第1节 机械功 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1.理解功的概念，能利用功的一般公式进行计算．(重点) 2．理解正功和负功及其物理意义，会判断正、负功．(难点) 3．理解合力功的概念，会计算合外力对物体所做的功．(重点、难点) 一、机械功的含义 1．功的含义 物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，则力对物体做了功． 2．做功的两个必要因素 (1)作用在物体上的力； (2)物体在力的方向上发生位移． 3．功的公式：W＝F·scos α. (1)定义式中的F应为恒力； (2)s表示力的作用点的位移； (3)α是力F与位移s方向之间的夹角． 4．功的单位 (1)功的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J； (2)1 J等于1 N的力使物体在力的方向上发生1 m的位移时所做的功． 二、机械功的计算 1．正功和负功 α的取值 W的取值 含义 α＝ W＝0 力F不做功 0≤α＜ W＞0 力F对物体做正功 ＜α≤π W＜0 力F对物体做负功 (或说成物体克服力F做功) 2.总功的计算 (1)方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和，即 W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn. (2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的合力，再应用功的定义式求合外力做的功，即为总功．W合＝F合·lcos α. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)物体只要受力的作用，力对物体一定做功． (×) (2)从水平地面上滚动的足球，重力对足球不做功． (√) (3)只有在力和位移方向相同时，力才对物体做功． (×) (4)功是标量，只有大小，没有方向． (√) (5)力促使物体运动做正功，阻碍物体运动做负功． (√) (6)合力做的总功一定比各个分力做的功大． (×) 2．下列选项所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是( ) B [据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功，选B.] 3．下列选项所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移x也相同，下列哪种情况F做功最少( ) D [四种情况下，F、x都相同，由公式W＝Fxcos α可知，cos α越小，力F做的功越少，D中cos α最小，故选D.] 机械功的含义 1．机械功的概念 (1)力对物体是否做了功只与力与力的方向上物体发生位移这两个因素有关，与其他因素诸如物体运动的快慢、运动的性质、物体质量等无关，与物体是否受其他力无关． (2)功是一个过程量，总是与一个具体的过程相对应，同时功与具体的某个力或某几个力相对应，通常我们说某个力或某几个力所做的功． 2．对公式W＝Fscos α的理解 (1)公式中的F是恒力，即公式W＝Fscos α并不是普遍适用的． (2)F与s必须具备同时性，即s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，跟其余的位移无关． (3)表达式W＝F·scos α的物理意义是功等于力F与沿力F方向的位移的乘积；公式也可以表达为W＝Fcos α·s，表达的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积． 【例1】 如图所示，描述人没有对物体做功的是( ) 思路点拨：判断力对物体是否做功，要抓住做功的两个条件：力及力的方向上的位移． A [根据功的定义可知，力对物体是否做功，关键是看力及力的方向上的位移两个因素，上述情景中，A项在力的方向上没有位移，故人对墙没做功，应选A项．] 功的理解和判断 1．有力作用在物体上，但物体不发生位移，则力对物体不做功． 2．力的方向和位移方向垂直，则力对物体不做功． 3．力的方向和位移方向不在同一条直线上时，用W＝Fscos α确定功的大小． 1.如图所示，一个物体放在光滑的水平面上，在与竖直方向成θ角斜向上的拉力F作用下沿水平面运动的位移为s，若物体的质量为m，则( ) A．力F做的功为Fscos ... ...
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