【金识源】2013高中物理 72 功教案+学案+课件+练习(打包5套) 新人教版必修2

文档属性

名称 【金识源】2013高中物理 72 功教案+学案+课件+练习(打包5套) 新人教版必修2
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文件大小 657.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2014-01-03 10:39:58

文档简介

第七章 机械能及其守恒定律
二、功
班级 姓名 学号
1.物体做功的两个必要因素是_____和_______。
2.功计算的基本公式是____________。
3.在国际单位制中功的单位是_____,力的单位是________、距离的单位是_______。
4.用水平推力是200牛的力,将一木箱在水平方向上匀速地椎动了5米,水平推力所做的功是_______ J。用500牛顿的举力,将杠铃匀速地举高,若所做的功为250焦耳,那么举高的高度是__________。
5.沿着长2米、高0.5米的斜面,将重为100牛的物体,匀速地推到斜面的顶端,那么,人克服重力所做的功是_________。
6.关于功是否为矢量,下列说法正确的是( )
A.因为功有正功和负功,所以功是矢量 B.因为功没有方向性,所以功是标量
C.力和位移都是矢量,功也一定是矢量 D.力是矢量,功也是矢量
7.物体在两个相互垂直的力作用下运动,力F1对物体做功6J,物体克服力F2做功8J,则F1、F2的合力对物体做功为( )
A.14J B.10J C.-2J D.2J
8.设一个恒力拉着一个物体沿斜面向上运动一段距离,拉力的功为W1;同样大小的力拉着物体沿斜面向下运动同样的距离,拉力的功为W2。已知拉力与物体的运动方向相同,比较W1和W2的大小,可以确定( )
A. W1>W2 B. W1=W2 C. W1<W2 D. 以上都不正确
9.人推着一辆自行车在水平道路上前进,自行车受到的力中做正功的是( )
A.重力   B.摩擦力   C.支持力 D.人的推力
10.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离,那么作用在物体上的各力的做功情况,正确的是:( )
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
11.用40 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,如图所示若物体前进了10m,拉力F做的功W1=________J,重力G做的功W2=________J.如果物体与水平面问动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W3=________J.
12.如图1所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面固定在水平地面上,
从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )
A.垂直于接触面,做功为0 B. 垂直于接触面,做功不为0
C. 不垂直于接触面,做功为0 D. 不垂直于接触面,做功不为0
13.起重机用恒力F使质量为1000kg的货物在1s内由静止上升了2m,则在这1s内,(不计空气阻力,g取10m/s2),求:
(1)重力对货物做了多少焦耳的功
(2)F对货物做了多少焦耳的功
第二课时 功
1.力、力方向上的位移 2.W=FScosα 3.J、N、m 4.1000、0.5 5、50 6. B 7. C 8. B 9. D 10. C 11. 400; 0; 100; 12.A 13. -2×104J; 2.8×104J
F
图1高中物理必修二72《功》学案1
学习目标 1、 理解功的概念,知道做功的两个因素
2 、明确功是标量,知道W=FLcosθ的适用范围,会用功的公式进行计算
3、 理解正功、负功的概念
4、 会求各种情况下力对物体所做的功
学习过程:
探究一:从哪些例子中你能知道力对物体做了功?开动脑筋给功下一个定义吧?
探究二:总结一下做功的两个必要因素是什么?
究三:做功的公式:用F表示力的大小,用L表示位移的大小,用W表示功的大小
a、 若力的方向和物体运动的方向一致时:
功的大小 W=
b、 若力F的方向与运动方向成某一角度时,
功的大小W又等于多少呢?
例1、如图所示,物体在力作用下在水平面上发生一段位移L,设在这三种情况下力F和位移L的大小都相同:F=10N,,L=1m,角θ的大小如图所示。
问题:(1)找出力F和位移L的夹角 (2)试分别写出这三种情况下力F对物体做功的表达式。
变式训练1
质量为m=2kg的物体,在力F=10N的作用下,沿粗糙水平面向右运动位移为s=10m,摩擦力f=5N,试分析物体受到的各力做功的大小?若为光滑的水平面,力F做功为多少?
总结:1、功的计算式W= (其中θ指 L指 )
2、功的理解
(1)决定力做功多少的因素
(2)公式的适用条件
(3)功是过程量。
c、功是标量,在国际单位制中,功的单位是
探究四:功的正负(认真阅读教材,思考问题。
1.当α=π/2时,cosα=___,W=____。力F和位移s的方向____时,力F__功;画图:
2.当α<π/2时,cosα____0,W_____0。这表示力F对物体做___功;
画图:
3.当π/2<α≤π时,cosα__0,W__0。这表示力F对物体做____功。
画图:
阅读课文,回答问题:力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明。
1.功的正负表示是__力对物体做功还是_____力对物体做功
2.功的正负由力和位移之间的____决定,所以功的正负决不表示方向。当力对物体做正功时,该力就对物体的运动起_____作用;当力对物体做负功时,该力就对物体运动起___作用。功是标量,只有___,没有___。正负仅表示做功的效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程,既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。
3.一个力对物体做负功,往往说成物体_____这个力做功。打个比喻,甲借了乙10元钱,那么从甲的角度表述,是甲借了钱;从乙的角度表述,乙将钱借给了别人。例如:一个力对物体做了-6J的功,可以说成物体克服这个力做了6J的功。
探究五:合力的功
例2、一个质量m=150kg的雪撬,受到与水平方向成θ=37 °角斜向上方的拉力F=500N,在水
平地面上移动的距离L=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。
求:(1)分别求出重力、支持力、拉力、滑动摩擦力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对物体做的功
例3
如图所示,一个物体在拉力F1的作用下,水平向右移动位移为s,求各个力对物体做的功是多少 各个力对物体所做功的代数和如何 物体所受的合力是多少 合力所做的功是多少
认真审题,解决问题:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
点拨:当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解:
(1)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;
(2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。
反思总结:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来
1.功的定义:_________________________2.做功的两个要素__________________
3.功的公式:____________________ 4.单位:_____________________
5.功有正、负之分 ①当α=π/2时,_________________________________________
②当α<π/2时,_____________________________________________
③当π/2<α≤π时,__________________________________________
当堂检测
习题巩固
1、关于功的概念,以下说法正确的是( )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;
B.功有正、负之分,所以功也有方向性;
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移;
D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。
2、运动员用60N的力把质量为0.5kg的足球踢出,足球沿草地运动了40m后停止,关于运动员对球做功的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员对球做功2400J B.运动员对足球没有做功
C.运动员对球做了功,但是无法确定大小 D.以上说法都不对
3关于功的论述,下列说法中正确的是:
A、大的力做功多。
B、+5J的功比- 5J的功多
C、物体加速运动时的功比减速运动时的功多。
D、+10J的功比+5J的功多。
4、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力F1和F2的合力对物体做功为( )
A、7J B、2J C、5J D、3.5J
5、以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,上升最大高度是h.如果空气阻力Ff的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A.0 B.-Ff h C.-2mgh D.-2 Ff h
6、水平路面上有一个重500 N的小车,在100 N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5 m,则在这一过程中( )
A.车受到的阻力为600 N B.车受到的阻力为500 N
C.拉力对车做功是500 J D.重力对车做功为2500 J
7、起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个 每个力做了多少功 (不计阻力,g=10m/s2)
(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;
(2)匀速提高;
(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.
8、小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看,在小球
沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力( )
A、垂直于接触面,做功为零
B、垂直于接触面,做负功
C、不垂直于接触面,做功为零
D、不垂直于接触面,做功不为零
导思:判断力做的功的正负,关键是看力的方向和位移方向间的夹角,而位移必须以地面为参考系
9、如图,某个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘的边缘上,
力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的
切线一致,则转动一周这个力F做的总功为
A、0 J B、20πJ C、10 J D、10πJ
导思:化变力为恒力
10、如图,物体A在两个相互垂直的力F1 F2 作用下运动,在一段时间内, F1 对物体做功3J, F2对A做功4J,那么合力做功是
A、5J
B、7J
C、1J
D、F1 F2大小未知故无法确定
11.如图所示,利用动滑轮来吊起质量为20千克的物体,已知拉力F=140牛,滑轮与绳的质量以及摩擦均不计,则当物体由静止开始升高l米时,拉力F对物体所做的功为( )
A.40焦; B.80焦: C.140焦: D.280焦.
12.斜面长为s,高为h,一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑,若将此木块从斜面底端拉到顶端,拉力做功不少于( ) A.mgh B.2mgh C.mgs D.2mgs
13.起重机把质量为1吨的货物由静止开始匀加速提升,加速度大小是1米/秒2,若g取10米/秒2,则在1秒内起重机对货物所做的功是( )
A.500焦; B.4500焦; C.5000焦; D.5500焦.
14.一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是 (  )
A.这两个力一定大小相等、方向相反
B.F1是动力,F2是阻力
C.这两个力做的总功为0
D.F1比F2做的功多
15.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.合外力对物体不做功
B.地板对物体的支持力做正功
C.地板对物体的支持力做负功
D.重力对物体做负功
课后练习与提高
16、如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F
开始提升原来静止的质量为m=10 kg的物体,以大
小为a=2m/s 的加速度匀加速上升,求头3s内力F
做的功(取g=10 m/s )?
导思:注意功的概念中力和位移的含义
17、如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包的质量M=20kg,
斜面倾斜角α=370,斜面的长度L=0.5m,货物与斜面间
的动摩擦因素μ=0.2,求货物从斜面顶端滑到底端的过程中
受到的各个力所做的功以及合外力做的功.
[分析与解答]
18、质量为M的长木板放在光滑的水平面上,
一个质量为m的滑块以某一初速度沿木
板表面从A滑至B点,在木板上前进了
L,而木板前进x,如右图,若滑块与木
板间的动摩擦因素为μ,求滑动摩擦力
对滑块、对木板做功各为多少?
导思:注意物体对地的位移和相对位移是两个不同的
F
F
L
L
F
α
F
α
乙θ=30
F
v
θ
甲θ=150°
F
v
θ
F
丙θ=30°
v
θ
R
A
F1
F2
F

α
x
A
B
L
V0高中物理必修二72《功》学案2
学习目标 1、 理解功的概念,知道做功的两个因素
2 、明确功是标量,知道W=FLcosθ的适用范围,会用功的公式进行计算
3、 理解正功、负功的概念
4、 会求各种情况下力对物体所做的功
学习过程:
探究一:从哪些例子中你能知道力对物体做了功?开动脑筋给功下一个定义吧?
探究二:总结一下做功的两个必要因素是什么?
究三:做功的公式:用F表示力的大小,用L表示位移的大小,用W表示功的大小
a、 若力的方向和物体运动的方向一致时:
功的大小 W=
b、 若力F的方向与运动方向成某一角度时,
功的大小W又等于多少呢?
例1、如图所示,物体在力作用下在水平面上发生一段位移L,设在这三种情况下力F和位移L的大小都相同:F=10N,,L=1m,角θ的大小如图所示。
问题:(1)找出力F和位移L的夹角 (2)试分别写出这三种情况下力F对物体做功的表达式。
变式训练1
质量为m=2kg的物体,在力F=10N的作用下,沿粗糙水平面向右运动位移为s=10m,摩擦力f=5N,试分析物体受到的各力做功的大小?若为光滑的水平面,力F做功为多少?
总结:1、功的计算式W= (其中θ指 L指 )
2、功的理解
(1)决定力做功多少的因素
(2)公式的适用条件
(3)功是过程量。
c、功是标量,在国际单位制中,功的单位是
探究四:功的正负(认真阅读教材,思考问题。
1.当α=π/2时,cosα=___,W=____。力F和位移s的方向____时,力F__功;画图:
2.当α<π/2时,cosα____0,W_____0。这表示力F对物体做___功;
画图:
3.当π/2<α≤π时,cosα__0,W__0。这表示力F对物体做____功。
画图:
阅读课文,回答问题:力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明。
1.功的正负表示是__力对物体做功还是_____力对物体做功
2.功的正负由力和位移之间的____决定,所以功的正负决不表示方向。当力对物体做正功时,该力就对物体的运动起_____作用;当力对物体做负功时,该力就对物体运动起___作用。功是标量,只有___,没有___。正负仅表示做功的效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程,既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。
3.一个力对物体做负功,往往说成物体_____这个力做功。打个比喻,甲借了乙10元钱,那么从甲的角度表述,是甲借了钱;从乙的角度表述,乙将钱借给了别人。例如:一个力对物体做了-6J的功,可以说成物体克服这个力做了6J的功。
探究五:合力的功
例2、一个质量m=150kg的雪撬,受到与水平方向成θ=37 °角斜向上方的拉力F=500N,在水
平地面上移动的距离L=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。
求:(1)分别求出重力、支持力、拉力、滑动摩擦力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对物体做的功
例3
如图所示,一个物体在拉力F1的作用下,水平向右移动位移为s,求各个力对物体做的功是多少 各个力对物体所做功的代数和如何 物体所受的合力是多少 合力所做的功是多少
认真审题,解决问题:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
点拨:当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解:
(1)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;
(2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。
反思总结:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来
1.功的定义:_________________________2.做功的两个要素__________________
3.功的公式:____________________ 4.单位:_____________________
5.功有正、负之分 ①当α=π/2时,_________________________________________
②当α<π/2时,_____________________________________________
③当π/2<α≤π时,__________________________________________
当堂检测
习题巩固
1、关于功的概念,以下说法正确的是( )
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;
B.功有正、负之分,所以功也有方向性;
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移;
D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。
2、运动员用60N的力把质量为0.5kg的足球踢出,足球沿草地运动了40m后停止,关于运动员对球做功的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员对球做功2400J B.运动员对足球没有做功
C.运动员对球做了功,但是无法确定大小 D.以上说法都不对
3关于功的论述,下列说法中正确的是:
A、大的力做功多。
B、+5J的功比- 5J的功多
C、物体加速运动时的功比减速运动时的功多。
D、+10J的功比+5J的功多。
4、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动,物体通过一段位移时,力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,则力F1和F2的合力对物体做功为( )
A、7J B、2J C、5J D、3.5J
5、以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,上升最大高度是h.如果空气阻力Ff的大小恒定,则从抛出到落回出发点的整个过程中,空气阻力对小球做的功为( )
A.0 B.-Ff h C.-2mgh D.-2 Ff h
6、水平路面上有一个重500 N的小车,在100 N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5 m,则在这一过程中( )
A.车受到的阻力为600 N B.车受到的阻力为500 N
C.拉力对车做功是500 J D.重力对车做功为2500 J
7、起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个 每个力做了多少功 (不计阻力,g=10m/s2)
(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;
(2)匀速提高;
(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.
8、小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看,在小球
沿斜面下滑的过程中,斜面对小球的作用力( )
A、垂直于接触面,做功为零
B、垂直于接触面,做负功
C、不垂直于接触面,做功为零
D、不垂直于接触面,做功不为零
导思:判断力做的功的正负,关键是看力的方向和位移方向间的夹角,而位移必须以地面为参考系
9、如图,某个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘的边缘上,
力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的
切线一致,则转动一周这个力F做的总功为
A、0 J B、20πJ C、10 J D、10πJ
导思:化变力为恒力
10、如图,物体A在两个相互垂直的力F1 F2 作用下运动,在一段时间内, F1 对物体做功3J, F2对A做功4J,那么合力做功是
A、5J
B、7J
C、1J
D、F1 F2大小未知故无法确定
11.如图所示,利用动滑轮来吊起质量为20千克的物体,已知拉力F=140牛,滑轮与绳的质量以及摩擦均不计,则当物体由静止开始升高l米时,拉力F对物体所做的功为( )
A.40焦; B.80焦: C.140焦: D.280焦.
12.斜面长为s,高为h,一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑,若将此木块从斜面底端拉到顶端,拉力做功不少于( ) A.mgh B.2mgh C.mgs D.2mgs
13.起重机把质量为1吨的货物由静止开始匀加速提升,加速度大小是1米/秒2,若g取10米/秒2,则在1秒内起重机对货物所做的功是( )
A.500焦; B.4500焦; C.5000焦; D.5500焦.
14.一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移,做功分别为W1=6 J、W2=-6 J,下列说法正确的是 (  )
A.这两个力一定大小相等、方向相反
B.F1是动力,F2是阻力
C.这两个力做的总功为0
D.F1比F2做的功多
15.一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.合外力对物体不做功
B.地板对物体的支持力做正功
C.地板对物体的支持力做负功
D.重力对物体做负功
课后练习与提高
16、如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦不计,用力F
开始提升原来静止的质量为m=10 kg的物体,以大
小为a=2m/s 的加速度匀加速上升,求头3s内力F
做的功(取g=10 m/s )?
导思:注意功的概念中力和位移的含义
17、如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包的质量M=20kg,
斜面倾斜角α=370,斜面的长度L=0.5m,货物与斜面间
的动摩擦因素μ=0.2,求货物从斜面顶端滑到底端的过程中
受到的各个力所做的功以及合外力做的功.
[分析与解答]
18、质量为M的长木板放在光滑的水平面上,
一个质量为m的滑块以某一初速度沿木
板表面从A滑至B点,在木板上前进了
L,而木板前进x,如右图,若滑块与木
板间的动摩擦因素为μ,求滑动摩擦力
对滑块、对木板做功各为多少?
导思:注意物体对地的位移和相对位移是两个不同的
F
F
L
L
F
α
F
α
乙θ=30
F
v
θ
甲θ=150°
F
v
θ
F
丙θ=30°
v
θ
R
A
F1
F2
F

α
x
A
B
L
V0物理必修二《7.2 功》教学设计
课  题 7.2 功
备课时间 上课时间 总课时数
课程目标 知识与技能 1.掌握计算机械功的公式W=Fscosα;知道在国际单位制中,功的单位是焦耳(J);2.知道功是标量。
过程与方法 知道做机械功的两个不可缺少的因素,知道做功和“工作”的区别
情感态度与价值观 知道当力与位移方向的夹角大于90°时,力对物体做负功,或说物体克服这个力做了功。
教学重点 在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
教学难点 1.物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆。2.要使学生对负功的意义有所认识,也较困难。
教学过程 二次备课
1.功的概念回顾:什么叫做功?谁对谁做功?然后做如下总结并板书:(1)如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。如图1所示,讨论如下问题:在上述过程中,拉力F对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功?强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书:在物理学中,力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。2.功的公式就图1提出:力F使滑块发生位移S这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式:W=Fs。就此再进一步提问:如果细绳斜向上拉滑块,如图2所示,这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为s cosα。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式:W=Fscosα就此指出,计算一个力对物体所做的功的大小,与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角α有关,且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书:W=Fscosα(力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。)在国际单位制中,功的单位是焦耳(J) 1J=1N·m3.正功、负功(1)首先对功的计算公式W=Fs cosα的可能值与学生共同讨论。从cosα的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角α的取值范围,最后总结并作如下板书:当0°≤α<90°时,cosα为正值,W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。当α=90°时, cosα=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。当90°<α≤180°时,cosα为负值,W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。(2)与学生一起先讨论功的物理意义,然后再说明正功、负功的物理意义。①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1,使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动,发生了一段位移,引导学生认识功特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。然后就此提出:这个累积作用过程到底累积什么?举如下两个事例启发学生思考:a.一辆手推车上装有很多货物,搬运工推车要用很大的力。向前推一段距离就要休息一会儿,然后有了力气再推车走。b.如果要你将重物从一楼向六楼上搬,搬运过程中会有什么感觉?首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程,都要消耗体能。就此指出做功过程是能量转化过程,做功越多,能量转化得越多,因而功是能量转化的量度。能量是标量,相应功也是标量。板书如下:功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度,功是标量。②在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识并板书:正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量。负功的意义是:物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量。
四、课堂小结:1.对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复(包括正功和负功的意义)。2.对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调。五、作业:(共14张PPT)
第二节 功
木头在起重机的拉力作用下
能增加
列车启动时在机车牵引力的作用下 能增加
握力器在手的压力作用下 能增加
重力势
弹性势

能量变化

如果物体在某个力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功。
列车在机车牵引力作用下 动能增加了
木材在起重机的拉力作用下重力势能增加了
握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
力与位移方向垂直,在竖直方向上有力但没有位移,故力F不做功
做功的两个必要因素:
⑴ 作用在物体上的力
⑵ 物体在力的方向上发生的位移
讨论:是不是有力作用在物体上,力就一定会对物体做功?
F
F
s
F
F
S
力F与位移方向相同,力F做功
一:功
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
二、功的表达式
1、力的方向与物体的运动方向一致
物体在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为S,则力F对物体所做的功为:W=FS
2、如果力的方向与运动方向垂直
当力的方向跟位移方向垂直时,物体在力的方向上没有发生位移,力对物体不做功,即做功为零。 即 W = 0
3、当力的方向与位移方向成某一角度时
物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为S,如图所示,求力F对物体所做的功。
F
S
F
α
F
F
α
分析:
根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
W1= F1S= F COSαS
W2 = 0

W = W1 + W2

W = F SCOSα
拉力F做的功W = ?
F2
F1
理解:在位移方向的分力与位移的乘积
F
α
S
1、公式:
W = F S cosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
2、单位:
国际单位:焦耳(焦)
1J=1N·m
N·m
N
m

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
α COSα W 物理意义
α=π/2
α<π/2
π/2<α≤π
COSα= 0
COSα>0
COSα<0
W = 0
W > 0
W<0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力。
力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍物体的运动,是阻力。
结合表格思考正功和负功的物理意义?
例题:质量为m=3kg的物体放在水平面上,在与水平方向成370角的拉力F=20N作用下匀加速运动,通过位移 S=2m的过程中,物体所受摩擦力大小为6N。(cos370=0.8)求:
WG=0J
WN=0J
Wf =-f S=-12J
W总=WG+WN +Wf +WF=20J
(1)重力对物体做的功
(2)支持力对物体做的功
(3)摩擦力对物体做的功
(4)拉力对物体做的功
(5)合力对物体做的总功
W总=F合S=20J
方法一
方法二
WF=FScos370=32J
W总=20J
F
N
G
f
α
三:总功的计算
1、几个力对物体所做的总功等于各个 力对物体所做功的代数和。
W总=W1+W2+……Wn
2、几个力对物体所做的总功等于合外力对物体做功。
W总=F合· S·cosα
光滑水平面上的物块在弹簧弹力作用下从A点运动到B点,思考能否用W=FS求弹簧弹力对物体所做的功?
思考:
A
B
d、与物体是否受其他力无关,
a、本公式中力必须是恒力;
4、理解:
3、功是标量
只有大小,没有方向
b、公式中的F和S必须具备同时性;
c、功是过程量,是力对空间的积累效果;
与物体的运动状态无关。