功和功率 導學案 高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

學校課型習題課課時1課題8.1功與功率年級高一學習目標1.理解功的概念，理解正功和負功的含義。2.會計算恒力做的功及總功?；A(chǔ)知識一、功1．功的定義：一個物體受到力的作用，并在力的eq\o(□,\s\up4(1))上發(fā)生一段位移，就說這個力對物體做了機械功，簡稱功。2．做功的兩個必要因素(1)力。(2)物體在力的方向上發(fā)生的eq\o(□,\s\up4(2))。3．功的計算(1)力對物體所做的功，等于eq\o(□,\s\up4(3))的大小、eq\o(□,\s\up4(4))的大小、力與位移夾角的eq\o(□,\s\up4(5))這三者的乘積。(2)公式：W＝eq\o(□,\s\up4(6))。(3)功是eq\o(□,\s\up4(7))(選填“標量”或“矢量”)。(4)功是一個eq\o(□,\s\up4(8))(選填“過程”或“狀態(tài)”)量。(5)單位：焦耳(J)，1J＝eq\o(□,\s\up4(9))_。4．對功的公式的兩點提醒(1)公式中的F是恒力，即公式W＝Flcosα并不是普遍適用的，它只適用于大小和方向均不變的恒力做功。如果F是變力，W＝Flcosα就不適用了。(2)F與l必須具備同時性，即l必須是力F作用過程中物體的位移。如果力消失后物體繼續(xù)運動，力所做的功就只跟力作用的那段位移有關(guān)，跟其余段的位移無關(guān)。二、正功和負功1．正功和負功夾角α的范圍做功情況物理意義0≤α＜eq\f(π,2)cosα＞0，W＞0，即力F對物體做eq\o(□,\s\up4(10))功F是eq\o(□,\s\up4(11))α＝eq\f(π,2)cosα＝0，W＝0，即力F對物體eq\o(□,\s\up4(12))功F既不是動力也不是阻力續(xù)表夾角α的范圍做功情況物理意義eq\f(π,2)＜α≤πcosα＜0，W＜0，即力F對物體做eq\o(□,\s\up4(13))功或者說物體eq\o(□,\s\up4(14))力F做功F是eq\o(□,\s\up4(15))2.總功當一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功，是各個力分別對物體所做功的eq\o(□,\s\up4(16))。隨堂檢測C一、單項選擇題1．關(guān)于力對物體做功，下列說法正確的是()A．靜摩擦力對物體一定不做功B．滑動摩擦力對物體一定做功C．一對平衡力對物體做功的代數(shù)和一定為零D．合外力對物體不做功，物體一定處于平衡狀態(tài)2．(生活情境命題)如圖甲所示為一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓，圖乙為一男士站立在斜面式自動扶梯上勻速上樓。下列關(guān)于勻速上樓過程中兩人所受力做功的判斷正確的是()A．圖甲中支持力對人做正功B．圖乙中支持力對人做正功C．圖甲中摩擦力對人做負功D．圖乙中摩擦力對人做負功3．以一定速度豎直上拋一個小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為Ff，則從拋出至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為()A．0 B．－FfhC．－2Ffh D．－4Ffh4．如圖所示，一物體以一定的初速度沿水平面由A點滑到B點，摩擦力做功為W1，若該物體由A′點沿兩斜面滑到B′點，摩擦力做功為W2，已知物體與各接觸面的動摩擦因數(shù)均相同，則()A．W1＝W2B．W1＞W(wǎng)2C．W1＜W2D．不能確定W1和W2的大小關(guān)系二、多項選擇題5．如圖所示，傾角為θ的斜劈放在水平面上，斜劈上用固定的豎直擋板擋住一個光滑的質(zhì)量為m的小球，當整個裝置沿水平面以速度v向左勻速運動時間t時，以下說法正確的是()A．小球的重力做功為零B．斜劈對小球的彈力做功為eq\f(mgvt,cosθ)C．擋板對小球的彈力做功為零D．合力對小球做功為零6.如圖所示，恒力F通過定滑輪將質(zhì)量為m的物體P提升，物體P向上的加速度為a，在P上升高度h的過程中，力F做功為()A．mghB．FhC．(F＋ma)hD．m(g＋a)h三、非選擇題7.eq\a\vs4\al(社會情境命題)如圖所示，車間內(nèi)的天車(有的地區(qū)叫行車)將一重104N的物體沿著與水平方向成30°角的方向勻速吊起，使物體向斜上方移動了x1＝6m，則天車鋼繩對物體的拉力做了多少功？如果又使物體水平移動了x2＝8m，這個過程中天車鋼繩的拉力又做了多少功？8．(科學思維命題)如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動距離l。(重力加速度為g)試求：(1)摩擦力對物體做的功(物體與斜面相對靜止)；(2)斜面對物體的彈力做的功；(3)重力對物體做的功；(4)斜面對物體做的功以及各力對物體所做的總功。隨堂檢測B培優(yōu)變力做功的計算考向1用微元法求變力的功6．如圖所示，某個大小為10N的力F作用在半徑為R＝1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向保持在任何時刻均與作用點的切線一致，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動一周力F做的總功為()A．0B．20πJC．10JD．10πJ考向2化變力為恒力求變力的功7.如圖所示，一輛拖車(未畫出)通過光滑的定滑輪將重力為G的物體勻速提升，當拖車從滑輪的正下方A點水平移動到B點時，繩子與豎直方向的夾角為α，拖車的位移為s，求拖車對繩子所做的功?？枷?用F-l圖像求變力的功8．(2021·遼寧錦州月考)一物體所受的力F隨位移l按如圖所示的規(guī)律變化。這一過程中，力F對物體做的功為多少？隨堂檢測A誤區(qū)一錯誤地認為支持力總與接觸面垂直，所以支持力不做功9．(物理觀念命題)如圖所示，小物塊位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力()A．垂直于接觸面，做功為零B．垂直于接觸面，做功不為零C．不垂直于接觸面，做功為零D．不垂直于接觸面，做功不為零誤區(qū)二對功的公式W＝Flcosα中的l意義理解不透徹而出錯10．質(zhì)量為