高中物理(必修二)课时教案
7、2、2功得计算
新课标要求
㈠知识与技能
熟练掌握功得计算得方法
㈡过程与方法
会灵活应用方法求功,提高分析解决问题得能力
㈢情感、态度与价值观
由否定到肯定,学会分析方法,增强学习物理得自信心
教学重点
功得计算得方法
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”得认知过程中,总结掌握功得计算得四种方法。
课堂类型
习题课
教学工具
多媒体课件
教学过程
㈠、引入新课
复习问题设计:
⑴、做功得两个不可缺少得因素就是什么？
⑵、如何计算衡力做功？
⑶、正功与负功得物理意义分别就是什么？
⑷、如何计算总功？
㈡、进行新课
⑴、公式W=Flcosα得应用
功得计算在中学物理中占有十分重要得地位,中学阶段所学得功得计算公式W =Fl cosα只能用于恒力做功情况,特别注意位移l应理解为力得作用点得位移,当然,当力直接作用在物体上且不考虑物体得形变与转动时,力得作用点得位移与物体得位移相同,由于中学物理中绝大多数都就是属于这种情况,所以有些地方把它理解为物体得位移。
【例1】质量为m得物体静止于倾角为θ,质量为M得斜面上,现对斜面体施加一个水平向左得推力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
⑴、力F做得功W1⑵、摩擦力对物体做得功W2
⑶、弹力对物体做得功W3⑷、斜面对物休做得功W4
⑸、地面对斜面做得功W5题后总结:
①、本公式中F必须就是恒力;
②、α就是F与l之间得夹角;
③、l严格得讲就是力得作用点相对于地面得位移。
【练习1】如图所示,物体质量为2Kg,光滑得定滑轮质量不计,今用一竖直向上得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得功为_____焦。
㈡、计算总功得两种方法:
【例2】斜面高H,倾角为θ,滑块质量为m,与斜面间动摩擦因数为μ,计算滑块由上端滑到底端得过程中外力对物体所做得总功。
题后总结:计算总功得两种方法:
⑴、就是先求合外力,再根据公式W=Flcosα计算。
⑵、就是先分别求各外力得功,再求各外力得功得代数与。
㈢、变力做功(思路:将变力做功转化为恒力做功)常见得方法有:
⑴等值法:通过相关连点得联系将变力做功转化为恒力做功。
等值法即若某一变力得功与某一恒力得功相等,则可以同过计算该恒力得功,求出该变力得功。而恒力做功又可以用W=Flcosα计算,从而使问题变得简单。
【例3】如图,定滑轮至滑块得高度为h,已知细绳得拉力为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α与β。求滑块由A点运动到B点过程中,绳得拉力对滑块所做得功。
⑵微元法
当物体在变力得作用下作曲线运动时,若力得方向与物体运动得切线方向之间得夹角不变,且力与位移得方向同步变化,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得代数与。
特例:耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做得功等于力与路得乘积,不就是力与位移得乘积,可将方向变化大小不变得变力转化为恒力来求力所做得功。
【例4】如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m得转盘得边缘上,力F得大小保持不变,但方向始终保持与作用点得切线方向一致,则转动一周这个力F做得总功应为:
A.0J
B.20πJ
C.10J
D.20J
【练习2】以一定得初速度竖直向上抛出一个物体,小球上升得最大
高度为h,空气阻力得大小为f,则从抛出到落回
原出发点得过程中,空气阻力对小球所做得功
为:
A.0
B.－fh
C.－2fh
D.－
4fh
⑶平均力法
如果力得方向不变,力得大小对位移按线性规律变化时,可用力得
算术平均值(恒力)代替变力,利用功得定义式求功。
【例5】在光滑得水平面上静止一长为l得质量分布均匀得铁链,已知单位长度得质量为m,现在一端施加一竖直向上得力F将铁链缓慢提起恰好离开地面,求此过程中里F对铁链做得功。
【练习3】一辆汽车质量为105㎏,从静止开始运动,其阻力为车重得0、05倍。其牵引力得大小与车前进得距离变化关系为F=103x+f0,f0就是车所受得阻力。当车前进100m时,牵引力做得功就是多少？
⑷图象法
如果力F随位移得变化关系明确,始末位置清楚,可在平面直角坐标系内画出F—x图象,图象下方与坐标轴所围得“面积”即表示功。
【例6】:对于例5与练习3除可用平均力法计算外也可用图象法。
㈢、课堂小结
本课内容中虽然就是如何计算功,但变力做功问题为难点,因此在
分析题目时要认真审题,特别就是题目种得隐含条件、关键字、词句得分析就是解题得突破口。做功得计算时,先作出恒力或就是变力得判断,这样便于方法得选择。
同时,还应该注意去归纳、总结解题得思路与方法,注意学过得旧知识与其它学科知识得渗透、应用。
㈣、作业布置
作业见【课后练习题】
板书设计
§7、2、2功得计算
㈠、恒力做功:W=Flcosα
①、本公式中F必须就是恒力;
②、α就是F与l之间得夹角;
③、l严格得讲就是力得作用点相对于地面得位移。
㈡、计算总功得两种方法:
⑴、就是先求合外力,再根据公式W =Fl cosα计算。
⑵、就是先分别求各外力得功,再求各外力得功得代数与。
㈢、变力做功得计算
