2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功學(xué)案 粵教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功學(xué)案 粵教版必修2 1、 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、 在初中基礎(chǔ)上理解正功、負(fù)功、總功 2、 會(huì)用公式計(jì)算功 2、 學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) 力對(duì)物體做功與物體所處狀態(tài)的關(guān)系 三、課前預(yù)習(xí)（自主探究） 1．定義：如果一個(gè)物體受到 的作用，并且物體在 通過(guò)了一段 ，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功，簡(jiǎn)稱(chēng)功． 2．公式：W＝ ，即力對(duì)物體做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角 的乘積． 3．功的正負(fù)：功是標(biāo)量，只有 ，沒(méi)有 ，但有正負(fù)．正功表示力對(duì)物體做動(dòng)力功，負(fù)功表示力對(duì)物體做 功(往往說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做功)． 4.（單選）下列關(guān)于力做功的說(shuō)法中，正確的是( ) A．人用力F=300N將足球踢出，球在空中飛行40m，人對(duì)足球做功1200J B．人用力推物體，但物體未被推動(dòng)，人對(duì)物體做功為零 C．物體豎直上升時(shí)，重力不做功 D．只有恒力才能做功，變力不能做功 5. 起重機(jī)豎直吊起質(zhì)量為m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，則起重機(jī)對(duì)貨物所做的功是( ) A．mgh B．mαh C．m（g＋α）h D．m（g-α）h 四、課堂活動(dòng) （1）小組合作交流 知識(shí)點(diǎn)1 怎樣才算做了功 如右圖所示，果農(nóng)從地面挑起荔枝筐的過(guò)程中，對(duì)扁擔(dān)做 ，因?yàn)檫@段時(shí)間內(nèi)他挑擔(dān)子的力和擔(dān)子位移的方向 ；當(dāng)他挑著荔枝筐行走時(shí)（不考慮擔(dān)子重心的上下移動(dòng)），對(duì)扁擔(dān) 做功，因?yàn)榇藭r(shí)果農(nóng)肩膀?qū)Ρ鈸?dān)的支持力與位移方向 。 答案：正功，相同，沒(méi)有，垂直。 重點(diǎn)歸納 對(duì)力有沒(méi)有做功的理解 1、功的定義：如果一個(gè)物體受到力的作用，并使物體在力的方向上發(fā)生一段位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功，簡(jiǎn)稱(chēng)功。 2、做功的兩個(gè)條件（缺一不可）： （1）力的作用 （2）在力的方向上發(fā)生了位移 3、一些有力或位移但不做功的情況： （1）有力但無(wú)位移，如推箱子但沒(méi)有把箱子推動(dòng) （2）無(wú)力有位移，如勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，雖發(fā)生位移但也不做功。 （3）有力有位移，但位移與力垂直，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力與位移時(shí)刻垂直，合外力也不做功。 知識(shí)點(diǎn)2 如何計(jì)算功 如右圖所示，纖夫拉船的力的方向與船前進(jìn)的方向往往不會(huì)成一條直線，而是有一定的夾角。不在同一方向時(shí)，拉力對(duì)船 （選填“做功”或“不做功”）。 根據(jù)力的合成與分解，我們可以把纖夫拉船的力分解成 方向的力和 方向的力，再用 方向的分力乘位移求解。 重點(diǎn)歸納 對(duì)功的計(jì)算的理解 1、功的計(jì)算公式：。即力對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦的乘積。 2、功的計(jì)算公式中的標(biāo)失性：公式中，F(xiàn)為力的大小，s為位移的大小，功為標(biāo)量 3、利用計(jì)算功時(shí)注意事項(xiàng)：一定要明確是哪個(gè)力做的功。 4、公式中各量的單位：F——牛（N）；s——米（m）；W——焦耳（J），1J=1Nm，即1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功的大小。 5、功的大小的決定因素：只取決于F、s及兩者夾角的余弦值。 6、如何靈活應(yīng)用功的計(jì)算公式：不要生搬硬套公式，一般通過(guò)分解力或分解位移的方法求解?？梢岳斫鉃槲矬w沿力F方向上位移的大小，或可以理解為力F沿位移s方向的分力大小。 7、公式適用情況：計(jì)算恒力功，而對(duì)于變力功需要把整個(gè)過(guò)程分成許多小段，物體通過(guò)每小段的時(shí)間足夠短，在這足夠短的時(shí)間里，力的變化很小，可認(rèn)為是恒定的。這樣，對(duì)每小段用公式計(jì)算功，再把物體通過(guò)各小段所做的功加在一起，就等于變力在整個(gè)過(guò)程中所做的功。 知識(shí)點(diǎn)3 功的正負(fù)、總功 如右圖所示，人用力推箱子，當(dāng)箱子向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，力的方向與箱子位移方向夾角，，W 0.這表示力F對(duì)物體做 功。 若上述中，，W 0.這表示力F對(duì)物體做 功。 重點(diǎn)歸納 對(duì)正功、負(fù)功、總功的理解 1、正功表示在力的作用下發(fā)生的位移與力的方向一致，即這個(gè)做功的力是動(dòng)力。 2、負(fù)功表示在力的作用下發(fā)生的位移與力的方向相反，即這個(gè)力做功的力是阻力，一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，也可以說(shuō)成是物體克服這個(gè)力做功。 3、根據(jù)力F的方向與位移s的方向的夾角判斷。此方法一般用于物體做直線運(yùn)動(dòng)的情況。 4、根據(jù)力F的方向與物體運(yùn)動(dòng)速度v的方向的夾角判斷。此方法一般用于物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況。 5、總功：等于各分力做功的代數(shù)和 易錯(cuò)易混 關(guān)于摩擦力做功和作用力與反作用力做功 1．摩擦力做功特點(diǎn)：摩擦力可做正功也可做負(fù)功，還可以不做功． (1)靜摩擦力舉例： 當(dāng)物體在傾斜傳送帶上隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力做正功； 若隨傳送帶向下運(yùn)動(dòng)則靜摩擦力做負(fù)功； 在粗糙的水平圓盤(pán)上的物體隨圓盤(pán)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，不做功． (2)滑動(dòng)摩擦力舉例： 如圖4－1－7所示，當(dāng)將物體輕輕放在運(yùn)動(dòng)的傳送帶上時(shí)，滑動(dòng)摩擦力做正功； 圖4-1-7 當(dāng)傳送帶不動(dòng)，物體沖上傳送帶時(shí)，滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功； 當(dāng)物體在地面上滑動(dòng)，地面受到的摩擦力不做功． 2．作用力與反作用力做功 (1)作用力與反作用力的特點(diǎn)：大小相等、方向相反，但作用在不同物體上． (2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：在作用力、反作用力的作用下，物體可能向相反方向運(yùn)動(dòng)，也可能向同一方向運(yùn)動(dòng)，也可能一個(gè)運(yùn)動(dòng)、而另一個(gè)靜止，還可能兩物體都靜止． (3)由W＝Fscos α可判斷，作用力的功與反作用力的功，沒(méi)有必然的關(guān)系，即不一定一正一負(fù)、不一定絕對(duì)值相等． （2）課堂小測(cè) 單項(xiàng)選擇題 1．下列關(guān)于功的概念的說(shuō)法中，正確的是( ) A．力對(duì)物體做功多，說(shuō)明物體的位移一定大 B．力對(duì)物體做功少，說(shuō)明物體受的力一定小 C．力對(duì)物體不做功，說(shuō)明物體一定沒(méi)有位移 D．功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移大小共同決定的 2．一物體在相同的水平恒力作用下，分別沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面移動(dòng)相同的距離，恒力做的功分別為W1和W2，下列說(shuō)法正確的是( ) A．W1＝W2 B．W1>W2 C．W1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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