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(shí)與技能 熟練掌握功的計(jì)算的方法過(guò)程與方法 會(huì)靈活應(yīng)用方法求功，提高分析解決問(wèn)題的能力情感、態(tài)度與價(jià)值觀由否定到肯定，學(xué)會(huì)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(guò)“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(guò)程中，總結(jié)掌握功的計(jì)算的四種方法。課堂類(lèi)型習(xí)題課教學(xué)工具多媒體課件復(fù)習(xí)問(wèn)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二FlCOSa的應(yīng)用功的計(jì)算在中學(xué)物理中占

2、有十分重要的地位，中學(xué)階段所學(xué)的功的計(jì)算公式 W =Fl COS a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(dòng)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?！纠?】質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為9，質(zhì)量為M的斜面上，現(xiàn) 對(duì)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(dòng)，位移為l，求此過(guò)程中、力F做的功W、摩擦力對(duì)物體做的功 W、彈力對(duì)物體做的功 W、斜面對(duì)物休做的功 W、地面對(duì)斜面做的功 W題后總結(jié)：F必須是恒力、a是F和丨之間

3、的夾角;、丨嚴(yán)格的講是力的作用點(diǎn)相對(duì)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(guò)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,傾角為9，滑塊質(zhì)量為m與斜面間動(dòng)摩擦因 數(shù)為口，計(jì)算滑塊由上端滑到底端的過(guò)程中外力對(duì)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二Flcosa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(jiàn)的方法有：等值法：通過(guò)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

4、和某一恒力的功相等， 則可以同過(guò)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=FlC0Sa計(jì)算，從 而使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單?！纠?】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a和卩。求滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中，繩的 拉力對(duì)滑塊所做的功。微元法當(dāng)物體在變力的作用下作曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的切線(xiàn)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(xiàn)分成無(wú)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)（或往返運(yùn)動(dòng)

5、）過(guò)程中， 所做的功等于力和路的乘積， 不是力和位移的乘積，可將方向變化大小 不變的變力轉(zhuǎn)化為恒力來(lái)求力所做的功。【例4】如圖所示，某力F=10N作用于半徑R=im勺轉(zhuǎn)盤(pán)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(xiàn)方向一致，貝V轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F做的總功應(yīng)為：A. 0JB. 20 n JC. 10JD. 20J【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(guò)程中， 空氣阻力對(duì)小球所做的功為：A. 0 B . - fh C . - 2fh D . - 4fh平均力法如果力的方向不變，力的大小對(duì)位移按線(xiàn)性規(guī)律變化時(shí)

6、， 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。【例5】在光滑的水平面上靜止一長(zhǎng)為丨的質(zhì)量分布均勻的鐵鏈， 已知單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為m現(xiàn)在一端施加一豎直向上的力 f將鐵鏈緩慢二提起恰好離開(kāi)地面，求此過(guò)程中里F對(duì)鐵鏈做的功【練習(xí)3】一輛汽車(chē)質(zhì)量為105 kg,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其阻力為車(chē)重的0.05倍。其牽引力的大小與車(chē)前進(jìn)的距離變化關(guān)系為Fh/x+fo, f 0是車(chē)所受的阻力。當(dāng)車(chē)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，始末位置清楚，可在平面直角坐 標(biāo)系內(nèi)畫(huà)出Fx圖象，圖象下方與坐標(biāo)軸所圍的“面積”即表示功?！纠?】：對(duì)于例5和練習(xí)3除可用平均力法計(jì)算外

7、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(wèn)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(guò)的舊 知識(shí)和其它學(xué)科知識(shí)的滲透、應(yīng)用。、作業(yè)布置作業(yè)見(jiàn)【課后練習(xí)題】 板書(shū)設(shè)計(jì)§ 722功的計(jì)算、恒力做功：W二FICOS a 、本公式中F必須是恒力; 、a是F和丨之間的夾角； 、 l 嚴(yán)格的講是力的作用點(diǎn)相對(duì)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二FICOS a計(jì)算。、是先分別求

8、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(huì)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(guò)巡 視、學(xué)生提問(wèn)、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(duì)做錯(cuò)的題，分析錯(cuò)因。、診斷測(cè)試是針對(duì)單元測(cè)試評(píng)改中發(fā)現(xiàn)的普遍問(wèn)題，經(jīng)評(píng)講和輔導(dǎo)后，進(jìn)行的二次測(cè)試，命題只限于上述問(wèn)題，題量不受限制。課后練習(xí)題1. 一根木棒沿水平桌面從 A運(yùn)動(dòng)到B,位移為s，若棒與桌面的摩擦力大小為f,則棒對(duì)桌面的摩擦力和桌面對(duì)棒的摩

9、擦力做的功各為（ C）A. fs ; -fs B . fs ; -fsC. 0; -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）、?。ù植谛泵妫┥贤ㄟ^(guò)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(wú)法比較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(xiàn)做的功為 W1第二次讓B 可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，F(xiàn)做的功為W2比較兩次做功，可能是（A ）A. WK W2B. W仁W2C. W1> W2D. 無(wú)

10、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(kāi)始滑下，則在下滑過(guò)程中， a對(duì)b的彈力對(duì)b做的功 為W1 b對(duì)a的彈力對(duì)a做的功為W2下列關(guān)系中正確的是（D ）A. W仁0 W2=0B. Wt0, W2=0C. W仁0 W彈0D. Wt0, W彈05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質(zhì)量，物體A獲得的加速度a二m/s2,在物體A移動(dòng)0.4m的過(guò)程中，拉力F做功J.2； 1.66. 在水平粗糙地面上，使同一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，兩次力的作用線(xiàn)與水平方

11、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(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功也相同B. 力F對(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功不相同C. 力F對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功相同D. 力F對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功也不相同7. 木塊前端有一滑輪，繩的一端系在右方固定處，另一端穿過(guò)滑輪用恒力F拉住保持兩股繩之間的夾角9不變，如圖所示.當(dāng)用力拉繩使木塊前進(jìn)s時(shí)，力F對(duì)木塊做的功（不計(jì)繩重和摩擦）是（B ）A. Fscos 9B. Fs （1 + cos 9 ）C. 2Fscos 9D. 2Fs8如圖所示，木塊 M上表面是水平的，當(dāng)木塊 m置于M上，并

12、與M 起沿固定的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，在下滑過(guò)程中（AB ）nh 3mA.重力對(duì)m做正功B. M對(duì)m的支持力對(duì)m做負(fù)功C. M對(duì)m的摩擦力對(duì)m做負(fù)功D. m所受的合外力對(duì)m做負(fù)功9如圖所示，繞過(guò)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(dòng)，使物體A勻速上升，則在人向前運(yùn)動(dòng)4m的過(guò)程中，對(duì)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徑為 R的圓周運(yùn)動(dòng)， 小球質(zhì)量為m與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 口，則小球經(jīng)過(guò)1/4圓周的時(shí) 間內(nèi)（ACDA. 繩子的拉

13、力對(duì)球不做功B. 繩子的拉力對(duì)球做功 n RF/2C. 重力和支持力不做功D. 摩擦力對(duì)物體做功 口 mgFt /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(zhǎng) 為a,密度為水的1/2，質(zhì)量為m,開(kāi)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(kāi)始到木塊剛好完全沒(méi)入水中的過(guò)程中，力F所做的功？1/4mga關(guān)于摩擦力的功，下列說(shuō)法中正確的是（D ） f i B7777777777)7777/A. 靜摩擦力總是做正功，滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功B. 靜摩擦力對(duì)物體不一定做功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做功C. 靜摩擦力對(duì)物體一定做功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可能不做功D. 靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可能對(duì)物體不做功12. 個(gè)質(zhì)量m 10kg的靜止物體與水平地面間滑動(dòng)摩擦系數(shù)口= 0.2 ,受到一個(gè)大小為100N與水平方向成9 = 3