高中物理功的计算.doc

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

2、中占有十分重要的地位，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：、

3、本公式中 F 必须是恒力；、 是 F 和 l 之间的夹角；、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

4、：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，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

5、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

6、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，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，f 0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

7、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、关键字、词句的分析是解题的突破口。做功的计算时，先作出恒力或是变力的判断，这样便于方法的选择。同时，还应该注意去归纳、总结解题的思路和方法，注意学过的旧知识和其它学科知识的渗透、应用。、作业布置作业见【课后练习题】板书设计7.2.2 功的计算、恒力做功：W=Flcos、本公式中 F 必须是恒力；、 是 F 和 l 之间的夹角；、l 严格的讲是力的作用点相对于地面的位移。、计算总功的两种方法：、是先求合外力，再根

8、据公式 W =Fl cos 计算。、是先分别求各外力的功，再求各外力的功的代数和。、变力做功的计算等值法微元法平均力法图象法教学后记、以上题型都要求学生先练，教师根据学生练中反馈情况，精讲其中部分习题。即多数学生错的、不会做的和有多种解法的题。、练以课内为主，课外的时间留给学生消化、结合；教师通过巡视、学生提问、学生板演和举手统计等形式了解学生答题情况。、要求每个学生都有一本错题集锦。对做错的题，分析错因。、诊断测试是针对单元测试评改中发现的普遍问题，经评讲和辅导后，进行的二次测试，命题只限于上述问题，题量不受限制。课后练习题1一根木棒沿水平桌面从 A运动到 B，位移为 s，若棒与桌面的摩擦力

9、大小为 f，则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为（ C ）Afs；-fs Bfs；-fsC0；-fs D-fs；02如图所示, 用同样的力 F 拉同一物体, 在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F 的做功情况是（ C ）A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一样多D无法比较3如图所示，木块 A 放在上表面粗糙的木块 B 的左上端，用恒力 F 将A 拉至 B 的右端，第一次将 B 固定在地面上，F 做的功为 W1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，F 做的功为 W2，比较两次做功，可能是（ A ）AW1W2BW1=W2CW1W2D

10、无法比较4如图所示，劈 a 放在光滑的水平面上，斜面光滑，把 b 物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a 对 b 的弹力对 b 做的功为 W1，b 对 a 的弹力对 a 做的功为 W2，下列关系中正确的是（ D ）AW1=0，W2=0BW10，W2=0CW1=0，W20DW10，W205如图所示，物体 A 的质量为 2kg，置于光滑的水平面上，水平拉力2N，不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量，物体 A 获得的加速度a=_m/s2，在物体 A 移动 0.4m 的过程中，拉力 F 做功_J2；1.66在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下

11、推力，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则（ B ）A力 F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B力 F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C力 F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D力 F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同7一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力 F 拉住保持两股绳之间的夹角 不变，如图所示当用力拉绳使木块前进 s 时，力 F 对木块做的功(不计绳重和摩擦)是（ B ）AFscosBFs（1cos）C2FscosD2Fs8如图所示，木块 M 上表面是水平的，当木块 m 置于 M

12、 上，并与M 一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（ AB ）A重力对 m 做正功BM 对 m 的支持力对 m 做负功CM 对 m 的摩擦力对 m 做负功Dm 所受的合外力对 m 做负功9如图所示，绕过定滑轮的绳子，一端系一质量为 10kg 的物体 A，另一端被人握住，最初绳沿竖直方向，手到滑轮距离为 3m之后人握住绳子向前运动,使物体 A 匀速上升，则在人向前运动 4m 的过程中，对物体 A 作的功_（绳的质量、绳与轮摩擦、空气阻力均不计）200J10粗糙水平面上，绳子一端系一小球绕另一端做半径为 R 的圆周运动，小球质量为 m，与桌面间的动摩擦因数为 ，则小球经过 1/4 圆周

13、的时间内（ACD）A绳子的拉力对球不做功B绳子的拉力对球做功 RF/2C重力和支持力不做功D摩擦力对物体做功 mgR/211面积很大的水池，水深为 H，水面上浮着一正方形木块，木块边长为 a，密度为水的 1/2，质量为 m，开始时，木块静止，现用力 F 将木块缓慢地压入水池，不计摩擦，求从开始到木块刚好完全没入水中的过程中，力 F 所做的功？1/4mga12关于摩擦力的功，下列说法中正确的是（ D ）A静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功13一个质量 m10kg 的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数0.2，受到一个大小为 100N 与水平方向成 37的斜向上拉力作用而运动.若作用时间为 t2s，则拉力对物体做功为_，物体克服摩擦力做的功为_1152J；115.2J14如图所示，B 物体在拉力 F 的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B 间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是（ B ）AA、B 都克服摩擦力做功B摩擦力对 A 不做功，B 克服摩擦力做功