2022-2023学年高一物理同步讲义（人教 ）8.1功和功率（第一课时 功）（学生版）.docxVIP

第八章机械能守恒定律

第1课功和功率

第一课时功

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课程标准

核心素养

1.掌握功的公式W＝Flcosα及公式的适用范围.

2.理解正、负功的概念，会用功的公式进行计算．

1、物理观念：功、正功、负功、总功、合力的功。

2、科学思维：求总功的方法。

3、科学探究：正负功与力和位移夹角的关系。

4、科学态度与责任：生活中常见的功的计算。

知识精讲

知识精讲

知识点01功

1．定义：力对物体所做的功，等于、、这三者的乘积．

2．公式：W＝.

3．功是标(选填“矢”或“标”)量．在国际单位制中，功的单位是，符号是J.

【即学即练1】关于功的概念，以下说法正确的是（）

A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量

B．功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用

C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移

D．某物体通过一段位移，作用在该物体上的力一定都做功

知识点02正功和负功

1．正功和负功的判断

由W＝Flcosα可知

(1)当α＝eq\f(π,2)时，W＝0，力F对物体(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．

(2)当0≤α＜eq\f(π,2)时，W＞0，力F对物体(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．

(3)当eq\f(π,2)＜α≤π时，W＜0，力F对物体(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．

【即学即练2】关于功的表述，正确的是（）

A．功的正负表示大小

B．做功的大小与参照系的选取无关

C．一个力对物体做负功，则该力一定阻碍物体运动

D．作用力做正功时，反作用力一定做负功。

知识点03总功

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)各个力分别对物体所做功的．

(2)几个力的对物体所做的功．

【即学即练3】如图所示，质量m＝50kg的滑雪运动员从高度h＝30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，装备质量不计)

(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？

(2)各力对运动员做的总功是多少？

能力拓展

能力拓展

考法01对功的理解

1．做功的两个条件：力和物体在力的方向上发生位移，其中位移是物体相对地面的位移．

2．功是过程量，公式W＝Flcosα适用于恒力做功．

3．功是标量，没有方向，但是有正负．

4．功是一个过程量，描述的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的积累效应．

【典例1】下列有关力对物体做功的说法正确的是()

A．静摩擦力一定不做功

B．如果外力对物体做功为零，则物体一定处于静止状态

C．物体受到的外力越大则外力对物体所做的功越大

D．物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力不做功

考法02正、负功的理解

1．功是标量

(1)功是标量．功的正、负并不表示功的方向，而是表示动力做功还是阻力做功．

(2)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功．

2．判断功的正、负的方法

(1)根据力F与物体位移l的夹角α判断——常用于恒力做功的情形．

(2)根据力与物体瞬时速度的夹角θ判断——常用于曲线运动的情形．

如图所示：

①若夹角θ是锐角，力做正功；

②若夹角θ是钝角，力做负功；

③若夹角θ是直角，力不做功．

【典例2】(多选)下列说法正确的是()

A．－10J的功大于＋5J的功

B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功

C．一个力对物体做负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动

D．功是矢量，正、负表示方向

考法03总功的计算

总功的计算

当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和．故计算合力的功有以下两种方法：

(1)先由W＝Flcosα计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….

(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcosα计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角．

【典例3】一个质量m＝150kg的物体，受到与水平方向成θ＝37°角斜向左上方的500N的拉力F作用，在水平地面上移动的距离l＝5m(如图所示)．物体与地面间的滑动摩擦力Ff＝100N，sin37°＝0.6，cos37°＝0.7求：

(1)力F对物体所做的功；

(2)摩擦力对物体所做的功；

(3)求合外力对物体所做的总功．

分层提分

分层提分

题组A