第1节 机械功 学习目标 核心素养形成脉络 1.理解功的概念及其物理意义． 2．知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式进行计算． 3．理解总功的概念，会计算外力对物体所做的总功. [学生用书P1] 一、机械功的含义 1．机械功的定义：如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则F与s的乘积称为机械功，简称功． 2．恒力做功的公式：W＝Fscos_α，其中F、s、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角． 3．单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J． 二、机械功的计算 1．正功和负功 (1)当α＝0°时，cos α＝1，W＝Fs． (2)当α＝90°时，cos α＝0，W＝0，表示力F与物体位移的方向垂直时，对物体不做功． (3)当0°≤α<90°时，cos α>0，W＝Fscos α>0，表示力F对物体做正功． (4)当90°<α≤180°时，cos α<0，W＝Fscos α<0，表示力F对物体做负功，也可说物体克服这个力做了功． (5)当α＝180°时，cos α＝－1，W＝－Fs，表示作用力与物体位移方向相反． 2．总功的计算 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等于： (1)各个分力分别对物体所做功的代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋… (2)几个力的合力对物体所做的功，即W总＝F合scos α. 思维辨析 (1)物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功．( ) (2)汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功．( ) (3)力F1做功10 J，力F2做功－20 J，则F1比F2做功多．( ) (4)作用在同一物体上的两个力，一个做正功一个做负功，则二力一定反向．( ) (5)功有正负，说明功是矢量，因此总功是所有外力做功的矢量和．( ) 提示：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× 基础理解 (1)如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对包的拉力没有做功的是( ) (2)如图所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下沿光滑水平面运动了10 m，已知F＝10 N，则拉力F所做的功是多少？ 提示：(1)选B.根据功的概念及影响做功的两个因素可知，只有同时满足有作用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中拉力做功，B中拉力没有做功，B符合题意． (2)50 J 对机械功的理解[学生用书P2] 问题导引 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． (1)小车(包括人)受到几个力作用？每个力对小车做功吗？是正功还是负功？ (2)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s的乘积？ (3)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？ [要点提示] (1)小车(包括人)受4个力作用：重力、支持力、拉力、摩擦力，其中拉力做正功，摩擦力做负功，重力和支持力不做功． (2)不等于．因为W＝Fscos α. (3)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． 【核心深化】 1．对公式W＝Fscos α的理解 (1)某一恒力F对物体做的功，只与F、s、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＝Fscos α适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用． 2．功的正负的判断 判断一个力对物体是否做功，做正功还是负功，常用的方法有以下两种： (1)根据力F与位移s的夹角α进行判断 0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π时，力对物体做负功．此方法一般用于研究物体做直线运动的情况． (2)根据力F与速度v的夹角α进行判断 0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π时，力对物体做负功．此方法一般用于研究物体做曲线运动的情况． 关键能力1 是否做功的判断 (2019·山西朔州 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
