课题:7.2功(二)导学案
【学习目标】
1、进一步理解功的概念,知道做功的两个因素2、进一步明确功是标量,充分理解正功、负功的物理意义3、会求合力的功;4、会求各种情况下力对物体所做的功
【学习重点】在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念及功的计算公式及其应用。
【学习难点】(1)正功和负功的含义及如何判定各个力做功的正负;(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移的区别,及各种情况下力对物体所做的功的计算。
【自主复习】(要求课前必须完成)
一、功的概念:
一个物体受到力的作用,且
,这个力就对物体做了功。做功的两个不可缺少的因素:
、
。
二、功的大小: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θ时,功的大小W=
c、功是
量,在国际单位制中,功的单位是
三、关于正功和负功:
1、当力F和位移L方向互相垂直时,力F对物体
2、当力F和位移L夹角为锐角时,力F对物体做
功,此时力F对物体起着动力作用;
3、当力F和位移L夹角为钝角时,力F对物体做
功,此时力F对物体起着阻力作用。
[思考]:比较-8J的功与5J的功,哪个大?
四、求力对物体所做的总功有两种方法:
方法1:
方法2:
【探究学习】一、合力的功的计算
1、如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离L.
试求:(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止);(2)斜面对物体的弹力做的功;(3)重力对物体做的功;(4)斜面对物体做的功是多少?各力对物体所做的总功是多少?
二、摩擦力做功的分析、计算:
参看红皮练习册P47页的分析、总结
2、例练:练习册黑皮本P15页2、9题
三、相互作用力做功
【相互作用力作用下的物体运动特点】:可能向相反方向运动,也可能向相同方向运动,也可能一个运动一个静止,也可能两个物体都静止。所以,作用力和反作用力可能都做负功,可能都做正功,可能一个做正功另一个做负功,可能一个做功一个不做功,也可能都不做功。
例练:练习册黑皮本P15页4题
四、变力做功的计算方法
1、如图所示:人在A点拉细绳通过一定滑轮匀速吊起质量m=50
kg的物体,开始时绳与水平方向夹角为60°,当人由A点沿水平方向运动s=2
m到达B点时绳与水平方向成30°.求人对绳的拉力做了多少功?(g取10
m/s2)
【方法总结】 求变力做功的方法有以下几种:
化变为恒法:有时候表面看起来是变力做功,但是经过适当变换可以转换成恒力做功.(如上题)
图象法:变力做的功W可用F-l图线中所包围的面积表示.l轴上方的面积表示力对物体做的正功的多少,l轴下方的面积表示力对物体做的负功的多少.
例练:练习册黑皮本P15页6题
分段法(或微元法):当力的大小不变,力的方向时刻与速度同向(或反向)时,把物体的运动过程分为很多小段,这样每一小段可以看成直线,先求力在每一小段上的功,再求和即可.
例练1、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
例练2:报纸38期A卷12题
平均值法:当力F的大小发生变化,但F、l成线性关系时,可以代入F的平均值计算F做的功.
例练:报纸38期B卷3题
【检练反馈】
要求:及时完成课本、练习册、报纸习题
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