《功》学案6(粤教版必修2)

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《功》学案6(粤教版必修2)

功•典型题剖析例1 某人用300N 的水平推力，把一个质量为50kg 的木箱沿水平路面加速推动10m后来又把它匀速举高2m这个人对木箱共做功多少？分析整个做功过程分为两个阶段：在水平路面上用力F仁300N,位移s i=10n g在竖直方向上用力F2，位移s2=2m全过程中做功为这两个阶段中做功之和．解答沿水平路面推行时,人对木箱做功为W i=F i s仁300X 10J=3x 103j.匀速举高时，人对木箱的托力F2=mg人对木箱做功为W2=F2S2=mg$=50X 10X2J=1 x IO3J.所以全过程中人对木箱做的功为W=W1+W2=4X103J.说明（1 ）计算每个过程中做功的时候，要注意力和位移要相应. （2）第一个过程中，木箱作什么运动跟功的计算无关；第二个过程中，指明木箱匀速上举，目的是可以由此求出对木箱的托力. （3）功是标量，全过程中的功等于两次做功的数量相加.4-3例2 质量m=20kg 的物体，与水平地面间的动摩擦因数卩=0.4 .求下列两种情况下需对它做多少功：（1）使物体沿水平地面以加速度 a=im/s 2移动10m（2）使物体竖直向上以加速度 a=1m/s 2升高10m 取g=10m/s 2.分析物体沿水平面和竖直向上运动时，物体的受力情况分别如图中（a ）、（ b ）所示.根据牛顿第二定律，分别求出两种情况中对它的作用力F i 、F 2即可用功的公式算出功.解答（1）设使物体沿水平面加速运动的作用力为F 1, 由牛顿第二定律有：水平方向 F 1-f=ma ,竖直方向 N-mg=0.又 f=卩N. 联立三式，得F 1=卩 mg+ma=0.4< 20X 10N+2QX 1N=100N ．0>)團4'3所以对物体作功为W1=F1s1=100X 10J=103J．(2)设使物体竖直向上加速运动的作用力为F2,同理由牛顿第二定律:F2-mg=ma，得F2=mg+ma=(mg+a) =20 (10+1) N=220N ．所以对物体作功为W2=F2s2=220X10J=2.2X103J．说明不能认为两种情况下物体的加速度相同,位移也相同,因此做功相同,其值为W=Fs=mas=20 X 1 X 10J=200J．因为与ma相当的力F,不是我们所研究的某一个特定的力，而是作用在物体的合外力．所以在功的计算中必须注意是哪一个力做功,对谁做功．例3 一个质量为m的木块，放在倾角B的斜面体上，当斜面体与木块保持相对静止沿水平方向匀速向右移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？图4-4分析木块发生水平位移的过程中，作用在木块上共有二个力：重力mg 支待力N静摩擦力f （图4-4）•根据木块的平衡条件，由这三个力的大小、物体的位移及力与位移间的夹角，即可用功的计算公式算出它们的功.解答斜面对木块的支持力N和静摩擦力f分别为N=mgcos 0，f=mgsin 0 .根据功的公式，分别得重力、支持力、摩擦力的功为W G=mgscos90 =0,W N=N SCOS (90° - 0 )=mgcos 0 • ssin 0 =mgssing 0 cos 0，W f =fcos (180° - 0 ) =mgsin0 • s (-cos 0 )=-mgssin 0 COS 0说明计算功的时候，必须认清力与位移方向之间的夹角．由计算可知，在这个过程中，支持力对物体做正功，静摩擦力对物体做负功，且两者数值相等．所以，作用在木块上的这三个力对物体做功之和等于零．讨论一个物体受到几个力同时作用，发生位移时，这几个力的合力做的功等于各个分力做功的代数和，即由F=F l+F2+F3+…+F n,贝U W=W+W+W+…+W.如例3 中，由力平衡条件知木块所受的合力：F 合=mg+N+f=O（矢量和），所以W合=W+WW=O（代数和）.。

粤教版高中物理必修二第四章功学案

第四章第一节功学习目标1、会判断是否做了功；2、会计算力对物体所做功；3、理解功的正负。

学习过程一、预习指导：1﹑做功的两要素是和；“做工”时一定“做功”吗？举例说明。

2、当力F与位移S的方向相同时，如何计算功的大小？当力F方向与位移S方向的夹角为α时，如何计算功的大小？3、举例说明：力在什么情况下做正功？在什么情况下做负功？4、正负功表示什么意义？5、物体受到几个力的共同作用而发生一段位移时，如何计算这几个力对物体所作的总功？二、课堂导学：※学习探究一、怎样才算做了功1、概念：如果一物体受力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，则力对物体作了；2、判断课本62页图中，人是否对物体做功? 说明理由。

体会“做工”与“做功”的区别；3、通过上述分析归纳出做功的两个要素：和；二、如何计算功1、如图1，当力F与位移S的方向相同时，功W=2、如图2，当力F与位移S的夹角为α时，功W=推导：结论：力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦的乘积；3、1J的物理含义：在1牛顿力的作用下，物体在这个力的方向上通过的距离是1米；三、功的正负1、讨论一个力做功时可能出现的几种情形:（1）当α= π/2 时，cos α 0，W 0，表示力F方向跟位移l的方向垂直时，力F不做功。

（2）当0 ≤α< π/2 时，cos α 0，W 0，表示力F对物体做了功。

（3）当π/2 < α≤π时，cos α 0，W 0，表示力F对物体做了功。

2、正、负功表示什么意义（1）正功：力对物体做正功时，这个力对物体而言是；（2）负功：力对物体做负功时，这个力对物体而言是，负功可表述成“物体克服这个力做了功”。

如：某个力对物体做了－10J的功，可以说这个物体克服这个力做了的功；（3）功有正负，它是矢量还是标量？它的负号表示大小还是方向？四、总功的计算：物体受到几个力的共同作用而发生一段位移时，几个力对物体所作的总功等于。

《功》学案5(粤教版必修2)

《功》学案5(粤教版必修2)《功》导学案【学习目标】1、初步认识做功于能量变化之间的关系。

2、理解功的概念.，知道做功的两个要素。

3、明确功是标量，能够应用功的公式进行相关计算.4、理解正功和负功的物理意义.【重点】功的概念；功的计算公式以及应用。

【难点】正功、负功的物理意义。

【自主导学】一、功：如果物体在力的作用下发生了变化，这个力一定对物体做了功。

阅读思考：阅读课本第52页图7.2-1，分析起重机、机车牵引列车和手压握力器的过程，思考：1、各个过程中有没有能量的变化？2、在这些过程中，有哪些力做了功？3、做功的因素是什么？一个物体受到的作用，并在，这个力就对物体做了功。

4、做功的两个因素：（1）；（2）。

思考:（1）如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？（2）如果提着货物水平运动，拉力是否做功了？（3）陷在雪地里的汽车，人不管怎样用力，都推不动，人的推力对汽车是否做功了？（4）火车在平直轨道上运动，铁轨对火车的支持力和火车的重力做不做功？二、功的计算思考：F F l 在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移l。

问题1、物体受力情况和各力的做功情况如何？问题2、力F做了多少功？问题3：当拉力与水平方向的夹角为α时，此时拉力F做的功应该是多少呢？F α l1、功的般计算公式：α高考学习网－中国最大高考学习网站 | 我们负责传递知识！力对物体所做的功，等于、、这三者的乘积。

2、公式理解：3、说明：（1）功是量；（2）单位，1J等于1N的使物体在方向上发生1m的时所做的功。

1J=1N×1m=1N?m 练习：课本P54页1 巩固：一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力 F阻=100N，求拉力F和滑动摩擦力F阻做的功？ F1三、功的正负问题4：矢量的正、负表示的是方向。

高中物理必修二教案-4.1功6-粤教版

教师引导学生讨论：在下列情况下，如何计算功？
1、当位移的方向与力的方向相同时
答：W=Fs
2、当位移的方向与力的方向垂直时
答：W=0
3、当位移的方向与力的方向成一个锐角时
教师引导学生研究第三种情况下功的计算方法。
第一步，利用正交分解法将力分解两个分力，其中一个分力的方向与位移方向相同，另一个分力的方向与位移的方向垂直。
师生一起批改黑板上书写的内容，教师适时对书写的学生进行表扬。
四、功的正负
教师引导学生思考决定做功正负的因素。
通过研究功的计算公式，师生共同得出决定做功正负的因素是cosα，并由数学知识可得功的正负与α的关系。
教师引导学生思考：功的正负有什么物理意义？
五、正功和负功的物理意义
教师先引导学生得出物理学中“正负”的三种常见含义：
1、表示方向；
2、表示大小；
3、表示性质。
教师引导学生讨论：功的正负表示的是哪一种含义？
教师引导学生自主探究：
请一个学生从教室手中夺走一把扫把，其他学生观察。
问：学生和教师分别对扫把做的是正功还是负功？他们对扫把的运动起的是什么作用？
答：学生的力做正功，起促进作用；教师的力做负功，起阻碍作用。
教师引导学生通过抢夺书本、水杯等方式感受力做正功或负功的效果。
七、课堂小结
八、课后作业
教材第9页第3、4、5题。
龙王潭和乐昌峡都是学生熟悉的，所以容易引起学生的兴趣和共鸣。
这三种情景比课本中的四种情景更加贴近学生生活，而且都我们乐昌人引以为豪的事物。
利用提问承上启下。
在推导公式的同时，复习了力的合成与分解，三角函数在物理计算中的应用，合力与分力的等效关系。
承上启下，引出功的正功和负功。

粤教版高中物理必修二 4.1 功-教案设计

4.1《功》教学设计一、教学内容（课题）功二、本课在教材中的地位和作用这一节内容是在学生初中学过的功的基础上延伸的，而这章的一条主线就是功能关系，同时功能关系也是用能量的观点解决问题的出发点，因此学生对于功这个概念的掌握程度决定了后续内容的学习。

三、学情分析1.学生已有的知识与能力在初中学生已经接触过功的概念，所以对于力做功有一定的了解。

而在第一学期，学生也已经熟练掌握力的分解，因此学生具备一定自学本节内容的能力。

所以在这节中，更重要的是重视引导学生抓物理概念的关键词，在把握整节内容时能够学会总结概括。

2.学生存在的困难及问题由于之前一直都接触到对于正负号的问题，所以学生的惯性思维都认为正负号都表示方向。

这也造成“做正负功的意义”是这节课的重难点。

学生缺乏一定的总结能力，所以无法在学完这节内容之后对自己所掌握之后进行总结升华。

四、教学设想由于学生已经接触过力做功的概念，所以本课直接从功的概念入手，让学生一开始就着眼于力如何才算做功。

接着通过对课本四幅图的力方向和位移方向的讨论分析，进一步巩固学生对于力对物体做功的理解。

而对于力对物体做功的大小如何计算问题，首先从两个简单例子入手：力与位移同方向，力与位移方向相互垂直。

然后引出一般情况下力做功的公式。

从公式再分析力方向与位移方向的夹角取不同值导致功的有正负，引导学生对这个正负的思考，然后强调功正负的意义。

最后通过一道例题，巩固学生对功的计算公式的应用，同时引出总功的两种计算方法。

五、教学目标1.知识与技能（1）知道功的定义，理解功的两个因素。

（2）掌握功的公式：W＝Flcosα，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）知道什么是几个力对物体所做的总功。

2.过程与方法（1）通过实例体会做功的两个因素。

（2）在具体的物理情景中，判断物体所受各力是否做功以及做功的正负。

（3）通过例题的分析与计算，掌握合力做功的计算方法。

4.1 功学案粤教版必修2

4.1 功学案粤教版必修21．定义：如果一个物体受到的作用，并且物体在通过了一段，就说这个力对物体做了机械功，简称功．2．公式：W＝，即力对物体做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的乘积．3．功的正负：功是标量，只有，没有，但有正负．正功表示力对物体做动力功，负功表示力对物体做功(往往说成是物体克服这个力做功)．4.（单选）下列关于力做功的说法中，正确的是( )A．人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功1200JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力不做功D．只有恒力才能做功，变力不能做功5.起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是( )A．mgh B．mαh C．m（g＋α）h D．m（g-α）h【自主学习】参考答案1、力、力的方向上、位移2、Fs cos_α、余弦3、大小、方向、阻力4、B解析：人用力F=300N将足球踢出，在力的方向上发生的位移不是40m，故人对足球做功不是1200J，故A错；力做功的条件是在力的方向上发生位移，故B对；物体上升时，受到重力，且在重力的方向上发生了位移，重力做负功，故C错；恒力和变力均可做功，故D 错。

5、C解析：由重物上升的加速度为a可知起重机对货物的作用力大小为m（g＋α），方向向上，位移为h，方向也向上，故起重机对货物做功为m（g＋α）h，C答案正确。

知识点1 怎样才算做了功如图4-1-1所示，果农从地面挑起荔枝筐的过程中，对扁担做，因为这段时间内他挑担子的力和担子位移的方向；当他挑着荔枝筐行走时（不考虑担子重心的上下移动），对扁担做功，因为此时果农肩膀对扁担的支持力与位移方向。

答案：正功，相同，没有，垂直。

重点归纳对力有没有做功的理解1、功的定义：如果一个物体受到力的作用，并使物体图4-1-1在力的方向上发生一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。

教学设计：4.1功(粤教版高一物理必修2)

教学设计：高一物理粤教版必修2 第四章机械能与能源第1节功本节讲解功的概念，先复习初中学过的公式W＝F·s，然后扩展为功的一般公式W＝Fscosα，教学中要注意这个扩展过程，使学生知道其中的推理过程，培养学生的推理能力。

在本节的教学中，要注意强调本章研究的线索：功和能是有密切联系的物理量，以及做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。

发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

物理观念：知道功的定义，理解做功的两个必要因素；掌握功的公式：W＝Fscosα，明确公式中各个字母所代表的物理量以及物理量的标矢性和单位科学思维：在推导W=Fs·cosα过程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维科学探究：通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生探究“功”的来历并掌握做功的两个因素。

科学态度与责任：通过分析日常现象，培养学生探究周围事物的习惯，培养学生学习物理的兴趣。

培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。

1、教学重点：（1）在力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念及功的计算公式（2）正功和负功的含义及如何判定各个力做功的正负（3）总功的两种计算方法2、教学难点：（1）正功和负功的含义及如何判定各个力做功的正负；（2）物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆【课堂引入】从初中所学的旧知识引入初中概念1.功：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。

2.公式:W=Fs3.做功的两个不可缺少的因素a 、作用在物体上的力b 、物体在力的方向上发生的位移【新课：功的表达式】思考：物体在与水平方向成角度α斜向上的力F 的作用下，在光滑水平面上由静止开始移动位移为S,如何求出力F 所做功。

（1）从初中概念结合位移矢量分解，推导出恒力做功的公式：由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可将位移S 沿两个方向分解：即跟力的方向一致的分位移Scosα，跟力方向垂直的分位移Ssinα：据做功的两个不可缺少的因素可知：力F 对物体所做的功W=Fs cosα （2）作力的矢量分解，验证恒力做功的公式W=Fs cosα：由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F 沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F 1，跟位移方向垂直的分力F 2，：据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F cosα对物体所做的功等于F Scosα。

高中物理第四章第1节功学案粤教版必修2

高中物理第四章第1节功学案粤教版必修2功学习目标：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少的因素、2、知道功的公式W＝Fscosα，并会用公式进行计算、3、理解正功和负功的概念，知道在什么情况下做正功、负功和不做功、4、会计算几个力对物体所做的总功、新课导入：初中所学的开始导入自主学习：阅读课本64—67页，完成以下习题，时间10分钟。

1、下列关于功的概念的说法中，正确的是()(单选)A、力对物体做功多，说明物体的位移一定大B、力对物体做功少，说明物体受的力一定小C、力对物体不做功，说明物体一定没有位移D、功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移大小共同决定的2、关于力对物体做功，下列说法正确的是()(双选)A、只要对物体施加了力，该力对物体一定做功B、由W＝Fscos θ可知，力对物体做功由力与物体在力的方向上发生的位移共同决定C、当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，引力对卫星不做功D、物体在光滑水平面上匀速运动时重力对它做了正功3、一物体在一个竖直向上的恒定拉力作用下向上运动，下列说法正确的是(双选)A、拉力对物体一定做正功B、重力对物体做了负功，且与拉力做功的大小相等C、拉力对物体做的功一定大于重力对物体做的功D、重力对物体做的功等于物体克服重力所做的功小组讨论：讨论自主学习中遇到不懂的问题反馈精讲：一、功的概念1、定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功、2、做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移、(功是一个过程量，功是描述力对空间积累效果的物理量、)3、公式:W＝Fscosα ，即力对物体做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角余弦的乘积、4、单位：焦耳，简称焦，符号为 J、（1 J 等于1 N 的力使物体在力的方向上发生1 m 的位移时所做的功，即1 J＝1 Nm、)二、功的计算1、某人用5 N的水平推力将自行车沿力的方向推行5 m，在此过程中，推力所做的功为()A、50 JB、25 JC、10 JD、5 J三、功的正负(1)正功：当0≤α＜90时，有cosα＞0、W＞0，表示力对物体做正功、(2)不做功：当α＝90时，有cosα＝0、W＝0，表示力对物体不做功、(3)负功：当90＜α≤180时，有cosα＜0、W＜0，表示力对物体做负功、四、求总功的方法物体在几个外力共同作用下移动一段位移，求这几个力的总功的方法有两种：(1)先求几个力的合力F 合，再根据功的公式求解，即W合＝F合scosθ、(2)先求各个外力做的功，再求各个外力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋…＋Wn、当堂训练1、(xx 年惠阳高级中学期末)分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上推同一物体，如图4－1－1 甲、乙、丙所示、如果所用的图示推力大小相等，在物体发生大小相等位移的过程中，推力对物体所做的功（单选）A、在光滑水平面上较大B、在粗糙水平面上较大C、在粗糙斜面上较大D、相等2、如图所示，质量为2 kg的物体在水平地面上受到与水平方向成37角、大小为10 N的拉力作用，移动了2 m，已知地面与物体间的动摩擦因数μ＝0、2，求(1)拉力对物体做的功；(2)重力对物体做的功；(3)弹力对物体做的功；(4)摩擦力对物体做的功；(5)外力对物体做的总功、(g取10 m/s2)。

高中物理 4.1 功学案粤教版必修2

4.1 功学案（粤教版必修2）1．一个物体受到______的作用，如果在力的方向上发生了一段________，这个力就对物体做了功．做功的两个不可缺少的因素：______和在力的方向上发生的__________．功的公式：________，功的单位：________，符号是______．功是______(矢、标)量．2．正功和负功：根据W＝Fs cosα可知(1)当α＝________时，W＝0.即当力F和位移s________时，力对物体不做功．这种情况，物体在力F的方向上没有发生位移．(2)当________≤α<________时，W>0.即当力F跟位移s的夹角为________(锐、钝)角时，力F对物体做正功，这时力F是________(动、阻)力，所以______(动、阻)力对物体做正功．(3)当________<α≤________时，W<0.即当力F跟位移s的夹角为______(锐、钝)角时，力F对物体做负功，这时力F是______(动、阻)力，所以，______(动、阻)力对物体做负功．一个力对物体做负功，又常说成“物体________这个力做功”(取绝对值)．3．总功的计算：总功的计算有如下方法(1)W合＝________(α为F合与位移s的夹角)．(2)W合＝W F1＋W F2＋…＋W Fn(即总功为各个分力所做功的____________)．4．在下面哪些情况下，人对书本的作用力F做了功( )A．F竖直向上，书本保持静止B．F竖直向上，人与书本沿水平方向匀速运动C．F沿水平方向，书本保持静止D．F竖直向上，人与书本竖直向上做匀速运动5．足球运动员飞起一脚用60 N的力将足球踢出，足球沿草地运动了40 m后停止运动，关于运动员对足球做功的情况，下列说法正确的是( )A．运动员对足球做功2 400 JB．运动员对足球没有做功C．运动员对足球做了功，但无法确定其大小D．以上说法都不对6．(双选)一个力对物体做了负功，则说明( )A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个力不一定阻碍物体的运动C．这个力与物体运动方向的夹角α>90°D．这个力与物体运动方向的夹角α<90°图17．如图1所示，两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1和F2的合力对物体做功为( ) A ．7 J B ．1 J C ．5 JD ．3.5 J【概念规律练】知识点一功的理解1．下列关于做功的说法中正确的是( )A ．凡是受力的作用的物体，一定有力对物体做功B ．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C ．只要物体受力的同时又有位移发生，就一定有力对物体做功D ．只要物体受力且在力的方向上发生了位移，就一定有力对物体做功2．用水平恒力F 作用于质量为M 的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s ，恒力做功为W 1.再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离s ，恒力做功为W 2，则两次恒力做功的关系是( ) A ．W 1>W 2 B ．W 1<W 2 C ．W 1＝W 2 D ．无法判断知识点二功的正负3．下列说法中不正确的是( ) A ．功是矢量，正、负表示方向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 ．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D ．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量知识点三公式W ＝Fs cos α的应用4．如图2所示，一个人用与水平方向成60°的力F ＝40 N 拉一木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了8 m ，则图2(1)拉力F 对木箱所做的功是________ J . (2)摩擦力对木箱所做的功是________ J . (3)外力对木箱所做的总功是________ J . 5．(双选)如图3所示，图3用恒定的拉力F 拉置于光滑水平面上的质量为m 的物体，由静止开始运动时间t ，拉力 F 斜向上与水平面夹角为θ＝60°.如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将( ) A ．拉力变为2F B ．时间变为4tC ．物体质量变为m2D ．拉力大小不变，但方向改为与水平面平行【方法技巧练】一、合力的功的计算6．如图4所示，图4质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离s.试求：(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)；(2)斜面对物体的弹力做的功；(3)重力对物体做的功；(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？二、变力做功的计算方法7.图5人在A点拉着细绳通过一定滑轮吊起质量m＝50 kg的物体，如图5所示，开始时绳与水平方向夹角为60°，当人匀速拉着重物由A点沿水平方向运动s＝2 m到达B点时绳与水平方向成30°.求人对绳的拉力做了多少功？(g取10 m/s2)参考答案课前预习练1．力位移力位移 W＝Fs cosα焦耳J标2．(1)90°垂直(2)0°90°锐动动(3)90°180°钝阻阻克服3．(1)F合s cosα (2)代数和4．D5．C[足球运动员对足球做功，足球发生运动，但60 N的力与40 m的位移不对应同一过程，故无法确定功的大小，选C.]6．AC [力对物体做负功，说明该力对物体来说是阻力，其方向与物体运动方向的夹角大于90°，故选A、C.]7．A [合力做的功等于它的各个分力做功的代数和，即4 J＋3 J＝7 J．]课堂探究练1．D[做功的两个必要条件是：力和物体在力的方向上发生的位移，也就是说，只有力或只有位移，是不符合做功条件的，故A、B错误；若物体发生位移的同时也受力的作用，但力与位移垂直时，此力并不做功，故C错，D对．]2．C[在粗糙水平面上移动的距离跟在光滑水平面上移动的距离相同，对力F做的功来说，是相同的，即W1＝W2＝Fs.]点评求功时，必须要明确哪个力在哪个过程中的功．根据功的定义，力F所做的功只与F的大小及在F方向上发生的位移大小有关，与物体是否受其他力及物体的运动状态等其他因素均无关．3．A [理解功的概念，功有正、负之分，但功是标量，此处易误解．]4．(1)160 (2)－160 (3)0解析 (1)拉力F 对木箱所做的功为W 1＝Fs cos 60°＝40×8×12 J ＝1.6×102J .(2)摩擦力f 对木箱所做的功为W 2＝fs cos 180°＝F cos 60°·s cos 180°＝40×12×8×(－1) J ＝－1.6×102J .(2)外力对木箱做的总功为W ＝W 1＋W 2＝1.6×102 J ＋(－1.6×102J )＝0或者F 合＝0(因为匀速直线运动)，W ＝F 合·s＝0.点评求恒力做功的关键是找准力F 、位移s 、夹角α，再应用公式W ＝F 合·s＝0求解即可．5．AD 6．见解析解析物体受力情况如图所示，物体受到重力mg ，摩擦力f 和支持力F N 的作用，物体相对斜面静止，物体相对地面水平向左匀速移动s ，这些力均为恒力，故可用W ＝Fs cos α计算各力的功．根据物体平衡条件，可得f ＝mg sin θ，F N ＝mg cos θ，(1)W f ＝f·s cos (180°－θ)＝－mgs sin θ·cos θ. (2)W F N ＝F N ·s cos (90°－θ)＝mgs sin θ·cos θ. (3)W G ＝G·s cos 90°＝0.(4)F N 与f 的合力与G 等大反向，即物体所受斜面的力对物体做功为0，或W F N ＋W f ＝0. 合力对物体做的总功W 总＝W G ＋W f ＋W F N＝0＋(－mgs sin θcos θ)＋mgs sin θcos θ＝0，或物体受力平衡，F 合＝0，则W 总＝F 合s cos θ＝0.方法总结计算几个力的总功，通常有以下两种不同的处理方法：(1)虽然力、位移都是矢量，但功是标量，所以几个力的总功等于各个力所做功的代数和．若以W 1、W 2、W 3……W n 分别表示力F 1、F 2、F 3…F n 所做的功(含正功与负功)，则这些力所做的总功为W 总＝W 1＋W 2＋W 3＋…W n .(2)求出物体所受的合外力，根据公式W 合＝F 合s cos α求合外力做的功，则物体所受的外力做的总功为W 总＝W 合＝F 合s cos α.7．732 J解析设滑轮距地面的高度为h ，则 h(cot 30°－cot 60°)＝s人由A 走到B 的过程中，重物G 上升的高度Δh 等于滑轮右侧绳子增加的长度，即Δh ＝h sin 30°－hsin 60°人对绳子做的功为：W ＝G Δh 代入数据可得：W≈732 J .方法总结求变力做功的方法有以下几种：(1)平均值法：当力F 的大小发生变化，但F 、s 成线性关系时，可以代入F 的平均值计算F 做的功．(2)图象法：变力做的功W 可用F －s 图线中所包围的面积表示．s 轴上方的面积表示力对物体做的正功的多少，s 轴下方的面积表示力对物体做的负功的多少．(3)分段法(或微元法)：当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可．(4)化变为恒法：有时候表面看起来是变力做功，但是经过适当变换可以转换成恒力做功．。

粤教版必修二4.1《功》word教案

4.1 功教材分析新课程比较注重物理量引入、建立的来龙去脉，这也是为实现教学三维目标服务的。

高中物理粤教版（必修2）第五章非常重视概念、规律的探究过程。

探究守恒定律一定涉及能量的转化过程，而要进一步研究能量的转化，最终得到机械能守恒定律，对功的知识的掌握，就显得尤为重要。

本章的第一节引入功是为进一步探究能量作铺垫的。

使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。

因此在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。

这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”，还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量，同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。

可以这样说，“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第五章的主线，在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。

教学设计思路从生活中的物质生产的基本动作和学生参与的互动实验，探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素；再通过特殊情景引出一般情景，并通过等效思想，借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式；从功的一般表达式的深化研究得出功有正、负；从功的正、负引出功是矢量还是标量，通过“功是能量转化的量度”探究功是标量；通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系；通过例题的拓展得出αcos Fl W =的适用条件，并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。

本节课的教学流程图如右图所示。

整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。

教学目标（一）知识与技能1、知道功的来历，掌握做功的两个必要因素。

2、能从特殊到一般，一般到特殊推导功的一般表达式，知道功的单位。

3、掌握αcos Fl W = 只适用于恒力，l 应为对地位移。

（二）过程与方法1、通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。

2、在推导αcos Fl W =过程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维和科学方法。

【备课精选】2012高一物理粤教版必修二学案4.1《功》

高一年级物理学案第周班级姓名主编张彩虹功（一）学习目标1、理解功的概念，知道做功的两个因素2 、明确功是标量，知道W=FLcosθ的适用范围，会用功的公式进行计算3、理解正功、负功的概念重点难点功的概念（实际情况中如何理解力和力的方向上的位移）学习过程教材导读起重机提起货物的时候，货物在钢绳拉力作用下上升一段距离，请同学们想：a、钢绳对物体拉力的方向如何？物体的位移方向又如何？那么，钢绳的拉力对货物是否做了功？b、但如果货物被拉到一定的高度后，起重机和货物共同沿水平方向前进了一段距离，则这段时间内钢绳对货物的拉力方向如何？货物的位移方向又如何？那么，这种情况钢绳的拉力对货物又是否做了功？1、机车牵引列车前进，机车对列车的牵引力方向是水平的，列车的位移也是水平的，牵引力对列车是否做了功？纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹角，不在同一方向上，拉力对船做不做功？什么情况力对物体做功？如何计算功的大小？请同学们带着这些问题阅读教材P52--53目标一：功的概念：一个物体受到力的作用，且，这个力就对物体做了功。

做功的两个不可缺少的因素：。

目标二：功的大小用F表示力的大小，用L表示位移的大小，用W表示功的大小a、若力的方向和物体运动的方向一致时：功的大小W=b、若力F的方向与运动方向成某一角度时，功的大小W又等于多少呢？c、功是标量，在国际单位制中，功的单位是目标三：关于正功和负功（1）当力F和位移L方向互相垂直时，力F对物体（2）当力F和位移L夹角为锐角时，力F对物体做功，此时力F对物体起着动力作用（3）当力F和位移L夹角为钝角时，力F对物体做功，此时力F对物体起着阻力作用精典例题如图所示，物体在力作用下在水平面上发生一段位移L，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功。

设在这四种情况下力F和位移L的大小都相同：F=10N，，L=1m，角θ的大小如图所示。

导练1、物体沿弧线形轨道滑下后进入足够长的水平传送带上，传送带以图示方式匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是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、先做负功后不做功导思：先分析物体在传送带上相对传送带的运动情况，然后确定物体的受力方向和位移方向间的关系，从而确定传送带对物体做正功和负功的情况甲θ=150 乙θ=30 F丙θ=30v丁θ=0。

2019-2020学年物理粤教版必修2学案：第四章第一节功 Word版含答案

姓名，年级：时间：第一节功1。

理解功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素． 2.正确理解并应用公式W＝Fs cosα计算力的功．3。

明确功是标量，正确理解正功和负功的含义，能正确判断正功和负功，会计算总功．一、怎样才算做了功错误!功的概念一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功．2。

做功的两个要素力和在力的方向上发生的位移,是做功的两个要素．1．推墙者推墙时累得气喘吁吁、满身大汗,但墙未被推动，请问这位推墙者对墙做功了吗？提示:从物理学角度而言，没有做功，因为有力而无位移．二、如何计算功错误!功的计算公式(1)当恒力F的方向与位移s的方向一致时，力对物体所做的功W为:W＝Fs．(2)当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度α时,力F对物体所做的功W为：W＝Fscos__α．即力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦的乘积．错误!矢标性:功是标量，只有大小，没有方向．错误!功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。

焦耳的定义：1 J等于1__N的力使物体在力的方向上发生1__m 的位移时所做的功．即1 J ＝1__N·m．2．公式W＝Fs cos α在任何情况下都成立吗？提示：只适用于求恒力所做的功．三、功有正、负之分吗错误!正功和负功设力F与位移s方向间的夹角为α，则由功的一般计算公式W＝Fs cos α可知夹角α的范围做功情况cosα＝0，W＝0，即力F对物体不做α＝错误!功cosα〉0，W〉0，即力F对物体做正0≤α〈错误!功cosα〈0，W<0，即力F对物体做负错误!<α≤π功或物体克服力F做功2。

几个力的总功由于功是标量,所以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总功，等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功．3．功有正功和负功之分,那么正功一定大于负功吗？提示：功虽有正负之分，但正、负并不表示大小,力做正功时，表示力是动力，增加该物体具有的能量；力做负功时，表示力是阻力,减少该物体具有的能量，即正、负并不表示功的大小，而表示能量的增加或减少．对功的理解[学生用书P49]1。

高中物理必修二教案-4.1功2-粤教版

第1节《功》教学设计课前预习1、初中对功的定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段距离，这个力就对物体做了功.2、高中对功的定义：一个物体受到__________的作用，如果在______的方向上发生一段__________，这个力就对物体做了_____________ .3、做功不可缺少的两个因素：①②课前练习矢量的正交分解Fx= Fy= S x= S y=新课教学：一、功活动1：请一位同学手托起一个物体从讲台匀速运动到黑板处（投影）问题:1.该同学帮老师做工了吗?该同学匀速移动物体过程对物体做了功吗？2.做工与这个做功有什么不同？教师点明：一个生活做功，一个指物理学做功，引出进一步研究功活动2：功的概念投影1：物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生一段位移，则力对物体做了功。

教师强调举例：手托起物体的过程，物体受到人的托力，物体并在力的方向发生位移，可以说该托力对物体做了功让学生1举个例子：投影2：三幅做功例子找学生分析：教师总结（投影）：做功的两要素设问：如何计算功的大小？活动3：功的计算投影：1.如果恒力和物体位移方向一致时，如何计算这个力做功?W=FS 教师引出问题：如果恒力与物体位移方向的夹角为α时，应如何计算这个力做的功？找学生答案展示，让学生讲出做法分解力：分解位移：教师总结:计算功的一般公式W=FscosαW——力F对物体所做的功. 单位:焦耳(J) (功是标量，1J=1N·m )F——所求做功的该力F大小,而不是其它外力. 单位: 牛顿(N)S——物体发生对地的位移的大小. 单位:米(m)ɑ——F、S正方向之间的夹角.（00≤α≤1800）练习：力的方向与位移方向的夹角α甲乙丙丁FS学生展示答案，讲出做法教师总结找夹角的方法：先将力F与位移S进行共点处理，F与S正方向的夹角就是α◇功公式的应用（一）例题：如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m=100kg，在与水平面成θ=530角的恒定拉力F=500N作用下，沿水平地面向右匀速移动了一段距离S=10m.(g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求：(1)雪橇（包含人）受到哪些力作用？它们的大小分别是多少？(2)各个力对雪橇（包含人）所做的功？(3)合力对雪橇（包含人）所做的功？(4)各个力对雪橇（包含人）做功的代数和？（二）自主学习：学生做题5-7分钟（三）展示交流：请一位学生分析，老师引导（四）教师小结：简要梳理答题思路。

粤教版物理必修二课件功6

物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为l，如图
所示，则力F对物体所做的功为：
W=Fl
F表示力的大小，l表示位移的大小，W表示力对物体所做的功
•
2、如果力的方向与运动方向垂直
F
匀速运动
l
当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向上没
有发生位移，力对物体不做功，即做功为零度时
•
2、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N· m
•
3、理解：
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功 b、仅适用于恒力做功
c、公式中的F和l必须具备同时性
d、功是过程量
•
1、做功的两个不可缺少的因素在力的方向上移动的位移 2、功的计算 W=Flcosα
作用在物体上的力
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功 b、力必须是恒力
物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方
向向前行驶的距离为l，如图所示，求力F对物体所
做的功。
•
•
若将位移l分解,结果如何?
l1 F α 90
。
l
l1=lcosα l2=lsinα W1=Fl1=Flcosα W2=0 W=Flcosα
•
l2
总结得出：
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=Flcosα
其中：W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，l表
示物体所发生的位移，α表示力F和位移l之间的夹角。
说明：
1、两种理解：（1）在位移方向的分力与位移的乘积；（2）力与位移在力的方向的分量的乘积。
•
四、功的公式： 1、公式：

《功》学案6(粤教版必修2)