功的计算.docx
- 文档编号:23991201
- 上传时间:2023-05-23
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:62.73KB
功的计算.docx
《功的计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《功的计算.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
功的计算
7.2.2功的计算
新课标要求
㈠知识与技能
熟练掌握功的计算的方法
㈡过程与方法
会灵活应用方法求功,提高分析解决问题的能力
㈢情感、态度与价值观
由否定到肯定,学会分析方法,增强学习物理的自信心
教学重点
功的计算的方法
教学难点
灵活应用方法求功
教学方法
采取启发、讨论式教学,精心设置题目,通过“发现错误-纠正错误-归纳总结-实践”的认知过程中,总结掌握功的计算的四种方法。
课堂类型
习题课
教学工具
多媒体课件
教学过程
㈠、引入新课
复习问题设计:
⑴、做功的两个不可缺少的因素是什么?
⑵、如何计算衡力做功?
⑶、正功和负功的物理意义分别是什么?
⑷、如何计算总功?
㈡、进行新课
⑴、公式W=Flcosα的应用
功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=Flcosα只能用于恒力做功情况,特别注意位移l应理解为力的作用点的位移,当然,当力直接作用在物体上且不考虑物体的形变和转动时,力的作用点的位移与物体的位移相同,由于中学物理中绝大多数都是属于这种情况,所以有些地方把它理解为物体的位移。
【例1】质量为m的物体静止于倾角为θ,质量为M的斜面上,现对斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左做匀速运动,位移为l,求此过程中
⑴、力F做的功W1
⑵、摩擦力对物体做的功W2
⑶、弹力对物体做的功W3
⑷、斜面对物休做的功W4
⑸、地面对斜面做的功W5
题后总结:
①、本公式中F必须是恒力;
②、α是F和l之间的夹角;
③、l严格的讲是力的作用点相对于地面的位移。
【练习1】如图所示,物体质量为2Kg,光滑的定滑轮质量不计,今用一竖直向上的50牛恒力向上拉,使物体上升4米距离,则在这一过程中拉力所做的功为_____焦。
㈡、计算总功的两种方法:
【例2】斜面高H,倾角为θ,滑块质量为m,与斜面间动摩擦因数为μ,计算滑块由上端滑到底端的过程中外力对物体所做的总功。
题后总结:
计算总功的两种方法:
⑴、是先求合外力,再根据公式W=Flcosα计算。
⑵、是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。
㈢、变力做功(思路:
将变力做功转化为恒力做功)常见的方法有:
⑴等值法:
通过相关连点的联系将变力做功转化为恒力做功。
等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。
而恒力做功又可以用W=Flcosα计算,从而使问题变得简单。
【例3】如图,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进s至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。
求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。
⑵微元法
当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。
特例:
耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做的功等于力和路的乘积,不是力和位移的乘积,可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功。
【例4】如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为:
A.0J B.20πJ
C.10J D.20J
【练习2】以一定的初速度竖直向上抛出一个物体,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小为f,则从抛出到落回原出发点的过程中,空气阻力对小球所做的功为:
A.0 B.-fh C.-2fh D.-4fh
⑶平均力法
如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。
【例5】在光滑的水平面上静止一长为l的质量分布均匀的铁链,已知单位长度的质量为m,现在一端施加一竖直向上的力F将铁链缓慢提起恰好离开地面,求此过程中里F对铁链做的功。
【练习3】一辆汽车质量为105㎏,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。
其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力。
当车前进100m时,牵引力做的功是多少?
⑷图象法
如果力F随位移的变化关系明确,始末位置清楚,可在平面直角坐标系内画出F—x图象,图象下方与坐标轴所围的“面积”即表示功。
【例6】:
对于例5和练习3除可用平均力法计算外也可用图象法。
㈢、课堂小结
本课内容中虽然是如何计算功,但变力做功问题为难点,因此在分析题目时要认真审题,特别是题目种的隐含条件、关键字、词句的分析是解题的突破口。
做功的计算时,先作出恒力或是变力的判断,这样便于方法的选择。
同时,还应该注意去归纳、总结解题的思路和方法,注意学过的旧知识和其它学科知识的渗透、应用。
㈣、作业布置
作业见【课后练习题】
板书设计
§7.2.2功的计算
㈠、恒力做功:
W=Flcosα
①、本公式中F必须是恒力;
②、α是F和l之间的夹角;
③、l严格的讲是力的作用点相对于地面的位移。
㈡、计算总功的两种方法:
⑴、是先求合外力,再根据公式W=Flcosα计算。
⑵、是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。
㈢、变力做功的计算
⑴等值法
⑵微元法
⑶平均力法
⑷图象法
教学后记
⑴、以上题型都要求学生先练,教师根据学生练中反馈情况,精讲其中部分习题。
即多数学生错的、不会做的和有多种解法的题。
⑵、练以课内为主,课外的时间留给学生消化、结合;教师通过巡视、学生提问、学生板演和举手统计等形式了解学生答题情况。
⑶、要求每个学生都有一本错题集锦。
对做错的题,分析错因。
⑷、诊断测试是针对单元测试评改中发现的普遍问题,经评讲和辅导后,进行的二次测试,命题只限于上述问题,题量不受限制。
课后练习题
1.一根木棒沿水平桌面从A运动到B,位移为s,若棒与桌面的摩擦力大小为f,则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为(C)
A.-fs;-fs B.fs;-fs
C.0;-fs D.-fs;0
2.如图所示,用同样的力F拉同一物体, 在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离,则拉力F的做功情况是(C)
A.甲中做功最少
B.丁中做功最多
C.做功一样多
D.无法比较
3.如图所示,木块A放在上表面粗糙的木块B的左上端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做的功为W2,比较两次做功,可能是(A)
A.W1<W2
B.W1=W2
C.W1>W2
D.无法比较
4.如图所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下,则在下滑过程中,a对b的弹力对b做的功为W1,b对a的弹力对a做的功为W2,
下列关系中正确的是(D)
A.W1=0,W2=0
B.W1≠0,W2=0
C.W1=0,W2≠0
D.W1≠0,W2≠0
5.如图所示,物体A的质量为2kg,置于光滑的水平面上,水平拉力2N,不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量,物体A获得的加速度a=________m/s2,在物体A移动0.4m的过程中,拉力F做功________J.
2;1.6
6.在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜上拉力,第二次是斜下推力,两次力的作用线与水平方向的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同,则(B)
A.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同
B.力F对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同
C.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同
D.力F对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同
7.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用恒力F拉住保持两股绳之间的夹角θ不变,如图所示.当用力拉绳使木块前进s时,力F对木块做的功(不计绳重和摩擦)是(B)
A.Fscosθ
B.Fs(1+cosθ)
C.2Fscosθ
D.2Fs
8.如图所示,木块M上表面是水平的,当木块m置于M上,并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中(AB)
A.重力对m做正功
B.M对m的支持力对m做负功
C.M对m的摩擦力对m做负功
D.m所受的合外力对m做负功
9.如图所示,绕过定滑轮的绳子,一端系一质量为10kg的物体A,
另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮距离为3m.之后人握住绳子向前运动,使物体A匀速上升,则在人向前运动4m的过程中,对物体A作的功________.(绳的质量、绳与轮摩擦、空气阻力均不计)
200J
10.粗糙水平面上,绳子一端系一小球绕另一端做半径为R的圆周运动,小球质量为m,与桌面间的动摩擦因数为μ,则小球经过1/4圆周的时间内(ACD)
A.绳子的拉力对球不做功
B.绳子的拉力对球做功πRF/2
C.重力和支持力不做功
D.摩擦力对物体做功μmgRπ/2
11.面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方形木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m,开始时,木块静止,现用力F将木块缓慢地压入水池,不计摩擦,求从开始到木块刚好完全没入水中的过程中,力F所做的功?
1/4mga
12.关于摩擦力的功,下列说法中正确的是(D)
A.静摩擦力总是做正功,滑动摩擦力总是做负功
B.静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功
C.静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功
D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功
13.一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0.2,受到一个大小为100N与水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而运动.若作用时间为t=2s,则拉力对物体做功为________,物体克服摩擦力做的功为________.
1152J;115.2J
14.如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是(B)
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功
C.摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)