高中物理功的计算.doc
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1、高中物理(必修二)课时教案7.2.2功的计算新课标要求知识与技能熟练掌握功的计算的方法过程与方法会灵活应用方法求功,提高分析解决问题的能力情感、态度与价值观由否定到肯定,学会分析方法,增强学习物理的自信心教学重点功的计算的方法教学难点灵活应用方法求功教学方法采取启发、讨论式教学,精心设置题目,通过“发现错误纠正错误归纳总结实践”的认知过程中,总结掌握功的计算的四种方法。课堂类型习题课教学工具多媒体课件教学过程、引入新课复习问题设计:、做功的两个不可缺少的因素是什么?、如何计算衡力做功?、正功和负功的物理意义分别是什么?、如何计算总功?、进行新课、公式W=Flcos的应用功的计算在中学物理中占有
2、十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W =Fl cos只能用于恒力做功情况,特别注意位移l应理解为力的作用点的位移,当然,当力直接作用在物体上且不考虑物体的形变和转动时,力的作用点的位移与物体的位移相同,由于中学物理中绝大多数都是属于这种情况,所以有些地方把它理解为物体的位移。【例1】质量为m的物体静止于倾角为,质量为M的斜面上,现对斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左做匀速运动,位移为l,求此过程中、力F做的功W1、摩擦力对物体做的功W2、弹力对物体做的功W3、斜面对物休做的功W4、地面对斜面做的功W5题后总结:、本公式中F必须是恒力;、是F和l之间的夹角;
3、、l严格的讲是力的作用点相对于地面的位移。【练习1】如图所示,物体质量为2Kg,光滑的定滑轮质量不计,今用一竖直向上的50牛恒力向上拉,使物体上升4米距离,则在这一过程中拉力所做的功为_焦。、计算总功的两种方法:【例2】斜面高H,倾角为,滑块质量为m,与斜面间动摩擦因数为,计算滑块由上端滑到底端的过程中外力对物体所做的总功。题后总结:计算总功的两种方法:、是先求合外力,再根据公式W=Flcos计算。、是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。、变力做功(思路:将变力做功转化为恒力做功)常见的方法有:等值法:通过相关连点的联系将变力做功转化为恒力做功。等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等
4、,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=Flcos计算,从而使问题变得简单。【例3】如图,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进s至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和。求滑块由A点运动到B点过程中,绳的拉力对滑块所做的功。微元法当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。特例:耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做的功等于力和路的乘积,不是力和位移
5、的乘积,可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功。【例4】如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的总功应为:A0J B20JC10J D20J【练习2】以一定的初速度竖直向上抛出一个物体,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小为f,则从抛出到落回原出发点的过程中,空气阻力对小球所做的功为:A0 Bfh C2fh D4fh平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。【例5】在光滑的水平面上静止一长为l的质量分布均匀的铁链
6、,已知单位长度的质量为m,现在一端施加一竖直向上的力F将铁链缓慢提起恰好离开地面,求此过程中里F对铁链做的功。【练习3】一辆汽车质量为105,从静止开始运动,其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0,f0是车所受的阻力。当车前进100m时,牵引力做的功是多少?图象法如果力F随位移的变化关系明确,始末位置清楚,可在平面直角坐标系内画出Fx图象,图象下方与坐标轴所围的“面积”即表示功。【例6】:对于例5和练习3除可用平均力法计算外也可用图象法。、课堂小结本课内容中虽然是如何计算功,但变力做功问题为难点,因此在分析题目时要认真审题,特别是题目种的隐含条件、关
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