2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功學(xué)案 粵教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功學(xué)案 粵教版必修2 1、 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、 在初中基礎(chǔ)上理解正功、負(fù)功、總功 2、 會(huì)用公式計(jì)算功 2、 學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) 力對(duì)物體做功與物體所處狀態(tài)的關(guān)系 三、課前預(yù)習(xí)(自主探究) 1.定義:如果一個(gè)物體受到 的作用,并且物體在 通過(guò)了一段 ,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功,簡(jiǎn)稱功. 2.公式:W= ,即力對(duì)物體做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角 的乘積. 3.功的正負(fù):功是標(biāo)量,只有 ,沒(méi)有 ,但有正負(fù).正功表示力對(duì)物體做動(dòng)力功,負(fù)功表示力對(duì)物體做 功(往往說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做功). 4.(單選)下列關(guān)于力做功的說(shuō)法中,正確的是( ) A.人用力F=300N將足球踢出,球在空中飛行40m,人對(duì)足球做功1200J B.人用力推物體,但物體未被推動(dòng),人對(duì)物體做功為零 C.物體豎直上升時(shí),重力不做功 D.只有恒力才能做功,變力不能做功 5. 起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是( ) A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h 四、課堂活動(dòng) (1)小組合作交流 知識(shí)點(diǎn)1 怎樣才算做了功 如右圖所示,果農(nóng)從地面挑起荔枝筐的過(guò)程中,對(duì)扁擔(dān)做 ,因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)他挑擔(dān)子的力和擔(dān)子位移的方向 ;當(dāng)他挑著荔枝筐行走時(shí)(不考慮擔(dān)子重心的上下移動(dòng)),對(duì)扁擔(dān) 做功,因?yàn)榇藭r(shí)果農(nóng)肩膀?qū)Ρ鈸?dān)的支持力與位移方向 。 答案:正功,相同,沒(méi)有,垂直。 重點(diǎn)歸納 對(duì)力有沒(méi)有做功的理解 1、功的定義:如果一個(gè)物體受到力的作用,并使物體在力的方向上發(fā)生一段位移,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功,簡(jiǎn)稱功。 2、做功的兩個(gè)條件(缺一不可): (1)力的作用 (2)在力的方向上發(fā)生了位移 3、一些有力或位移但不做功的情況: (1)有力但無(wú)位移,如推箱子但沒(méi)有把箱子推動(dòng) (2)無(wú)力有位移,如勻速直線運(yùn)動(dòng),所受合外力為零,雖發(fā)生位移但也不做功。 (3)有力有位移,但位移與力垂直,如勻速圓周運(yùn)動(dòng),所受合外力與位移時(shí)刻垂直,合外力也不做功。 知識(shí)點(diǎn)2 如何計(jì)算功 如右圖所示,纖夫拉船的力的方向與船前進(jìn)的方向往往不會(huì)成一條直線,而是有一定的夾角。不在同一方向時(shí),拉力對(duì)船 (選填“做功”或“不做功”)。 根據(jù)力的合成與分解,我們可以把纖夫拉船的力分解成 方向的力和 方向的力,再用 方向的分力乘位移求解。 重點(diǎn)歸納 對(duì)功的計(jì)算的理解 1、功的計(jì)算公式:。即力對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦的乘積。 2、功的計(jì)算公式中的標(biāo)失性:公式中,F(xiàn)為力的大小,s為位移的大小,功為標(biāo)量 3、利用計(jì)算功時(shí)注意事項(xiàng):一定要明確是哪個(gè)力做的功。 4、公式中各量的單位:F——牛(N);s——米(m);W——焦耳(J),1J=1Nm,即1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功的大小。 5、功的大小的決定因素:只取決于F、s及兩者夾角的余弦值。 6、如何靈活應(yīng)用功的計(jì)算公式:不要生搬硬套公式,一般通過(guò)分解力或分解位移的方法求解??梢岳斫鉃槲矬w沿力F方向上位移的大小,或可以理解為力F沿位移s方向的分力大小。 7、公式適用情況:計(jì)算恒力功,而對(duì)于變力功需要把整個(gè)過(guò)程分成許多小段,物體通過(guò)每小段的時(shí)間足夠短,在這足夠短的時(shí)間里,力的變化很小,可認(rèn)為是恒定的。這樣,對(duì)每小段用公式計(jì)算功,再把物體通過(guò)各小段所做的功加在一起,就等于變力在整個(gè)過(guò)程中所做的功。 知識(shí)點(diǎn)3 功的正負(fù)、總功 如右圖所示,人用力推箱子,當(dāng)箱子向右運(yùn)動(dòng)時(shí),力的方向與箱子位移方向夾角,,W 0.這表示力F對(duì)物體做 功。 若上述中,,W 0.這表示力F對(duì)物體做 功。 重點(diǎn)歸納 對(duì)正功、負(fù)功、總功的理解 1、正功表示在力的作用下發(fā)生的位移與力的方向一致,即這個(gè)做功的力是動(dòng)力。 2、負(fù)功表示在力的作用下發(fā)生的位移與力的方向相反,即這個(gè)力做功的力是阻力,一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,也可以說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做功。 3、根據(jù)力F的方向與位移s的方向的夾角判斷。此方法一般用于物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況。 4、根據(jù)力F的方向與物體運(yùn)動(dòng)速度v的方向的夾角判斷。此方法一般用于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況。 5、總功:等于各分力做功的代數(shù)和 易錯(cuò)易混 關(guān)于摩擦力做功和作用力與反作用力做功 1.摩擦力做功特點(diǎn):摩擦力可做正功也可做負(fù)功,還可以不做功. (1)靜摩擦力舉例: 當(dāng)物體在傾斜傳送帶上隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力做正功; 若隨傳送帶向下運(yùn)動(dòng)則靜摩擦力做負(fù)功; 在粗糙的水平圓盤上的物體隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力提供向心力,不做功. (2)滑動(dòng)摩擦力舉例: 如圖4-1-7所示,當(dāng)將物體輕輕放在運(yùn)動(dòng)的傳送帶上時(shí),滑動(dòng)摩擦力做正功; 圖4-1-7 當(dāng)傳送帶不動(dòng),物體沖上傳送帶時(shí),滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功; 當(dāng)物體在地面上滑動(dòng),地面受到的摩擦力不做功. 2.作用力與反作用力做功 (1)作用力與反作用力的特點(diǎn):大小相等、方向相反,但作用在不同物體上. (2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):在作用力、反作用力的作用下,物體可能向相反方向運(yùn)動(dòng),也可能向同一方向運(yùn)動(dòng),也可能一個(gè)運(yùn)動(dòng)、而另一個(gè)靜止,還可能兩物體都靜止. (3)由W=Fscos α可判斷,作用力的功與反作用力的功,沒(méi)有必然的關(guān)系,即不一定一正一負(fù)、不一定絕對(duì)值相等. (2)課堂小測(cè) 單項(xiàng)選擇題 1.下列關(guān)于功的概念的說(shuō)法中,正確的是( ) A.力對(duì)物體做功多,說(shuō)明物體的位移一定大 B.力對(duì)物體做功少,說(shuō)明物體受的力一定小 C.力對(duì)物體不做功,說(shuō)明物體一定沒(méi)有位移 D.功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移大小共同決定的 2.一物體在相同的水平恒力作用下,分別沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面移動(dòng)相同的距離,恒力做的功分別為W1和W2,下列說(shuō)法正確的是( ) A.W1=W2 B.W1>W2 C.W1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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