专题一对内力的合功教案

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1、专题·一对内力的合功·教案 一、教学目标 1．本节是在已经复习了动能定理、动量守恒定律的基础之上，专门讨论一对内力的做功问题，以期达到使学生进一步明确动能定理的适用条件；功与能的转化关系等问题的目的．2．通过对一些较为复杂的问题的解决，培养学生分析问题、归纳总结规律的能力． 二、重点、难点分析 1．重点是使学生明确单个内力做功与一对内力做功之和的区别；明确内力做功之和与相对位移的关系．2．难点是正确区分绝对位移和相对位移． 三、教具 投影幻灯，投影片．四、主要教学过程 (一)引入课题1．复习动能定理、动量守恒定律的适用条件，即公式中所涉及的位移、速度都必须

2、是对地的．2．相互接触的两个物体之间可能有相互作用力：一对相互作用弹力和一对相互作用的摩擦力(静摩擦力或滑动摩擦力)．3．单个弹力或摩擦力的做功情况是什么样的呢？在学生回答的基础上总结：(1)单个弹力可能做正功(例升降机地板对物体的弹力，在其加速上升时做正功)；可能不做功(在其加速度为零时不做功)；可能做负功(在其以小于g的加速度加速下降时做负功)．总结的同时展示投影片如图1所示．(2)单个滑动摩擦力可能做正功(例物体A竖直落在沿光滑水平面运动的物体B上，经过一段时间后二者的水平速度达到一致，此过程中滑动摩擦力对A做正功)；可能不做功(在滑动摩擦力作用下，

3、物体C沿水平地面以一定初速度运动最后停止，地面所受到的滑动摩擦力不做功)；可能做负功(物体B和C所受到的滑动摩擦力均做负功)．总结的同时展示投影片如图2所示．(3)单个静摩擦力可能做正功(例在施加于B物体上的水平拉力F作用下，叠放在B上的物体A相对B静止，与B一起做匀速运动时，静摩擦力对A做正功)；可能不做功(例推箱子而未动，静摩擦力不做功)；可能做负功(前例中，静摩擦力对物体B做负功)．总结的同时展示投影片如图3所示．4．我们已经明确了单个弹力、摩擦力的做功情况，那么，一对相互作用的弹力、摩擦力的合功情况如何呢？此合功所对应的能量变化特点又是什么呢？这就

4、是本课所要研究的重点．(二)教学过程设计1．一对滑动摩擦力的合功．(1)展示投影片，其内容如下：质量为M、长为L的木板静置于光滑水平地面上，一质量为m，可视为质点的小物体以水平初速度v0从木板的左端滑上木板，当它滑到木板的右端时，恰好相对木板而静止，已知小物体与木板间的滑动摩擦因数为μ，求此过程中的生热量为多少？组织学生认真读题．(2)提问：小物体最后相对木板而静止，此时其速度是否为零？如不是零，速度是多大？引导学生选取小物体和长木板为研究系统，从水平方向动量守恒而判定最后速度不是零，并进而求出速度值v：mv0=(M＋m)v，(3)提问：在此过程中，摩擦力

5、对长木板做什么功，如设长木板的位移为sM，则摩擦力对长木板做功为多少？引导学生得到摩擦力对长木板做功为：WM=mgμs，做功为正．(4)提问：摩擦力对小物体做什么功，做功为多少？针对学生可能出现的错误：Wm=-mgμL，强调功必须是对地面参照系的，即位移必须是绝对位移．引导学生找到小物体对地的绝对位移sm与对木板的相对位移——板长L及木板对地的绝对位移sM的关系，正确得出功的表述式：Wm=-mgμ(sM＋L)．(5)强调功与能量转化的关系，重申正功和负功的含意是给予和剥夺能量，并要求学生据此而分析摩擦力对小物体的做功是剥夺了两份能量，一份大小为mgμL，另

6、一份大小是mgμsM．摩擦力对木板的做功是给予木板以能量，其大小为mgμsM．要求学生对照上述两种功的关系而得到结论，摩擦力f对小物体做负功而剥夺的两份能量中，其中的一份通过其反作用力摩擦f＇做正功而给予了木板，另一份(mgμL)转化为内能了．(6)引导学生计算一对滑动摩擦力的做功之和，即∑W=-mgμL．并由此而总结出结论：①一对滑动摩擦力的做功之和永远为负功．其大小与相对位移成正比．②一对滑动摩擦力的合功与小物体及木板所构成系统的机械能损失量相对应，其大小等于过程中的生热量．(7)展示投影片，其内容如下：使小物体m由静止开始沿倾角为θ的传送带，由A点滑

7、至B点(A、B是两个转轮与传送带相切的点)．第一次传送带静止不动，第二次传送带按顺时针方向匀速运动，则两次相比较生热量的关系如何？组织学生认真读题．(8)要求学生回答上述问题，有可能出现的问题是：①认为传送带运动时，物体所受滑动摩擦力加大，因而生热量增多．教师对此问题要迅速予以纠正，但不展开讨论摩擦力的有关因素，因为这个问题不是本节的重点．②认为摩擦力不变，物体同样从A点到B点，位移不变，因此摩擦力做功不变，生热量两次相等．针对这种问题，教师要引导学生讨论：由A到B一段位移是绝对位移还是相对位移；站在传送带上初始与小物体重合的一点上看问题，两次物体的相对位

8、移有什么不同，再引导学生由Q=∑W∝L相而得到结论：生热量加大．③