高中物理人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律1 功与功率第一课时学案

8.1 功与功率（第一课时）

【学习目标】

1.了解物体的势能和动能是如何互相转化的

2.认识力对物体做功的概念，并会计算恒力所做的功

【基础感知】

1. 伽利略斜面实验

如图所示，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，_____。我们把这种情况说成是“有某个量是守恒的”，这里的某个量指的是_______(选填速度大小、重力势能、动能、能量)。思考小球运动过程中能量是如何转化的？

2.功的概念和公式

（1）力做功的两个因素：力和物体在__________上发生的位移。

（2）功的公式：

①力与位移同向时，W=______________

②力与位移有夹角时，W=____________

③各物理量的单位，的单位是______,的单位是______,W的单位是牛米，

即_________,简称焦，符号。

3.正功和负功

根据力和位移方向间的夹角判定：

（1）当时，，，力对物体做___功；

（2）当时，，，力对物体_____功；

（3）当时，，，力对物体做___功。此时我们经常说物体克服该力做功。例如一个小球1Kg竖直上抛运动1m过程中，重力对球做功-10J，可以说成“球克服重力做功10J”。这个过程小球速度减小了高度增加了，有10J的动能转化为重力势能，因此功是能量转化的量度。

（4）功虽然有正负，但功是标量，它的正负不表示方向，也不表示大小。比较做功多少时，比较的是做功的绝对值大小。-4J的功比2J的功做功多

4.总功的计算

物体同时受到多个外力作用时，计算总功，如一个质量为1Kg的物体与水平面动摩擦因数为0.2，在水平拉力F=10N的作用下移动了1m,求物体所受力做的总功。一般有如下两种方法：

（1）先用力的合成与力的正交分解法或者牛顿第二定律求出合力，然后由计算总功。=8N，

（2）由计算各个力分别对物体做的功、、、...、，然后将各个外力所做的功求代数和，即。,支持力和重力都没有做功，，因此

【典型例题】

1. 判断正误：

（1）力和位移都是矢量，所以功也是矢量（      ）

（2）滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功  （     ）

（3）静摩擦力出现在两个相对静止的物体之间，所以一定不做功（    ）

（4）匀速圆周运动的物体，合外力总是与线速度垂直，所以总功一定为0 （   ）

（5）只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功（    ）

（6）力对物体不做功，说明物体位移为0   （     ）

2.一位质量m=60Kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力Ff=50N，斜坡倾角，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力做的功各是多少？这些力做的总功是多少？（g取）

2. 一个质量m=10Kg的物体，受到与水平方向成角斜向上方的拉力，一次在光滑的水平面上移动1m,另一次在粗糙水平面上移动相同的距离，粗糙面与物体间的动摩擦因数为0.2.在这两种情况下，拉力做的功各是多少？拉力两次做的功是否相同？各个力对物体做的总功是否相同?

【当堂检测】

1.下列说法不正确的是 (　　)

A.-10 J的功大于+5 J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.一个力对物体做了负功,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

2.（多选）如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是 (　 　)

A.始终不做功　　　　  B.先做负功后做正功

C.先做正功后不做功  D.先做负功后不做功