8.1 功和功率 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

学校 课型 习题课 课时 1 课题 8.1 功与功率 年级 高一 学习目标 1.理解功的概念，理解正功和负功的含义。 2.会计算恒力做的功及总功。 基础知识 一、功 1．功的定义：一个物体受到力的作用，并在力的 上发生一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。 2．做功的两个必要因素 (1)力。 (2)物体在力的方向上发生的 。 3．功的计算 (1)力对物体所做的功，等于 的大小、 的大小、力与位移夹角的 这三者的乘积。 (2)公式：W＝ 。 (3)功是 (选填“标量”或“矢量”)。 (4)功是一个 (选填“过程”或“状态”)量。 (5)单位：焦耳(J)，1 J＝_ 。 4．对功的公式的两点提醒 (1)公式中的F是恒力，即公式W＝Flcosα并不是普遍适用的，它只适用于大小和方向均不变的恒力做功。如果F是变力，W＝Flcosα就不适用了。 (2)F与l必须具备同时性，即l必须是力F作用过程中物体的位移。如果力消失后物体继续运动，力所做的功就只跟力作用的那段位移有关，跟其余段的位移无关。 二、正功和负功 1．正功和负功 夹角α的范围 做功情况 物理意义 0≤α＜ cosα＞0，W＞0，即力F对物体做 功 F是 α＝ cosα＝0，W＝0，即力F对物体 功 F既不是动力也不是阻力 续表 夹角α的范围 做功情况 物理意义 ＜α≤π cosα＜0，W＜0，即力F对物体做 功或者说物体 力F做功 F是 2.总功 当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的 。 随堂检测C 一、单项选择题 1．关于力对物体做功，下列说法正确的是( ) A．静摩擦力对物体一定不做功 B．滑动摩擦力对物体一定做功 C．一对平衡力对物体做功的代数和一定为零 D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态 2．(生活情境命题)如图甲所示为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在斜面式自动扶梯上匀速上楼。下列关于匀速上楼过程中两人所受力做功的判断正确的是( ) A．图甲中支持力对人做正功 B．图乙中支持力对人做正功 C．图甲中摩擦力对人做负功 D．图乙中摩擦力对人做负功 3．以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( ) A．0 B．－Ffh C．－2Ffh D．－4Ffh 4．如图所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功为W1，若该物体由A′点沿两斜面滑到B′点，摩擦力做功为W2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则( ) A．W1＝W2 B．W1＞W2 C．W1＜W2 D．不能确定W1和W2的大小关系 二、多项选择题 5．如图所示，倾角为θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球，当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时，以下说法正确的是( ) A．小球的重力做功为零 B．斜劈对小球的弹力做功为 C．挡板对小球的弹力做功为零 D．合力对小球做功为零 6.如图所示，恒力F通过定滑轮将质量为m的物体P提升，物体P向上的加速度为a，在P上升高度h的过程中，力F做功为( ) A．mgh B．Fh C．(F＋ma)h D．m(g＋a)h 三、非选择题 7.如图所示，车间内的天车(有的地区叫行车)将一重104 N的物体沿着与水平方向成30°角的方向匀速吊起，使物体向斜上方移动了x1＝6 m，则天车钢绳对物体的拉力做了多少功？如果又使物体水平移动了x2＝8 m，这个过程中天车钢绳的拉力又做了多少功？ 8．(科学思维命题)如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ，现使斜面水平向左匀速移动距离l。(重力加速度为g)试求： (1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)； (2)斜面对物体的弹力做的功； (3)重力对物体做的功； (4)斜面对物体做的功以及各力对物体所做的总功。 随堂检测B 培优　变力做功的计算 考向1　用微元法求变力的功 6．如图所示，某个大小为10 N的力F作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转盘转动一周力F做的总功为( ) A．0　　　B．20π J