物理必修二第七章机械能守恒定律第二节《功》教学案.doc

第七章：机械能守恒定律 第二节 功
学案编号

学习目标
1、（1）功的概念；（2）功的计算公式
2、运用目标 （1）如何判断各个力做功的正负；（2）各个力所做的总功的计算
重点难点
1. 重点：（1）功的概念；（2）功的计算公式
2. 难点：（1）如何判断各个力做功的正负；（2）各个力所做的总功的计算
温故知新
初中学过的功的概念；功与能量的关系。
观察课本图7.2-1，思考：
1.起重机提起货物的时候，木料在起重机的作用下重力势能增加了
a.那么，起重机的拉力对货物是否做了功？

b.但如果货物被拉到一定的高度后，起重机和货物共同沿水平方向前进了一段距离，则这段时间内起重机对货物的拉力方向如何？货物的位移方向又如何？那么，这种情况起重机的拉力对货物又是否做了功？

2.机车牵引列车前进，列车在机车牵引下动能增加了，牵引力对列车是否做了功？

3.握力器在手的压力下弹性势能增加了，手对握力器是否做功了？

学法指导
1.先通读教材P57-P59，勾画出本节的基本知识：（1）功的概念；（2）功的计算公式（3）功的正负判断。
2.在理解教材内容的基础上，独立完成导学案，用红笔标出疑问。
3.记下自己的问题和疑惑，以备课堂上讨论质疑。
文本阅读
一、知识点一：功的概念
1、功的定义：一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生了 ，这个力就对物体做了功。做功的两个不可缺少的因素：
和 。
例1：关于人对物体做功，下列说法中正确的是（ ）
A 战士用肩扛枪站岗，战士用了力，所以战士对枪做了功
B 人用手拎着水桶水平匀速行走，人用了力，所以人做功了
C 人用绳子把一桶水从井中提起，人对这桶水没有做功
D 汽车抛锚，人用很大的力，使车缓慢移动，人对车做了功

2、功的计算
用恒力F表示力的大小，用ｌ表示物体相对于地面的位移大小，用W表示功的大小
（1）若力的方向和物体运动的方向一致，则有：
功的大小 W=

F
F
ｌ
ｌ
F
α
F
α
（2）若力F的方向与运动方向成某一角度时， 功的大小W又该如何计算呢？怎么得出功的公式W = Fｌcosα？

3、功是标量，在国际单位制中，功的单位是
4、功的理解
（1）功的公式W = Fｌcosα适用条件是F必须是恒力，ｌ表示物体相对于地面的位移大小，α是力F的方向与位移ｌ的方向的夹角。
（2）功是过程量。原因：物体发生一段位移需要时间。所以求解功时需要指明是哪个力在哪段位移做的功。
二、知识点二：正功和负功
例2：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（1）力的方向与位移方向的夹角
（2）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=2m，角θ的大小如图所示。

小结：
1. 正功和负功：
当力F和位移L方向互相垂直时，力F对物体
当力F和位移L夹角为锐角时，力F对物体做 功，此时力F对物体起着动力作用。
当力F和位移L夹角为钝角时，力F对物体做 功，此时力F对物体起着阻力作用。
2.正功和负功的物理意义:
（1）功是标量，只有________，没有________。力对物体做正功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是________（动力或阻力），使物体的能量增加。力对物体做负功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是________（动力或阻力），使物体的能量减少。
（2）一个力对物体做负功，往往说成物体_____这个力做功。。例如：一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。
思考：比较－8J的功与5J的功谁大？

例题：物体在F=10 3 N的力的作用下，水平方向匀速前进10m后，撤去力F，物体继续前进5m后停下。
问：F在整个过程中做的功？
在前10m的位移中，f做的功？

文本探究展示
三、知识点三：总功
例3：一个质量 m =150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F =500N，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。求(1)各力分别对雪橇所做的功.
L = 5ｍ
θ
F

(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对雪橇做的总功.

问题:物体在发生一段位移的过程中，往往受到几个力的共同作用，怎样计算各力的总功？
小结：
求力对物体所做的总功有两种方法：
方法1：
方法2：

自测提升
客观
试题
1.如图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（ ）

2.有一根轻绳系一个物体，如图7-1-11所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是（ ）
A.重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B.重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C.重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D.重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
3．水平面上的物体受水平推力F作用由静止前进s，下列说法正确的是（ ）
A. 有摩擦力时F做功多 B.无摩擦力时F做功多
C.上述两种情况下F做功一样多 D.无法确定
4．起重机竖直吊起质量为m的重物加速上升，加速度是a，上升的高度是h，则重力对货物所做的功为（ ）
A. mgh B. mah C. -mgh D. -mah

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