高中物理功的計(jì)算

1、高中物理(必修二)課時(shí)教案7.2.2功的計(jì)算新課標(biāo)要求知識與技能熟練掌握功的計(jì)算的方法過程與方法會靈活應(yīng)用方法求功，提高分析解決問題的能力情感、態(tài)度與價(jià)值觀由否定到肯定，學(xué)會分析方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的自信心教學(xué)重點(diǎn)功的計(jì)算的方法教學(xué)難點(diǎn)靈活應(yīng)用方法求功教學(xué)方法采取啟發(fā)、討論式教學(xué)，精心設(shè)置題目，通過“發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤糾正錯(cuò)誤歸納總結(jié)實(shí)踐”的認(rèn)知過程中，總結(jié)掌握功的計(jì)算的四種方法。課堂類型習(xí)題課教學(xué)工具多媒體課件教學(xué)過程、引入新課復(fù)習(xí)問題設(shè)計(jì)：、做功的兩個(gè)不可缺少的因素是什么？、如何計(jì)算衡力做功？、正功和負(fù)功的物理意義分別是什么？、如何計(jì)算總功？、進(jìn)行新課、公式w=flcos的應(yīng)用功的計(jì)算在中學(xué)物理中占有

2、十分重要的地位，中學(xué)階段所學(xué)的功的計(jì)算公式w =fl cos只能用于恒力做功情況，特別注意位移l應(yīng)理解為力的作用點(diǎn)的位移，當(dāng)然，當(dāng)力直接作用在物體上且不考慮物體的形變和轉(zhuǎn)動時(shí)，力的作用點(diǎn)的位移與物體的位移相同，由于中學(xué)物理中絕大多數(shù)都是屬于這種情況，所以有些地方把它理解為物體的位移。【例1】質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為，質(zhì)量為m的斜面上，現(xiàn)對斜面體施加一個(gè)水平向左的推力f，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左做勻速運(yùn)動，位移為l，求此過程中、力f做的功w1、摩擦力對物體做的功w2、彈力對物體做的功w3、斜面對物休做的功w4、地面對斜面做的功w5題后總結(jié)：、本公式中f必須是恒力；、是f和l之間的夾角；

3、、l嚴(yán)格的講是力的作用點(diǎn)相對于地面的位移?！揪毩?xí)1】如圖所示，物體質(zhì)量為2kg，光滑的定滑輪質(zhì)量不計(jì)，今用一豎直向上的50牛恒力向上拉，使物體上升4米距離，則在這一過程中拉力所做的功為_焦。、計(jì)算總功的兩種方法：【例2】斜面高h(yuǎn)，傾角為，滑塊質(zhì)量為m，與斜面間動摩擦因數(shù)為，計(jì)算滑塊由上端滑到底端的過程中外力對物體所做的總功。題后總結(jié)：計(jì)算總功的兩種方法：、是先求合外力，再根據(jù)公式w=flcos計(jì)算。、是先分別求各外力的功，再求各外力的功的代數(shù)和。、變力做功（思路：將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功）常見的方法有：等值法：通過相關(guān)連點(diǎn)的聯(lián)系將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。等值法即若某一變力的功和某一恒力的功相等

4、，則可以同過計(jì)算該恒力的功，求出該變力的功。而恒力做功又可以用w=flcos計(jì)算，從而使問題變得簡單。【例3】如圖，定滑輪至滑塊的高度為h，已知細(xì)繩的拉力為f（恒定），滑塊沿水平面由a點(diǎn)前進(jìn)s至b點(diǎn)，滑塊在初、末位置時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角分別為和。求滑塊由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程中，繩的拉力對滑塊所做的功。微元法當(dāng)物體在變力的作用下作曲線運(yùn)動時(shí)，若力的方向與物體運(yùn)動的切線方向之間的夾角不變，且力與位移的方向同步變化，可用微元法將曲線分成無限個(gè)小元段，每一小元段可認(rèn)為恒力做功，總功即為各個(gè)小元段做功的代數(shù)和。特例：耗散力（如空氣阻力）在曲線運(yùn)動（或往返運(yùn)動）過程中，所做的功等于力和路的乘積，不是力和位移

5、的乘積，可將方向變化大小不變的變力轉(zhuǎn)化為恒力來求力所做的功?！纠?】如圖所示，某力f=10n作用于半徑r=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力f的大小保持不變，但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致，則轉(zhuǎn)動一周這個(gè)力f做的總功應(yīng)為：a0j         b20jc10j        d20j【練習(xí)2】以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)物體，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小為f，則從拋出到落回原出發(fā)點(diǎn)的過程中，空氣阻力對小球所做的功為：a0 

6、60; bfh   c2fh   d4fh平均力法如果力的方向不變，力的大小對位移按線性規(guī)律變化時(shí)，可用力的算術(shù)平均值（恒力）代替變力，利用功的定義式求功?！纠?】在光滑的水平面上靜止一長為l的質(zhì)量分布均勻的鐵鏈，已知單位長度的質(zhì)量為m，現(xiàn)在一端施加一豎直向上的力f將鐵鏈緩慢提起恰好離開地面，求此過程中里f對鐵鏈做的功?！揪毩?xí)3】一輛汽車質(zhì)量為105，從靜止開始運(yùn)動，其阻力為車重的0.05倍。其牽引力的大小與車前進(jìn)的距離變化關(guān)系為f=103x+f0，f0是車所受的阻力。當(dāng)車前進(jìn)100m時(shí)，牽引力做的功是多少？圖象法如果力f隨位移的變化關(guān)系明確，始末位置清

7、楚，可在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)畫出fx圖象，圖象下方與坐標(biāo)軸所圍的“面積”即表示功。【例6】：對于例5和練習(xí)3除可用平均力法計(jì)算外也可用圖象法。、課堂小結(jié)本課內(nèi)容中雖然是如何計(jì)算功，但變力做功問題為難點(diǎn)，因此在分析題目時(shí)要認(rèn)真審題，特別是題目種的隱含條件、關(guān)鍵字、詞句的分析是解題的突破口。做功的計(jì)算時(shí)，先作出恒力或是變力的判斷，這樣便于方法的選擇。同時(shí)，還應(yīng)該注意去歸納、總結(jié)解題的思路和方法，注意學(xué)過的舊知識和其它學(xué)科知識的滲透、應(yīng)用。、作業(yè)布置作業(yè)見【課后練習(xí)題】板書設(shè)計(jì)§7.2.2功的計(jì)算、恒力做功：w=flcos、本公式中f必須是恒力；、是f和l之間的夾角；、l嚴(yán)格的講是力的作用點(diǎn)相

8、對于地面的位移。、計(jì)算總功的兩種方法：、是先求合外力，再根據(jù)公式w =fl cos計(jì)算。、是先分別求各外力的功，再求各外力的功的代數(shù)和。、變力做功的計(jì)算等值法微元法平均力法圖象法教學(xué)后記、以上題型都要求學(xué)生先練，教師根據(jù)學(xué)生練中反饋情況，精講其中部分習(xí)題。即多數(shù)學(xué)生錯(cuò)的、不會做的和有多種解法的題。、練以課內(nèi)為主，課外的時(shí)間留給學(xué)生消化、結(jié)合；教師通過巡視、學(xué)生提問、學(xué)生板演和舉手統(tǒng)計(jì)等形式了解學(xué)生答題情況。、要求每個(gè)學(xué)生都有一本錯(cuò)題集錦。對做錯(cuò)的題，分析錯(cuò)因。、診斷測試是針對單元測試評改中發(fā)現(xiàn)的普遍問題，經(jīng)評講和輔導(dǎo)后，進(jìn)行的二次測試，命題只限于上述問題，題量不受限制。 課后練習(xí)題1

9、一根木棒沿水平桌面從a運(yùn)動到b，位移為s，若棒與桌面的摩擦力大小為f，則棒對桌面的摩擦力和桌面對棒的摩擦力做的功各為（ c ）afs；-fs        bfs；-fsc0；-fs           d-fs；02如圖所示, 用同樣的力f拉同一物體,  在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通過同樣的距離，則拉力f的做功情況是（ c ）a甲中做功最少b丁中做功最多c做功一樣多d無法

10、比較3如圖所示，木塊a放在上表面粗糙的木塊b的左上端，用恒力f將a拉至b的右端，第一次將b固定在地面上，f做的功為w1；第二次讓b可以在光滑地面上自由滑動，f做的功為w2，比較兩次做功，可能是（ a ）aw1w2bw1=w2cw1w2d無法比較4如圖所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物體放在斜面的頂端由靜止開始滑下，則在下滑過程中，a對b的彈力對b做的功為w1，b對a的彈力對a做的功為w2，下列關(guān)系中正確的是（ d ）aw1=0，w2=0bw10，w2=0cw1=0，w20dw10，w205如圖所示，物體a的質(zhì)量為2kg，置于光滑的水平面上，水平拉力2n，不計(jì)繩子與滑輪的摩擦和滑輪的

11、質(zhì)量，物體a獲得的加速度a=_m/s2，在物體a移動0.4m的過程中，拉力f做功_j2；1.66在水平粗糙地面上，使同一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，兩次力的作用線與水平方向的夾角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，則（ b ）a力f對物體做的功相同，合力對物體做的總功也相同b力f對物體做的功相同，合力對物體做的總功不相同c力f對物體做的功不相同，合力對物體做的總功相同d力f對物體做的功不相同，合力對物體做的總功也不相同7一木塊前端有一滑輪，繩的一端系在右方固定處，另一端穿過滑輪用恒力f拉住保持兩股繩之間的夾角不變，如圖所示當(dāng)用力拉繩使木塊前進(jìn)s時(shí)，力f

12、對木塊做的功(不計(jì)繩重和摩擦)是（ b ）afscosbfs（1cos）c2fscosd2fs8如圖所示，木塊m上表面是水平的，當(dāng)木塊m置于m上，并與m一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（ ab ）a重力對m做正功bm對m的支持力對m做負(fù)功cm對m的摩擦力對m做負(fù)功dm所受的合外力對m做負(fù)功9如圖所示，繞過定滑輪的繩子，一端系一質(zhì)量為10kg的物體a，另一端被人握住，最初繩沿豎直方向，手到滑輪距離為3m之后人握住繩子向前運(yùn)動,使物體a勻速上升，則在人向前運(yùn)動4m的過程中，對物體a作的功_（繩的質(zhì)量、繩與輪摩擦、空氣阻力均不計(jì)）200j10粗糙水平面上，繩子一端系一小球繞另一端做半

13、徑為r的圓周運(yùn)動，小球質(zhì)量為m，與桌面間的動摩擦因數(shù)為，則小球經(jīng)過1/4圓周的時(shí)間內(nèi)（acd）a繩子的拉力對球不做功b繩子的拉力對球做功rf/2c重力和支持力不做功d摩擦力對物體做功mgr/211面積很大的水池，水深為h，水面上浮著一正方形木塊，木塊邊長為a，密度為水的1/2，質(zhì)量為m，開始時(shí)，木塊靜止，現(xiàn)用力f將木塊緩慢地壓入水池，不計(jì)摩擦，求從開始到木塊剛好完全沒入水中的過程中，力f所做的功？1/4mga12關(guān)于摩擦力的功，下列說法中正確的是（ d ）a靜摩擦力總是做正功，滑動摩擦力總是做負(fù)功b靜摩擦力對物體不一定做功，滑動摩擦力對物體一定做功c靜摩擦力對物體一定做功，滑動摩擦力對物體可能不做功d靜摩擦力和滑動摩擦力都可能對物體不做功13一個(gè)質(zhì)量m10kg的靜止物體與水平地面間滑動摩擦系數(shù)0.2，受到一個(gè)大小為100n與水