§7.2 《功》 导学案
学习目标:
1. 理解功的概念,知道功的两个要素。
2. 知道功的公式W=Flcosθ,会用这个公式计算恒力做功。
3. 理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功。
4. 知道什么是几个力对物体所做的总功,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功,也等于各个力分别对物体做功的代数和。
学习重点:
1. 功的概念和功的计算公式。
2. 正、负功的意义。
学习难点:
功的概念、正、负功的意义。
学习过程:
一、自主探究案
木头在起重机的拉力作用 列车在机车牵引力的作用 握力器在手的压力作用
下 增加 下 增加 下 增加
1.功和能是两个密切联系的物理量,即如果物体在力的作用下_____发生了变化,这个力一定对物体做了功,功在能的转化过程中担任重要的角色。
2、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。
3、做功的两个不可缺少的因素是_____________和_________________________.
4、人拉行李箱的力的方向与船前进的方向有一定的夹角,不在同一方向上,拉力对箱子做不做功?
5、在国际单位制单位中,功的单位是 ,用符号 来表示. 1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为 J.
6、你认为功是矢量还是标量?5J的功与-8J的功哪个多?
二、课堂互动案
(一)功
探究1、力做功的必要因素
物体静止,力F是否做功?
物体匀速运动,力F是否做功?
力与位移方向垂直,力F是否做功?
结论1:力做功的两个必要因素:
(1) (2) 。
功的概念
如果一个物体 , 并且在 , 我们就说这个力对物体做了功.
探究2、推导功的表达式
1、当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L,
如图所示,则力F对物体所做的功为:
2、当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,力对物体
做功为:
3、当力的方向与位移方向成某一角度时?
当力F的方向与位移方向成一角度α时,
请你推导出力F所做功的表达式。
结论2:力对物体所做的功,等于 、 、 这三者的乘积。
公式:
单位: 国际单位: 单位符号:
训练.一同学在操场上踢球,飞起一脚用50N的力将球踢出,球在操场上滚了20m,关于脚对球做功下列说法中正确的是
A.0J B.1000J C.无法求出
思考:如何辨认力的方向与位移方向的夹角?
(二)正功和负功
根据你所学的知识完成下面的表格。
α cosα W 物理意义
α=π/2 表示力F对物体( )
α<π/2 表示力F对物体( )
π/2<α≤π 表示力F对物体( )
探究3、正功和负功什么意义呢?
正功的意义:力对物体做正功,表明此力的效果是 物体的运动,是动力做功。
负功的意义:力对物体做负功,表明此力的效果是 物体运动,是阻力做功。
一个力对物体做负功,也可说成物体 这个力做了功(取正值)
思考:比较-8J的功与5J的功大小?
探究4:如何求几个力做功?
例题:一个质量m=150kg的物体,受到水平方向的拉力F=500N,在水平地面上由静止开始移动了l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求:
(1)各个力对物体所做的功 (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
思考:求解几个力对物体所做的总功有哪些方法?
三、能力提升案(课后反馈练习。根据题目难易,分为A、B、C、D四个层次,完成后上交。)
1、(A类)关于功的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大
B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小
C.力对物体不做功,说明物体一定无位移
D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的
2、(A类)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
3、(A类)两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F作用下,产生相同的位移l,则拉力:
A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能
4、(B类)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为:
A、零 B、-fh C、-2fh D、-4fh
5、(B类)用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速提高了5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?物体克服重力做了多少功?这些力所做的总功是多少?
6、(C类)质量为m=2kg的物体,在水平推力F=5N的作用下沿水平面运动了l=2m。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s.求:
(1)推力F所做的功;(2)摩擦力所做的功;(3)外力对物体所做的总功。
F
匀速运gdong dong动
L
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