导学案7-1，2 能量和功（1课时）
班别：姓名学号
青春寄语：学习需要坚持与勤奋，面对困难和困惑，我们应该勇敢前行。
【核心素养】
1、知道功的定义，掌握做功的两个必要因素。
2、了解功的表达式W=Fxcosα的推导过程，并会运用其解决相关问题。
3、知道功是标量，但有正负，理解正负功的意义。
【学习重点】利用功的公式解决有关问题。
【学习难点】功的计算式的推导过程，正负功的意义的理解。
【预习案】
1、势能：__________________________ _
动能：__________________________ _ 2、功的定义：物体受到_________的作用，并在力的___________上发生了_____________，
这个力对物体就做了功。
3、做功的两个必要因素：（1）__________________（2）___________________________
4、功的国际单位：______，符号_______。
5、功是________量。（选“标”或“矢”）
【探究案】
探究一：功的计算式
如图，物体在大小为F的拉力作用下向右发生了一段位移，位移大小为x，F的方向与x的方向的夹角为α，试推导此过程中拉力F对物体所做功W的表达式。
1、推导过程：
F
2、力F对物体所做功的计算式：W=______________，即力F对物体所做的功，等于______________、______________、力和位移夹角的_____________这三者的_________。
【小试身手】
1、一物体静止在水平地面上，受到大小为F=10N的拉力作用向右移动一段距离x=2m。（sin370=0.6,cos370=0.8, cos00=1,cos1800=-1）
（1）如图1，若地面光滑，拉力F水平向右，求F在这一过程中所做的功。
（2）如图2，若地面光滑，拉力F斜向上与水平方向成α=37°，求F在这一过程中所做的功。（3）如图3，若地面粗糙，且滑动摩擦力为f=2N，拉力F斜向上与水平方向成α=37°，求F和f 在这一过程中分别所做的功。
探究二：正负功及其意义。
(1)正功、负功
通常α的取值范围是：00≤α≤1800，讨论：
1、当00≤α<900时，cosα_____ 0，W_____0,这表示F对物体做_______功。
2、当α=900时，cosα_____ 0，W_____0,即F对物体_________________。
3、当900<α≤1800时，cosα____ 0，W_____0,这表明F对物体做_______功。
(2)正负功的意义
正功表示F 为______力,负功表示F 为______力。
某力对物体做负功，往往说物体___________这个力做功。
【小试身手】
2、（多选）质量为m 的物体沿粗糙斜面下滑的过程中( )
A.重力对物体做正功
B.摩擦力对物体做正功
C.摩擦力对物体做负功
D.支持力对物体不做功
【训练案】
1、（单选）下列关于功的说法正确的是 ( )
A.力越大, 力对物体做功一定多
B.位移越大, 力对物体做功就越多
C.只要有力、有位移，就一定有功
D.功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积
2、（单选）两质量相等的物体A 、B 分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F 作用下，产生相同的位移x ，则拉力( )
A.对A 做的功多
B.对B 做功多
C.一样多
D.以上都有可能
3、（双选）用起重机把物体提高的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．钢绳的拉力做正功
B ．钢绳的拉力做负功
C ．重力做正功
D ．物体克服重力做功
4、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受到的全部阻力f=50N ，斜坡倾角030θ=，g=10m/s
2。求运动员在下滑过程中(1)位移x 多大?(2)所受各个力
分别做的功？
参考答案
【预习案】
1、势能：____相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 _ 动能：_____物体由于运动而具有的能量 _
2、功的定义：物体受到____力___的作用，并在力的__方向__上发生了___位移___，
这个力对物体就做了功。
3、做功的两个必要因素：（1）____力_________（2）_力的方向发生位移__
4、功的国际单位：__焦耳__，符号__J___。
5、功是_标__量。（选 “标”或“矢”）
【小试身手】
1、一物体静止在水平地面上，受到大小为F=10N 的拉力作用向右移动一段距离x=2m 。（sin370=0.6,cos370=0.8, cos00=1,cos1800=-1）
（1）如图1，若地面光滑，拉力F 水平向右，求F 在这一过程中所做的功。
（2）如图2，若地面光滑，拉力F 斜向上与水平方向成α=37°，求F 在这一过程中所做的功。
（3）如图3，若地面粗糙，且滑动摩擦力为f=2N ，拉力F 斜向上与水平方向成α=37°，求F 和f
在这一过程中分别所做的功。
图1 图2 图3
答案：
(1)20J
(2)16J
(3)-4J
【小试身手】
2、（多选）质量为m 的物体沿粗糙斜面下滑的过程中( ACD )
A.重力对物体做正功
B.摩擦力对物体做正功
C.摩擦力对物体做负功
D.支持力对物体不做功
l x l x l x
【训练案】
1、（单选）下列关于功的说法正确的是 ( D )
A.力越大, 力对物体做功一定多
B.位移越大, 力对物体做功就越多
C.只要有力、有位移，就一定有功
D.功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积
2、（单选）两质量相等的物体A 、B 分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F 作用下，产生相同的位移x ，则拉力( C )
A.对A 做的功多
B.对B 做功多
C.一样多
D.以上都有可能
3、（双选）用起重机把物体提高的过程中，下列说法正确的是（ AD ）
A ．钢绳的拉力做正功
B ．钢绳的拉力做负功
C ．重力做正功
D ．物体克服重力做功
4、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受到的全部阻力f=50N ，斜坡倾角030θ=，g=10m/s
2。求运动员在下滑过程中(1)位移x 多大?(2)所受各个力
分别做的功？
答案：
（1）20m
（2）重力做功为6000J
支持力做功为0J
摩擦力做功-1000J