2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2学案:第4章 第1节 功
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2学案:第4章 第1节 功第2页

  

  图2

  答案 1.在射箭过程中,运动员将弓拉开的过程需要做功,把人体的生物能(化学能)转化为弓的弹性势能;而箭在射出的过程中,又将弓的弹性势能转化为箭的动能。

  2.过山车从高处滑向低处时,重力做功,重力势能转化为动能;过山车从低处向高处运动时,克服重力做功,动能转化为重力势能。

  二、功的计算公式

  阅读教材第58~59页"功的计算公式"部分,会用功的计算公式计算力做的功。

  1.计算公式:力对物体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=Fxcos_α。

  (1)W=Fxcosα仅适用于计算恒力的功。

  (2)F表示力的大小,x表示力的作用点相对于地面的位移的大小(x也常常说是物体相对于地面的位移大小),α表示力和位移方向间的夹角。

  (3)公式可以表达为W=F·xcosα,意义是功等于沿力F方向的分位移与力的乘积;公式也可以表达为W=Fcosα·x,意义是功等于位移与沿位移方向的分力的乘积。

  2.功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。1J=1N×1m=1N·m。

  3.功是标量,只有大小,没有方向,运算法则是求代数和。

  思维拓展

  一阵风水平吹过,将熟透的苹果从2 m高的枝头吹落。若苹果重2 N,风力恒为1 N,下落的水平位移为1 m。苹果下落过程中:

  (1)重力和风力各做多少功?

  (2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求?若不能应该怎么求?

  答案 (1)重力做功W1=4 J,风力做功W2=1 J。

  (2)功是标量,所以重力和风力对苹果做的总功不能用平行四边形定则来求,总功为各力做功的代数和。

  三、功的正负 合力的功

阅读教材第59~60页"功的正负 合力的功"部分,知道正功和负功的判断方法以