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文本内容:
功(导学案)
7.2【学习目标】
1.理解功的概念,推导功的定义式并会运用功的定义式计算功
2.自主学习,合作探究,理解正负功的含义,并会说明生活实例
3.激情投入,通过探究功来探究生活实例【重点难点】重点理解功的概念及正负功的意义难点利用功的定义式解决有关问题【授课过程】[引入(回顾)]在第七章第一节我们一起追寻了一个守恒量——能量,并且还了了解了机械能的两种表现形式,其一为势能,相互作用的物体凭借其位置而具有的能量;其二为动能,物体由于运动而具有的能量这两种表现形式的能量可以相互转化,那么,这个转化的过程是如何实现的呢?我将从这一节起先探讨[推动新课]
一、功在早期工业发展的过程中,工程师们为了比较蒸汽机的效能并结合实践相识,通过法国科学家科里奥利的扩展提出了今日功的概念请同学们观看视频(微课),找出功的定义及做功的必备因素(条件)L定义一个物体受到力F,并在力方的方向上发生了一段位移这个力就做了功
4.必备因素
(1)物体受到力的作用;
(2)物体在力的方向上发生了位移
5.功的计算(阅读教材57页末尾两段和58页前两段,探讨下列问题)问题1假如力的方向与物体的运动方向一样,应当怎样计算这个力的功?物体机在水平力F的作用下水平向右的位移为/,如下图~F所►I I,示,推导力F对物体做的功/1///////垢//日//H——I——H推导力F与位移/的方向一样,则w=7%问题2若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?物体机在与水平方向成a角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为/,如图所示,推导F对物体所做的功推导(可以用两种方法)
①将力F分解为与位移I方向一样的分力仍和与位移I垂直的分力方2则分力凡做的功由于物体在与位移/垂直的方向位移为0,则W2=因此W=M+W2=F/cosa
②将位移/分解为与力尸方向一样的分位移〃和与力F垂直的分力区则力方在方向做的功W尸尸”,由于尸与,2垂直,故力在办的方向上不做功,则W=0o因此W=Wi+W=Flcosa220特别地,假如a=0度,则W=/%回到了第一种状况故功的计算公式为W=Flcosao总结
(1)功的计算表达式为W=Flcosa0
(2)理解力对物体所做的功W,等于力耳的大小、位移,的大小、力与位移夹角a的余弦这三者的乘积
6.单位在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号J1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1机的位移时所做的功即=7N・/w
7.意义功是标量,是能量转换的量度,表示力对空间的累积效应,是过程量练习1用与水平面成角斜向上的拉力拉着质量为m的物体在水平面上运动,第一次在光滑水平面上,做匀;加速直线运动,位移为羽拉力做功为Wi其次次在粗糙水平面上,做匀速直线运动,位移为九,拉力作功为W2,且两次拉力大小相等,则(C)B.W1W C.W1=W D.无法确定A.WIW222由W=Plcosa可知,cosa的值可正可负,功也有正负力对物体做正功还是做负功由力F与位移,的夹角a确定
二、正功和负功
8.正功和负功问题请同学们阅读教材58页,填写下表(探讨提出你不会填的空)a cosa物理意义当0W o<工时2正正表示该力促使物体运动,为动力当a=1时00表示该力对物体没有做功2当巴aS兀时2负负表示该力为阻力,对物体的运动起阻碍作用特别地,一个力做了负功,往往说成克服这个力做了功(取确定值)功的正、负既不代表矢量的方向,也不代表大小的,而是表示出能量转化的方向思索如何推断力做的是正功还是负功?
9.推断物体做正负功的方法(”为锐角时做正功,直角时不做功,钝角时做负功)
(1)力尸与,的夹角干脆推断——恒力做功
(2)力耳与u的夹角推断——常用于曲线运动的做功的推断练习
2.用起重机将质量为初的物体匀速吊起一段距离,作用在物体上各力做功状况是()A.重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B.重力做负功,拉力做正功,合力做正功C重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D.重力不做功,拉力做正功,合力做正功思索一个物体会受到多个力的作用,有的做正功,有的做负功,那么这些力对物体做功的总的结果怎么样呢?
三、总功的计算——总功指物体受到全部力对物体做功的总和例题一个质量根=150kg的雪橇,受到与水平方向成=37斜向上方的拉力方=500N,在水平地面上移动的距离L=5m雪橇与地面间的滑动摩擦力号100N求⑴各力分别对雪橇所做的功以及各个力对物体做功的代数和
(2)物体所受的合力以及合力对雪橇做的总功总结一一求力对物体所做的总功有两种方法方法
1.先求出物体所受的每一个力所做的功,再求代数和方法
2.求出物体所受的合力厂即由W^=F eicosa求[课堂小结](学生自行小结)
一、功L定义一个物体受到力F,并在力方的方向上发生了一段位移这个力就做了功
2.必备因素
(1)物体受到力的作用;
(2)物体在力的方向上发生了位移
3.功的计算
(1)功的计算式为W=Flcosao
4.单位:际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号J
(2)理解力对物体所做的功W,等于力F的大小、位移,的大小、力与位移夹角a的余弦这三者的乘积1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功即U=lN・m
5.意义功是标量,是能量转换的量度,表示力对空间的累积效应,是过程量
二、正功和负功
1.正功和负功特别地,一个力做了负功,往往说成克服这个力做了功(取确定值)
(1)力耳与,的夹角干脆推断恒力做功
2.推断物体做正负功的方法(〃为锐角时做正功,直角时不做功,钝角时做负功)
(2)力耳与y的夹角推断——常用于曲线运动的做功的推断
三、总功的计算——总功指物体受到全部力对物体做功的总和方法
1.先求出物体所受的每一个力所做的功,再求代数和方法
2.求出物体所受的合力夕合,由W^=F合Icosa求[课后作业])
1.运动员用2023N的力把质量为
0.5kg的球踢出50根,则运动员对球所做的功是(A.1000J B.100000J.C.250J D.无法确定)
2.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,负功表示功小于零C.正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力D.以上说法都不对
3.两个相互垂直的力F]和F2作用在同一物体上,使物体通过一段位移的过程中,力R对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力Fi与F2的合力对物体做功为()
4.重20N的铁球从离地面40m高处由静止起先下落,若空气阻力是球重的
0.2倍,那么该球从起先下落到着地的过程中,重力对小球做功为,空气阻力对小球做功为,小球克服空气阻力做功为o
5.起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种状况下,求拉力做的功、重力做的功和合力做的功(g取10m/s2)⑴匀加速提高,加速度0=
0.2m/s2;
(2)匀速提高;
(3)匀减速提高,加速度大小2=
0.2m/s、
26.如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F=100N的作用下从A点运动到B点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=
2.4m,a=37邛=53求拉力F做的功。