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1、課題:功
【學習目標】
1.初步認識做功和能量變化的關系。
2.理解功的概念和做功的兩個要素。
3.明確功是標量,知道W=Flcosa的適用范圍,會用功的公式進行計算。
4.理解正功、負功的概念,會根據公式計算多個力的總功。
5.初步理解化變力為恒力、處理變力做功的思想方法。
【學習重點】
功的概念和功的計算公式以及正、負功的意義。
【學習難點】
功的概念、正、負功的意義。
【問題導學】
目標一:功
1.觀察課本57頁的幾個圖:在起重機的拉力作用下、在機車牽引力的作用下、在手的壓力作用下,木頭、列車、握力器能量的變化,討論分析功和能之間的聯(lián)系。
2.閱讀課本5
2、7-58頁的內容,完成以下有關功的幾個問題:
(1)功的定義是什么?
(2)做功的兩個不可缺少的因素是什么?
(3)功的公式、單位是什么?
(4)對于功的公式的使用要注意:
①只能用于求恒力的功.如果力是變力,無論力的大小變化,還是力的方向變化,都不能直接用W=Flcosa求功.
②力F對物體做功的多少決定于三個因素:________、__________和___________,跟物體做什么運動(勻速運動或變速運動)無關,也跟物體同時受到的其他力無關.
目標二:正功和負功
你認為功是矢量還是標量?有無正負?
思考:如何辨認力的方向與位移方向的夾角?
2、 根據
3、W=Flcosa完成下面的表格。
α
cosα
W
物理意義
α=π/2
表示力F對物體( )
α<π/2
表示力F對物體( )
π/2<α≤π
表示力F對物體( )
正功和負功的意義。
正功的意義:力對物體做正功,表明此力的效果是 物體的運動,是動力做功。
負功的意義:力對物體做負功,表明此力的效果是 物體的運動,是阻力做功。
一個力對物體做負功,也可說成物體 這個力做了功(取正值)
思考:比較-8J的功與5J的功大小?
目標三:總功
1、例題:一個質
4、量m=150kg的物體,受到水平方向的拉力F=500N,在水平地面上由靜止開始移動了L=5m。物體與地面間的滑動摩擦力F阻=100N。求:
(1)各個力對物體所做的功 (2)各個力對物體做功的代數和
(3)物體所受的合力 (4)合力對物體做的功
2、根據上一題總結幾個力對物體所做的總功的方法
3適用條件:幾個力為恒力;且這幾個力可以同時出現(xiàn),也可以不同時出現(xiàn)。
基礎題(一看就懂,一做就會)
1.如圖所示,質量為M的物體,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上運動,下列說法中不正確的是( )
A.如果物體做加速直線運動,F(xiàn)一定對物體做正功
B.如果物體做減速
5、直線運動,F(xiàn)一定對物體做負功
C.如果物體做勻速直線運動,F(xiàn)一定對物體做正功
D.如果物體做減速直線運動,F(xiàn)可能對物體做負功
2. 人以20 N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進了5.0 m,人放手后,小車又前進了2.0 m才停下來,則小車在運動過程中,人的推力所做的功為( )
A.100 J B.140 J
C.60 J D.無法確定
3.以一定的速度豎直向上拋出一小球,小球上升的最大高度為h,空氣的阻力大小恒為F,則從拋出至落回出發(fā)點的過程中,空氣阻力對小球做的功為( )
A.0 B.-Fh
C.-2Fh
6、 D.-4Fh
4.關于作用力與反作用力做功的關系,下列說法正確的是( )
A.當作用力做正功時,反作用力一定做負功
B.當作用力不做功時,反作用力也不做功
C.作用力與反作用力所做的功一定是大小相等
D.作用力做正功時,反作用力也可以做正功
5.關于摩擦力對物體做功,以下說法中正確的是( )
A.滑動摩擦力總是做負功
B.滑動摩擦力可能做負功,也可能做正功
C.靜摩擦力對物體一定做負功
D.靜摩擦力對物體總是做正功
6.如圖所示,一個人用于水平方向成600角的力F=40N拉一個木箱,在水平地面上沿直線勻速前進了8m,求:
(1)拉力F對木箱所作的功(2)摩
7、擦力對木箱所作的功(3)外力對物體做的總功
達標題組(跳起來,摘下豐碩果)
7.用與水平面成α角斜向上的恒定拉力F拉著質量為m的物體在水平面上運動,第
一次在光滑水平面上,做勻加速直線運動,位移為x,F(xiàn)做功W1;第二次在粗糙水平
面上,做勻速直線運動,位移也為x,F(xiàn)作功W2,則( )
A. W1>W2 B. W1
8、1=0.2m/s2; (2)勻速提高;
(3)勻加速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.
9.如圖所示,在傾角α= 37°的斜面上,質量m=10kg的物體在平行斜面向上的拉力F=120N作用下,沿斜面上滑距離L=2m,已知物體與斜面間動摩擦因數μ=0.5.
(1)計算各力對物體做的功;
(2)計算物體所受各力所做的總功。(取g=10m/s2)
10.動滑輪是一種簡單機械,如圖所示,滑輪和繩子的質量不計,用力開始提升原來靜止的質量為10kg的物體,以2m/s2的加速度勻加速上升,求前3秒內拉力F做的功(不計阻力,g=10m/s2) .
11.如圖所示,質
9、量為m的滑塊放在光滑斜面上,斜面與水平面間的摩擦力不計,當滑塊從斜面頂端滑到斜面底端的過程中( )
A.重力對滑塊做功
B.滑塊受到斜面的支持力與斜面垂直,所以支持力對滑塊不做功
C.斜面對滑塊的支持力對滑塊做負功
D.滑塊對斜面的壓力對斜面做正功
拓展題組(勇往直前,試一試)
12.一個質量m=2kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力F=10N,在水平地面上移動的距離s=2m.物體與地面的滑動摩擦因數μ=0.2,求:
(1)各外力對物體所做的功? (2)外力對物體所做的總功
(3)如果將拉力F改為與水平方向成37°角斜向下方,那結果又將如何。
(g=10m/s2)
13.如圖,小球在大小不變的拉力F的作用下,在水平槽內做圓周運動。如果圓半徑為R,拉力F的方向恒與小球瞬時速度方向一致,則在小球運動一周過程中,拉力F所做的功多大?