第1章 第1节 机械功（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

　第1章　功和机械能 第1节　机械功(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.理解功的概念，知道W＝Fscos α的适用范围，会用功的公式进行计算。 2.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的功。 学考层级 1.形成初步的功的概念。 2.养成分析物理过程的良好习惯。 选考层级 1.会判断力做功的正、负。 2.会应用功的公式计算功的大小。 逐点清(一)　机械功的含义 [多维度理解] 1．功的含义 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则F与s的乘积称为机械功，简称功。 2．做功的两个要素 作用在物体上的力F和物体在力的方向上发生的位移s。 3．功的公式 (1)W＝Fscos_α，式中的α是力的方向与位移方向的夹角。 (2)适用范围：该公式只适用于恒力做功。 (3)标矢性：功是标量。 (4)功是一个过程量，描述了力的作用效果在空间上的累积，总与一个具体过程相联系。 4．功的单位 在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是。 1．对功的理解 (1)两个必要因素：①力；②力的方向上的位移。 (2)两个相互对应：①对应一个具体的过程；②对应具体的某个力。 2．理解公式W＝Fscos α的三个角度 (1)功等于力的大小、位移大小及二者夹角余弦的乘积。 (2)功等于沿力方向的位移与力的乘积。 (3)功等于位移与沿位移方向的力的乘积。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)公式W＝Fscos α中的s是物体运动的路程。(×) (2)功是标量，没有方向，其运算符合代数运算法则。(√) (3)手提一桶水沿水平方向匀速运动时，手对水桶没有做功。(√) 2.(2023·济南高一检测)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动。在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是(　 ) A．A、B都克服摩擦力做功 B．摩擦力对A不做功，B克服摩擦力做功 C．摩擦力对A做功，B克服摩擦力做功 D．摩擦力对A、B都不做功 解析：选B　当B向左移动时，A没有动，故A、B之间的摩擦力对A没有做功；B受到的摩擦力方向与运动方向相反，故B克服摩擦力做功。B正确。 3．下列关于做功的说法正确的是(　 ) A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功 B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功 C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功 D．只要物体受力，又在力的方向上发生位移，则力一定对物体做功 解析：选D　做功有两个要素，第一要有力，第二在力的方向上物体要发生位移。A项错在物体可能没有发生位移，B项错在物体可能没受力，C项错在位移的方向和力的方向可能垂直，D项正确。 逐点清(二)　恒力做功的计算 [多维度理解] 1．正功和负功 α的取值 cos α的值 功W 含义 α＝90° cos α＝0 W＝0 力F对物体不做功 0°≤α<90° cos α>0 W>0 力F对物体做正功 90°<α≤180° cos α<0 W<0 力F对物体做负功(或物体克服力F做功) 2.几个力的总功的求法 (1)先由W＝Fscos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…，然后求所有力做功的代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋…。 (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W总＝F合scos_α计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的夹角。 1．功的正负由力与位移方向之间的夹角大小决定，与正方向的选取无关。 2．功是标量，只有大小没有方向，比较做功的多少时，只比较功的绝对值。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)力F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1比F2做功少。(√) (2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。(√) (3)一个力对物体做了正功，则说明这个力与物体的运动方向相同。(×) (4)物体做匀速直线运动时，其所受合力对物体做功为零。(√) 2．(2023·福建宁德调研)滑板运动是青少年喜爱的一项运动，一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。如图所示，一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行，若练习者的脚受到的摩擦力为f1，脚对滑板的摩擦力为f2，下列说法正确的是(　 ) A．f1做正功，f2做负功 B．f1做负功，f2做正功 C．f1、f2均做正功 D．因为是静摩擦力，f1、f2都不做功 解析：选B　由题意可知练习者和滑板一起向右减速滑行，即加速度方向向左，由牛顿第二定律可知，练习者的脚受到的摩擦力f1方向向左，由牛顿第三定律可知，滑板受到脚的摩擦力f2方向向右，人和滑板一起向右运动，故练习者的脚受到的摩擦力f1做负功，脚对滑板的摩擦力f2做正功，A、C、D错误，B正确。