2019-2020年高中物理 7.1 追寻守恒量 第2节 功学案1新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理7.1追寻守恒量第2节功学案1新人教版必修2《智慧课堂》环节一、自主探究：（1）、能及其转化与守恒的认识能是描述物质(或系统)运动状态的一个物理量，是物质运动的一种量度．相对于各种不同的运动形式，就有各种不同形式的能量．自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等．各种不同形式的能可以相互转化，而在转化过程中，能的总量是不变的，这是能的最基本的性质。图为伽利略的理想斜面示意图．动能和势能的总量保持不变，因此小球才能上升到与出发点等高处。一切运动变化无论属于什么形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒定律。（2）、对功的公式W＝Flcosα的理解

2、复习功的公式：1．F表示力的大小，l表示力的作用点相对于地面的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对地面的位移大小，α表示力与位移方向间的夹角。2．公式仅适用于求恒力的功。3．计算功时首先要分清是求单个力做功还是求合力做功。(1)求单个力做功时，某一个力做的功，不受其它力的影响。例如从斜面上滑下的物体，重力对物体做的功与斜面是光滑的还是粗糙的没有关系。(2)求解合力做功时，有两种方法，一种方法是合力做的总功等于各个力做功的代数和，另一种方法是先求出物体所受各力的合力，再用公式W总＝F合lcosα计算。4．功是过程量，是力在空间的积累量．功只有大小，没有方向，是

3、标量。5．实际计算时，不必生搬硬套公式W＝Flcosα，一般通过分解力或分解位移的方法求解。环节二：拓展应用（1）、关于正功、负功的理解功是标量，但有正功、负功之分，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果，即为动力功还是阻力功。1．当0≤α<，cosα>0，W>0，力对物体做正功，力是物体运动的动力，使物体的动能增加。2．当α＝时，cosα＝0，W＝0，表示力对物体不做功，力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用，力没有使物体的动能发生变化。3．当<α≤π时，cosα<0，W<0，力对物体做负功(或者说物体克服阻力做功)，力是物体运动的阻力，使物体的动能减少。对以

4、上特别说明的是：当力对物体做负功时，常常说成“物体克服某力做功”，这两种说法是等效的。（2）、变力做功的求法1．图象法以Fcosα为纵坐标，以l为横坐标．当恒力F对物体做功时，由Fcosα和l为邻边构成的矩形面积，即表示功的大小，如图7－(1、2)－2甲所示。图7－(1、2)－2如果外力不是恒力，外力做功就不能用矩形表示．不过可以将位移划分为等距的小段，当每一小段足够小时，力的变化很小，就可以认为是恒定的，该段内所做功的大小即为此小段对应的小矩形的面积，整个过程外力做功的大小就等于全体小矩形面积之和，如图7－(1、2)－2乙所示。2．分段法(或微元法)当力的大小不变，力的方向时刻与速

5、度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可。图7－(1、2)－3环节三：实践创新例：用水平拉力，拉着一物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图7－(1、2)－3所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，求：此过程中摩擦力做的功。提示：把圆轨道分成l1、l2、l3、…、ln微小段，摩擦力在每一段上可视为恒力，从上可得到大小恒定的空气阻力、滑动摩擦力做功的大小，计算式为W＝－Fl，其中l为路程。3．平均值法当力F的大小发生变化，但F、l成线性关系时，可以代入F的平均值计算F做的功。例：如图所示，轻弹簧一端与

6、竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的物块连接，物块放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物块，使物块前进的位移为l，求这一过程中拉力对物体做了多少功？环节四：有效评价