高一物理必修一导学案

课时1：功

【学习目标】

1、理解功的概念和做功的两个要素。

2、通过例题学会利用公式进行有关运算．理解正、负功的含义，能解释相关现象．

3、通过联系实际学会应用功的概念解释相关的实际问题．

【自主学习】

1、 功

一个物体受到 的作用，如果在的力的方向上发生一段 ，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=Fscosα可知

（1）当α= 时，W =0。即当力F和位移 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。

【针对训练】

1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少．

（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．

（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．

（3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s．（ ）

A．（3）做功最多 B．（2）做功最多 C．做功相等 D．不能确定

2、某人将质量m为的物体搬到h高处则人至少做功

3、起重机的吊钩下挂着质量为m的木箱，如果木箱以加速度a匀减速下降了高度h， 则木箱重力所做的功为

，重力势能

了

，拉力做功为 。

【能力训练】

1．关于人对物体做功，下列说法中错误的是 ( )

A．人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走，人对水桶做了功

B．人用手拎着水桶从3楼匀速下至l楼，人对水桶做了功

C．人用手拎着水桶从1楼上至3楼，人对水桶做了功

D．人用手拎着水桶站在原地不动，虽然站立时间很久，但人对水桶没有做功

2．下列关于功的叙述中，正确的是 ( )

A．力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移，就一定有功

B．功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积

C．功等于力和力方向上的位移的乘积 D．功等于位移和位移方向上的力的乘积

3．一个质量m＝2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F1＝10N的作用，在水平地面上移动的距离s＝2m，如图7-1-1所示．物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0．2倍，求：

(1)推力F1对物体所做的功；

(2)摩擦力f对物体所做的功；

(3)外力对物体所做的总功．

【课后作业】

静止在水平地面上的物体的质量为25kg，在与水平成60°角、大小为10N的斜向上的力F作用下，经历10s时间，试分别就下列两种情况，计算力F在10s内做的功(g取10m／s2 )：

(1)设地面为光滑平面；

(2)设物体和地面间的滑动摩擦力是它们间弹力的0.3。

课时2：功

【学习目标】

了解关于摩擦力做功和相互作用力做功的特点

【要点分析】

学习重点： 学习难点：

功的概念及功的计算。 利用功的定义式解决有关问题。

【习题分类】

一、摩擦力做功

1、滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功

我们就拿右图模拟摩擦力不做功的物理情景

（1） 当拉力F对B物体作用，但B物体没动AB间为静摩擦力，AB均没有位移，静摩擦力不做功。

（2） 当B物体被拉动了，但A物体没动，所以它们间滑动摩擦力对A不做功。

2、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做负功（类比1题举出实例，画出示意图）

3、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功（类比1题举出实例，画出示意图）

针对练习：1、关于摩擦力对物体做的功，以下说法中正确的是（ ）

A.滑动摩擦力总是做负功

B.滑动摩擦力要么做负功，要么做正功

C.静摩擦力对物体一定不做功

D.静摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功

针对练习：2、如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F将B拉着右移.用F拉、FAB、FBA分别表示绳子拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是（ ）

A.F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F拉不做功

B.F、FBA做正功，FAB、F拉不做功

C.F做正功，FAB做负功，FBA和F拉不做功

D.F做正功，其他力都不做功

二、相互作用力做功

相互作用力作用下的物体运动特点：可能向相反方向运动，也可能向相同方向运动，也可能一个运动一个静止，也可能两个物体都静止。所以，作用力和反作用力可能都做负功，．．．．．．．．．．．．．．．可能都做正功，可能一个做正功另一个做负功，可能一个做功一个不做功，也可能都不做功。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

针对练习：3、下列关于一对作用力和反作用力的说法中正确的是（ ）

A.作用力和反作用力一定一个做正功，一个做负功，总功为0

B.作用力和反作用力，可能都做正功

C.作用力和反作用力，可能都做负功

D.作用力和反作用力，做功的绝对值可能不等 A

B

F 三、判断力是否做功

针对练习：4、将质量为的小球，用轻质细线悬挂起来，让其摆动，如图所示，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）

A.重力和悬线的拉力对小球均不做功

B.只有重力对小球做功

C.只有悬线的拉力对小球做功

D.重力和悬线的拉力均对小球做功

针对练习：5、如图所示，甲、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下，向右移动的位移均为x,关于F对甲、乙、丙做的功的大小W1、W2、W3判断正确的是（ ）

图7-1-20

A.W1>W2>W3 B.W1=W2>W3

C.W1=W2=W3 D.W1

【课后作业】

如图所示是一个物体受到的力F与位移l的关系图象，由图象求力F对物体所做的功.

课时3：检测训练

1、一物体在相互垂直的两个共点力F1、F2作用下运动，运动过程中F1对物体做功3 J，F2对物体做功4 J，则F1与F2的合力对物体做功（ ）

A.1 J B.5 J C.7 J D.无法计算

2、一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1=6 J、W2=-6 J，下列说法正确的是（ ）

A.这两个力一定大小相等、方向相反

B.F1是动力，F2是阻力

C.这两个力做的总功为0

D.F1比F2做的功多

3、如图所示，质量为m的滑块放在光滑斜面上，斜面与平面间的摩擦力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中（ ）

A．重力对滑块做正功

B．滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力不做功

C．斜面对滑块的支持力对滑块做负功

D．滑块对斜面做正功

4．以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h．如果空气阻力f的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为

( )

A．0 B．－f h C．一2mgh D．一2 f h

5．用钢索吊起质量为m的物体，当物体以加速度a匀加速升高h时，钢索对物体拉力做的功为(不计空气阻力) ( )

A．mgh B．mgh+mah C．m(g—a)h D．mah

6．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地竖直叠放起来，需要做的功为 ．

7.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面的动摩擦因数为μ.现使

物体与斜面水平向左匀速移动距离l.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？ 课时4：功率

【学习目标】

1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。

2、tWP，FvP的运用

【重点、难点分析】

学习重点：

1．理解功率的概念 2．知道功率的种类及其计算

学习难点：

1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用 2．瞬时功率和平均功率的计算

【自主学习】

一、思考：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨的货物从地面运到三楼，

方式一：搬运工分批搬运，需时间3h

方式二：用一台起重机提升，需时1min

方式三：用另一台起重机提升，需时30 s

上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：

1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？

2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？

3、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢?

二、功率

在物理学中，一个力所做的功跟 的比值，叫做功率．

那么功率的物理意义是什么?表达式是什么？

公式p＝w/t是平均功率还是瞬时功率?如何计算瞬时功率？

三、额定功率和实际功率

1、实际功率：指机器 功率．

2、额定功率：指机器 功率，也就是机器铭牌上的标称值．

注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。

【合作探究】

1、阅读教材，推导功率与速度的关系式：P＝Fv