高中物理功9教案粤教版必修2.doc

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1、二、功[要点导学]1.本节学习功的两个要素、功的计算、正功和负功、外力对物体做的总功。其中功的计算、正功和负功是本节的重点,负功的物理意义和变力做功是本节的难点。2、功的定义式W=F·Lcosα,它是计算功的基本公式,不仅适用于恒力做功的计算,同时也适用于变力做功的计算,但由于中学数学知识的限制,中学阶段仅适用于恒力做功的计算,式中L是指以地面为参考系的位移,α是力F位移L的夹角。当α=π/2时,W=0,这时F与L垂直,力F不做功;当α<π/2时,W>0,力F做正功,F起动力作用;当π/2<α≤π时,W<0,力F做负功,F起阻力作用。3、一个力对物体

2、做负功,也可以说成物体克服这个力做功。竖直向上抛出的球,在上升过程中,重力对球做了-6J的功,也可以说成。4、功是标量,没有方向,但有正负。当物体在几个力作用下发生一段位移L时,这几个力对物体所做的总功,等于代数和,也等于__________所做的功。θmgNfFθmgNfL图5-2-15、如果一个物体在变力作用下运动,可以用微元法来计算变力所做的功。先把轨迹分成___________小段,每小段都足够小,可认为是直线,而且物体通过每小段的_______足够短,在这样短的时间里,力的变化________,可以认为是恒定的。对每小段可以用公式W=FLc

3、osα计算,最后把物体通过各个小段所做的功加在一起,就是变力在整个过程中所做的功。[范例精析]例1如图5-2-1所示,水平面上有一倾角为θ的斜面,质量为m的物体静止在斜面上,现用水平力F推动斜面,使物体和斜面一起匀速向前移动距离L,求物体所受各力做的功各是多少?解析先作出示意图,再对斜面上的物体受力分析:重力mg,弹力N=mgcosθ,静摩擦力f=mgsinθ,它们都是恒力。图5-2-2,拓展这三个力对物体做的总功WG+WN+Wf=0,也可以先求三个力的合力,再求总功,匀速运动时,F合=0,所以W总=0例2如图5-2-2所示,小物体m位于光滑的斜面M

4、上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力【】A、垂直于接触面,做功为零B、垂直于接触面,做功不为零C、不垂直于接触面,做功为零用心爱心专心D、不垂直于接触面,做功不为零解析由于斜面光滑,所以斜面对物体只有支持力作用,支持力属于弹力,其方向总是垂直于接触面指向被支持的物体,所以此时斜面对小物体的作用力应垂直于接触面;讨论斜面对小物体的作用力是否做功,关键是看小物体是否在此力的方向上发生位移,为此有必要定性画出经过一段时间后小物体发生的对地位移,由于斜面放在光滑的地面上,小物体在斜面上下滑时,斜面将后退,

5、由图可知,此力对小物体是做功的,本正确选为B。拓展公式W=F·Lcosα中“位移”是指对地位移。斜面是静止时,小物体的对地位移方向平行于斜面,垂直于支持力,所以支持力不做功。题中指明“斜面位于光滑的水平面上”,隐含条件是:“当小物体在斜面上下滑时,斜面将后退”,小物体参与两种运动,一是相对于斜面的滑动,二是跟随斜面向右的运动,使得小物体的对地位移与支持力的方向不垂直。斜面在运动,这一因素并不影响斜面的支持力始终与斜面垂直,但影响支持力是否做功。图5-2-3例3动滑轮是一种简单机械,如图5-2-3所示,滑轮和绳子的质量不计,用力开始提升原来静止的质量为

6、10Kg的物体,以2m/s2的加速度匀加速上升,求开始运动后3秒内拉力做的功.解析设挂住物体的绳子中的拉力为大小F1,则F1-mg=ma┄┄①物体在开始运动后三秒内上升的位移为S=at2/2┄┄②拉力的功为W=FLcos00┄┄③代入数据得W=1080J┄┄④拓展利用简单机械来做功时,可以抓住简单机械省力但不能省功的特点。动滑轮是一种简单机械,拉力F做的功等于挂住物体的绳子对物体做的功,就可以解决本题所要求的问题。[能力训练]1、关于功的概念,以下说法正确的是【】A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;B.功有正、负之分,所以功也有方向性;C.若某

7、一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移;D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。2、用400N的力在水平地面上拉车行走50m,拉力与车前进的方向成30°角。那么,拉力对车做的功是【】A.2.0×104JB.1.0×104JC.1.7×104JD.以上均不对3、运动员用2000N的力把质量为0.5kg的球踢出50m,则运动员对球所做的功是【】A.200JB.10000JC.25JD.无法确定4、关于功的正负,下列叙述中正确的是【】A.正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反B.正功表示功大于零,负

8、功表示功小于零C.正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,负功表示力和位移两者之间夹角大于90°D.正功表示

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