内容正文:
第八章 机械能守恒定律
第1节 功与功率
1
学习
任务
1.理解功的概念,知道W=Fl cos α的适用范围,会用公式进行计算。
2.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的总功。
3.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=进行有关的计算。
第1节 功与功率
课时分层作业
关键能力·情境探究达成
学习效果·随堂评估自测
2
关键能力·情境探究达成
01
知识点一 功
知识点二 正功和负功
知识点三 功率
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3
1.定义:一个物体受到力的作用,并在________上发生一段位移,就说这个力对物体做了功。
2.公式:W=________。
3.功是____(选填“标量”或“矢量”)。
4.功的单位:在国际单位制中,功的单位是____,简称__,符号是__。
5.功的单位物理意义:1 J等于_____的力使物体在____________发生1 m位移的过程中所做的功,即1 J=1 N×1 m=__________。
知识点一 功
力的方向
Fl cosα
标量
焦耳
焦
J
1 N
力的方向上
1 N·m
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如图所示,马拉着小车(包括人)沿水平面匀速前进了一段距离。
【问题】
(1)小车(包括人)受到几个力作用?
(2)小车受到的力都对小车做功吗?
(3)马对小车做的功是否等于马的拉力F(设F与水平方向的夹角为α)和小车的位移l的乘积?
(4)拉力F一般分解为哪两个分力?F做的功与哪个分力做的功相同?
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提示:(1)小车(包括人)受四个力作用:重力、支持力、拉力、摩擦力。
(2)重力和支持力不做功,拉力和摩擦力做功。
(3)不等于,因为W=Fl cos α。
(4)拉力可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力,F做的功与水平方向分力做的功相同。
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1.力对物体是否做功,决定于两个因素
(1)做功的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
注:力对物体做功与其他因素,诸如物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系。
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2.对公式W=Fl cos α的理解
(1)某一恒力F对物体做的功,只与F、l、α有关,与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关。
(2)功是标量,没有方向,但是有正负。
(3)公式W=Fl cos α适用于计算恒力做功,若是变力,此公式不再适用。
(4)功是过程量,描述了力的作用效果在空间上的累积。
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C D
【典例1】 如图所示,力F大小相等,物体运动的位移l也相同,下列哪种情况F做功最少( )
√
A B
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D [A图中,拉力做功为:W=Fl,B图中,拉力做功为:W=Fl cos 30°=Fl,C图中,拉力做功为:W=Fl cos 30°=Fl,D图中,拉力做功为:W=Fl cos 60°=Fl,故D图中拉力F做功最少,故选项D正确。]
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[跟进训练]
1.(2022·山东济宁一中月考)下列各图所描述的情境中,人没有对相应物体做功的是( )
√
A B
C D
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A [根据功的定义可知,判断力对物体是否做功,关键是看力及力的方向上物体的位移两个因素,上述情境中,人推墙没推动,有力的作用但没有位移,人没有对墙做功,选项A符合题意;运动员把足球踢出,有力的作用且在力的方向上有位移,所以运动员对足球做了功,选项B不符合题意;人拉箱子前进,人对箱子做了功,选项C不符合题意;人通过滑轮提升重物,拉力对重物做了功,选项D不符合题意。]
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知识点二 正功和负功
1.力对物体做正功和负功的条件
由W=Fl cos α可知
(1)当0≤α<时,W__0,力对物体做__功。
(2)当<α≤π时,W__0,力对物体做负功,或称物体____这个力做功。
(3)当α=时,W=__,力对物体不做功。
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正
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克服
0
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