内容正文:
第四章 机械能及其守恒定律
第一节 功
1
学习任务 1.知道功的概念及做功的两个必要因素,明确正功和负功的含义。
2.知道功是标量,会用公式W=Fs cos α进行相关计算,会分析计算多个力所做的总功,提高思维及计算能力。
3.通过功的概念建立过程,认识到物理学对能量的研究的过程,体会引入功的物理意义及守恒思想在物理研究中的作用。
第一节 功
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关键能力·情境探究达成
学习效果·随堂评估自测
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01
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3
知识点一 功的计算
1.功的定义
如果一个物体受到力的作用,且物体在__________发生了位移,就说这个力对物体做了机械功,简称__。
2.做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的__。
(2)物体在力的方向上发生的____。
力的方向上
功
力
位移
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3.内容:力对物体所做的功等于________、__________及力和位移夹角的____的乘积。
4.公式:W=_________。
5.功是____(选填“标量”或“矢量”)。
6.功的单位:在国际单位制中,功的单位为____,简称焦,符号__。
7.功的单位的物理意义:1 J等于_________使物体在力的方向上发生1 m的位移时所做功的大小,即:1 J=1 N×1 m=_________。
力的大小
位移的大小
余弦
Fs cos α
标量
焦耳
J
1 N的力
1 N·m
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提醒 1.做功的两个条件:力和物体在力的方向上发生位移,其中位移是力的作用点相对地面的位移。
2.功是过程量,公式W=Fs cos α适用于恒力做功。
3.功是标量,没有方向,但是有正负。
4.功是一个过程量,描述的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的累积效应。
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体验1:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功。 ( )
(2)力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量。 ( )
(3)若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移。 ( )
×
×
×
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知识点二 正功和负功、做功与能量变化的关系
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1.正功和负功
α的取值 W的取值 含义
α= W=0 力F______
0≤α< W__0 力F对物体做____
<α≤π W__0 力F对物体做____
不做功
>
正功
<
负功
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2.功是能量变化的量度
做功的过程就是____变化的过程。做了多少功,就有多少____发生变化。
提醒 力F对物体做负功,也可以表述为物体克服力F做功,这两种说法的意义是等同的。例如,可以说摩擦力对物体做了-3 J的功,也可以说物体克服摩擦力做了3 J的功。
能量
能量
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体验2:思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)力F1做功10 J,F2做功-15 J,力F1比F2做功少。 ( )
(2)功有正负之分,所以功是矢量。 ( )
√
×
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体验3:填空
物体在水平方向上受到两个相互垂直、大小分别为3 N和4 N的恒力,从静止开始运动10 m,每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为______、______、50 J。
18 J
32 J
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02
考点1 对功的理解与正、负功的判断
考点2 功的计算
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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。
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(1)小车(包括人)受到几个力作用?每个