第七章 机械能守恒定律 2 功 学习目标 1.初步认识做功与能量变化的关系; 2.理解功的概念,知道做功的两个要素; 3.知道W=Flcosα的适用范围,会用功的公式进行计算; 4.明确功是标量,正确理解正功和负功的含义,能正确判断正功和负功; 5.会计算总功,知道总功的两种计算方法. 自主探究 1.功:一个物体受到 的作用,并且在力的方向上发生一段 ,这个力就对物体做了功.? 做功的两个不可缺少的因素: 和物体在力的方向上发生的 .? 功的公式: 功的单位: ,符号是 .? 功是 (选填“矢”或“标”)量.? 2.正功和负功: 根据W=Flcosα可知: (1)当α= 时,W=0.即当力F的方向和位移l的方向 时,力F对物体不做功.这种情况,物体在力F的方向上没有发生位移.? (2)当α< 时,W>0.即当力F跟位移l的夹角为 (选填“锐”或“钝”)角时,力F对物体做正功,这时力F是 (选填“动”或“阻”)力,所以, (选填“动”或“阻”)力对物体做正功.? (3)当 <α≤ 时,W<0.即当力F跟位移l的夹角为 (选填“锐”或“钝”)角时,力F对物体做负功,这时力F是 (选填“动”或“阻”)力,所以, (选填“动”或“阻”)力对物体做负功.一个力对物体做负功,又常说成“物体 这个力做功”(取绝对值).? 合作探究 一、功 1.功的概念:一个物体受到力的作用,并在 发生一段位移,这个力就对物体做了功.? 2.做功的两个不可缺少的因素: .? 二、功的计算 1.功的计算 用F表示力的大小,用l表示位移的大小,用W表示功的大小. (1)若力的方向和物体运动的方向一致时:功的大小W= .? (2)若力F的方向与运动方向成某一角度时,功的大小W又等于多少呢? 请写出推导过程: 其他小组有没有什么不同的方法?整理如下: ? ? 2.功的单位 在国际单位制中,功的单位是 ,符号 .? 1J到底有多大? 1J= .? 3.公式的适用条件: .? 三、探究正功和负功 【问题讨论一】 如果向后拉动物体,此时力与位移的夹角α角是钝角,根据W=Flcosα绳做的功为负值,负值的意义是什么?功有方向吗?功是矢量还是标量? ? ? 【问题讨论二】 一个力做功时可能出现的各种情形. (1)当0°≤θ<90°时,cosθ为正值,W ,称为力对物体做 .? (2)当θ=90°时,cosθ=0,W ,力对物体 .? (3)当90°<θ≤180°时,cosθ为负值,W ,称为力对物体做 .? 【夯实基础】 如图所示,物体在力作用下在水平面上发生一段位移L,试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功.设在这四种情况下力F和位移L的大小都相同:F=10N,L=1m,角θ的大小如图所示. 四、总功的计算 【例题分析】 一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成θ=37°斜向上方的拉力F=150N,在水平地面上移动的距离L=5m.雪橇与地面间的滑动摩擦力Ff=100N,求: (1)重力、支持力、拉力、滑动摩擦力分别对雪橇做的功W1、W2、W3、W4各是多少? (2)各力对雪橇做的总功W总; (3)雪橇所受合外力的大小; (4)合外力对雪橇做的功W合. 【方法提炼】 求总功的方法一:? 求总功的方法二:? 课堂检测 1.关于功的概念,下列说法中正确的是( ) A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大 B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小 C.力对物体不做功,说明物体一定无位移 D.功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的 2.大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为m1和m2的物体A、B上,使A沿光滑水平面运动了位移s,使B 沿粗糙水平面运动了同样的位移,则拉力F对A、B做的功W1和W2相比较( ) A.W1>W2 B.W1
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