鲁科版（2019）高中物理必修第二册导学案1.1机械功

机械功
【学习目标】
1．知道功的定义，理解功的两个要素。
2．掌握功的公式：W=Fscosα。明确公式中各个字母所代表的物理量，知道功的单位。
3．知道功是标量，理解正功和负功的含义。
4．能正确运用功的公式计算各力做功的大小。
5．掌握合力做功的两种计算方法。
【学习重难点】
1．功的概念。
2．功的计算公式。
3．如何判定各个力做功的正负。
4．各个力所做的总功的计算。
【学习过程】
任务一：了解感知
“功”这一概念的来源及定义，即：_______________________________________
_______________________________________________________________________。
例1：如图所示，放置于光滑水平地面上的物体受到水平向右的拉力F，向前发生的位移为S。
写出拉力F对滑块所做的功：WF=______________。
另外，滑块还受到重力和支持力，请你也分别写出这两个力所做的功。
小结1：（1）做功的两个不可缺少的因素：
a_________________
b_________________。
（2）功的表达式W=______________
（3）在国际单位制中，功的单位是_______，简称______，符号是_____。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。所以：1J=1N?1m=1N?m.
（4）适用条件：F________________，L___________________
任务二：深入学习
例2：如下图所示，作用在物体上的力的大小为F，方向与水平面的夹角为α，在力的作用下向右发生位移的大小为L，应如何计算这个力F对物体所做的功？
思路点拨：
（1）从功的定义出发，结合前面两种特殊的情况。
（2）力与位移均为矢量，能否进行正交分解？
根据你的思考及推导，写出该力F所做功W的计算式（用F、L、α表示）：
W=__________________
小结2：力对物体做功可归纳为3类情况：
（1）当力F与位移L的夹角0≤α＜π/2时，W_______0，力做正功；
含义_____________________________________
（2）当力F与位移L的夹角α=π/2时，W_______0，力不做功；
（3）当力F与位移L的夹角π/2＜α≤π时，W_______0，力做负功；
含义_____________________________________。
功为______量。
某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值）。这两种说法的意义是等同的。
任务三：合作探究
例3：利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=100kg，斜面的倾斜角α=37°，斜面的长度l=1.5m，货物与斜面间的动摩擦因素μ=0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功以及合外力做的功。
请按照提示解答本题，将过程写在下方：（可以有多种解法）
453009074930例4：如图所示，质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的直角劈上，同时用力F向右推劈，使P与劈保持相对静止，当前进的水平位移为s时，劈对P做的功为（ ）
A．Fs B．mgsinθ?s2 C mgcos θ?s D．mgtan θ?s
小结3：（1）总功的求解方法：
（2）对总功的理解：
【巩固练习】
1．如下图所示，4种情景均为物体在F的作用下往前移动了s，分别写出这几种情况下力F对物体所做的功。
A．光滑水平地面，F平行于地面
B．粗糙水平地面，F平行于地面
C．光滑水平地面，F与水平面夹角为α
D．斜面倾角为α，F平行于斜面
29610056692902．如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移（推箱的速度大小如图中所注），比较此过程中两人分别对木箱做功的多少（ ）
A．大人做的功多
B．小孩做的功多
C．大人和小孩做的功一样多
D．条件不足，无法判断
3．用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速的提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？
4．质量为m=2kg的物体在水平地面上，受到与水平面成θ=37°，大小F=10N的拉力作用，移动的距离s=2m，已知：物体与地面的滑动摩擦因数μ=0.3，g为10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）拉力对物体所做的功；
（2）摩擦力对物体所做的功；
（3）外力对物体所做的总功。