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1、4.14.1 功功【学习目标学习目标】1、知识与技能、知识与技能来源来源:Zxxk.Com（1） 、理解功的概念，知道力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺小的因素。（2） 、理解功的公式 W=Fscos，会使用这个公式讨论及进行计算。（3） 、正确理解正功和负功的概念，知道力在什么情况下做正功，在什么情况下做负功。（4） 、知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个恒力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功。（5） 、理解重力、摩擦力、支持力做功的特点。2、过程与方法、过程与方法（1） 、通过观察日常生活中的各种“做功”情况，通过比较和分析，理解外力做功的两个不可缺少的因素。
2、（2） 、通过交流与讨论，展现学生思维过程，掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。3、情感、态度与价值观、情感、态度与价值观（1） 、经历观察、分析和比较等学习活动，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度；培养科学探究精神、形成科学探究的习惯；感受到身边处处有物理。（2） 、通过讨论与交流，培养团结协作的学习态度。（3） 、通过实验探究、归纳总结，得出做功的公式，做正功和做负功的条件，通过例题讨论重力、摩擦力、支持力做功的特点，激发学习物理的兴趣，提高学习的自信心。【学习重点学习重点】（1） 、做功的两个不可缺少的因素。（2） 、功的概念及公式的建立与理解。（3） 、正功与负功的理解。（4） 、重
3、力做功的特点。摩擦力和支持力做功的特点。【知识要点知识要点】 1、推导功的表达式来源:学科网 ZXXK 如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？ 物体 m 在与水平方向成 角的力 F 的作用下，沿水平方向向前行驶的距 离为 s，如图乙所示，求力 F 对物体所做的功。功的定义式： 力 F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这 三者的乘积。即：W=Fscos W 表示力对物体所做的功，F 表示物体所受到的力，s 物体所发生的位移， 力 F 和位移之间的夹角。 功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的 方向的分量的乘积。 在 SI 制中
4、，功的单位为焦。 1J=1Nm 在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。 2、对正功和负功的学习 问题：阅读课文正功和负功一段，通过上边的学习，我们已明确了力 F 和位移 s 之间 的夹角，并且知道了它的取值范围是180。那么，在这个范围之内，cos 可 能大于 0，可能等于 0，还有可能小于 0，从而得到功 W 也可能大于 0、等于 0、小于 0。 请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。问题：力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。来源: Z+xx+k.Com3、几个力做功的计算 问题：如何求解这几个力对物体所做的功呢? 如图所示，一个物体在拉力 F1的
5、作用下，水平向右移动位移为 s，求各个力对物体做的功 是多少?各个力对物体所做功的代数和如何? 物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?总结：当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功可以 用下述方法求解 （1）求出各个力所做的功，则总功等于 （2）求出各个力的合力，则总功等于 【问题探究问题探究】 问题问题 1 你能说明“做功”和“做工”的区别吗？ 探究思路探究思路 要学会分析“科学概念”和“日常用语”的区别。 “做工”作为日常用语指 的是付出了劳动，具有广泛的意义，而“做功”则是严格的科学术语。 问题问题 2 一个小球在粗糙水平面上沿圆周运动一圈，总的位移是零，水平
6、面对小球的 摩擦力做功也是零吗？ 探究思路探究思路 把圆周分成许多个小段，每一小段上，摩擦力和位移方向近似相反，做的功 可近似按恒力做功来计算，所有小段上做功之和即为整个圆周上摩擦力做的功。问题问题 3 请你总结，一个力做的功与哪些因素有关？如果物体受到的力始终不做功， 那物体会做什么样的运动？ 探究思路探究思路 一个力做的功取决于力的大小、物体位移的大小、力和位移的夹角三个因素。但是实际情况中，要分清楚是只有其中一个因素变化还是两个因素变化，甚至是三个因素 都在变化。 如果物体受到的力始终不做功，意味着这个力总是与物体的瞬时速度垂直。请思考圆 周运动是否有这个特点？ 问题问题 4 4 公式
7、WFscos 中的 s 是不是力 F 方向上的位移？ 探究思路探究思路 如果力和位移不在同一条直线上，有两条思路求力做的功。一是分解力， 二是分解位移（分解运动） 。前者沿位移的方向和垂直位移的方向分解力，后者是沿力的方 向和垂直与力的分解位移。 问题问题 5 5 一对作用力和反作用做的功一定大小相等吗？是否其中一个力做正功，另一个 力做的就是负功？ 探究思路探究思路 要全面考虑影响一个力做功的因素，举一些具体的例子说明。比如，物体在 地面上滑动时，地面和物体间的摩擦力做功的情况。【典典型例题型例题】 【例题 1】用水平恒力 F 作用于质量为 M 的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向 移动距
8、离 S，恒力做功为 W1，再用该恒力作用于质量为 m(mW2; B W1W2 BW1W2 CW1=W2 D无法确定 7关于摩擦力对物体做功，下列说法正确的是 A滑动摩擦力总是做负功 B滑动摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功 C静摩擦力一定不做功 D静摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功 8如右图，小物块放在光滑斜面上，斜面放在光滑水平地面上从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的力 A垂直于接触面，做功为零 B垂直于接触面，做功不为零 C不垂直于接触面，做功为零 D不垂直于接触面，做功不为零 9一个人用 100N 的力从井中把水桶匀速向上提高 4m，然后提着水桶在水平路面行走了
9、 12m，又匀速走到深 6m，的地下室，则此人对水桶的拉力所做的功是多少？ 10一个质量为 2kg 的物体受到与水平方向成 370斜向上的 10N 拉力作用，在水平地面上 移动了 5m 的距离若物体与地面间的动摩擦因素为 0.2，求外力对物体所做的总功？ （g 取 10m/s2）11起重机把重为 2000kg 的重物从地面竖直提升到高 18m 的地方，试在以下两种情况中 求起重机钢索对重物所做的功(1)匀速提升；(2)以加速度 2m/s2，匀加速向上提升 （g 取 10m/s2） 来源:学.科.网 Z.X.X.K12把一个质量为 1kg 的物体以 30m/s 的初速度竖直向上抛出，物体在空中运
10、动过程中受 到大小恒为 5N 的空气阻力作用，则从抛出到落回原地的过程中，重力和空气阻力分别 做了多少功？13如图，物体质量 m=5kg，物体与斜面间的动摩擦因素为 0.3，斜面倾角为 370， 现用平行与斜面向上的大小为 F=100N 的力拉物体，使物体沿斜面上滑了 2m，求作用在 物体上的各个力分别对物体做了多少功？合力对物体所做的功又为多少？（g 取 10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）14质量为 M 的长木板放在光滑的水平地面上，一个质量为 m 的滑块以某一速度沿木块 表面从 A 点滑至 B 点在木板上前进了 L，而木板前进了 s，如图所示，若滑块与木板 间摩擦因数为 ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？来源:学科网 ZXXKF370【参考答案参考答案】 答案：1D 2C 3D 4AC 5A 6C 7BD 8B 9-200J 1026J 113.6105J；4.32105J 120；-300J 13F:200J；f:-24J；G:-60J；N:0J 14mg(L+s)；mgs来源:Zxxk.Com【反思反思】收收获获疑疑来源来源:学科网学科网ZXXK问问
