3986.net
小网站 大容量 大智慧
赞助商链接
当前位置:首页 >> 其它课程 >>

高一物理功课件2(1)


新课标人教版课件系列

《高中物理》
必修2

5.2《功》

教学目标
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (一)知识与技能 理解功的概念并会运用功的定义式求解功。 (二)过程与方法 理解正负功的含义,并会解释生活实例。 (三)情感、态度与价值观 功与生活联系非常密切,通过探究功来探究生活实例。 ★教学重点 理解功的概念及正负功的意义。 ★教学难点 利用功的定义式解决有关问题。 ★教学方法 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 ★教学工具 计算机、投影仪、CAI课件、录像片

一、功的概念

1.定义:物体受到力的作用,并在力方向上发生一段位移,就 说力对物体做了功. 2.公式:W=Fscosα,其中α为F与s的夹角,F是力的大小,s一 般是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位 移.
3.应用中的注意点 ①公式只适用于恒力做功 ② F和S是对应同一个物体的; ③恒力做功多少只与F、S及二者夹角余弦有关,而与物体的 加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关,即与物体的 运动性质无关,同时与有无其它力做功也无关。

4.物理意义:功是能量转化的量度. 5.单位:焦耳(J) 1J=1N〃m.

6.功是标量,没有方向、但是有正负,正负表示能量转化的方向.表示物体是 输入了能量还是输出了能量 .
若物体做直线运动,由力和位移夹角来判断较方便。 ①当0≤α<90°时W>0,力对物体做正功; ②当α=90时W=0,力对物体不做功; ③当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功或说成物体克服这个力做 功.

若物体做曲线运动,利用力和速度的夹角来判断做。
① 0≤α<90O时,力对物体做正功; ② α=90O时,力对物体不做功。 ③ 90O<α≤180O时,力对物体做负功(或物体克服力做功)。

7.合力的功——有两种方法: (1)先求出合力,然后求总功,表达式为

?W ? ? F ? S cos?
(?为合力与位移方向的夹角) (2)合力的功等于各分力所做功的代数和,即

?W ? W ? W
1

? ? ? 2

例1.重30N的物体在大小为20N、方向与地面成 30°角的拉力作用下沿光滑水平面前进3m,则合 外力对物体做了 30 3 J的功.

练习1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量 不同的木块,在相同的拉力作用下,通过相同的位移, 拉力对木块做的功( )C A.在光滑的水平面上较多
B.在粗糙的水平面上较多

C.一样多
D.由小车运动所需的时间决定

例2、质量为m的物块放在光滑的水平面上,绳的一端固定,在绳的另一端 经动滑轮用与水平方向成α角、大小为F的力拉物块,如图示,将物块由A 点拉至B点,前进S,求外力对物体所做的总功有多大?

解一:注意W=FS cosα中的S应是力的作用点的位移,当物体向右移动s 时 ,力F的作用点既有水平位移S,又有沿绳向的位移S,合位移为S合,

S合=2S cosα/2

W=F S合cosα/2 =FS(1+cosα)

解二:外力对物体所做的总功等效于水平绳和斜绳上的两个力做功的代数和

∴W=FS+FS cosα =FS(1+cosα) F α A s B A α F

s

S合 α

F F

s

练习2. 如图所示,物体受到二 个水平恒力F1 和 F2相作用,F1和F2互垂直, 物体沿光滑水平面从A点运动到B点的过程中,位移为S,AB连线与F1间的 夹角为?,则下面关于外力做的功的表达式一定正确的是: ( ) (A) (B) (F1+F2) S C (C) F1 Scos ? + F2Ssin ? 2 2 F2 (D) F1Ssin ? + F2Scos ? 1 2 B

F ? F ?s

﹚?
A F1

注意: W ? ? F ? S cos? ?为合外力与位移的夹角 ? 合外力是矢量,本题的合外力 与位移的夹角?难以确定,并不等于? (若vA=0时才等于? ) 用总功等于各力做功的代数和求之

二.变力做功
对于变力做功不能依定义式

W ? Fs cos ?

直接求解,但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。 1.可用(微元法)无限分小法来求, 过程无限分小后, 可认为每 小段是恒力做功。 2.平均力法: 若变力大小随位移是线性变化,且方向不变时,可将变力的 平均值求出后用公式

F1 ? F2 W ? F s cos? ? s cos? 2
计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。

3.利用F-S图像,F-S图线与坐标轴所包围的面 积即是力F做功的数值。
4.已知变力做功的平均功率P,则功W=Pt。 5.用动能定理进行求解: 由动能定理W=ΔEK可知,将变力的功转换为物 体动能的变化量,可将问题轻易解决。 6.用功能关系进行求解。

例3 一辆马车在力F=100N的作用下绕半径为50m的 圆形轨道做匀速圆周运动,当车运动一周回到原位 置时,车子克服阻力所做的功为多少? 解: 阻力的方向时刻在变,是变力做功的问题,不 能直接由功的公式计算。 采用微元法解之,将圆分成很多很多小段,在这些小 段中,力可以看作恒力,于是 Wf = – fΔs1 – fΔs2 – fΔs3 – fΔs4 – fΔs5 – …… = – fs= – Fs = – 100×2πR= – 3.14 ×104 J W克= – Wf= 3.14 ×104 J

例4. 用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块 内的深度成正比 .在铁锤击第一次时,能把铁钉击入木块内 1cm,问击 第二次时,能击入多少深度 ? (设铁锤每次做功相等) 解一: 用平均力法.铁锤每次做功都用来克服铁钉阻力做的功,但摩擦阻 力不是恒力,其大小与深度成正比,F=-f=kx,可用平均阻力来代替.?如图 (a) 第一次击入深度为x1,平均阻力F1= 1/2× kx1, 做功为W1= F1 x 第二次击入深度为 x1 到 x2,×kx21. 1=1/2 平均阻力F2=1/2× k(x2+x1), 位移为x2-x1, 做功为W2= F2(x × k(x22-x21).? 两次做功相等: W21-x =W 1)=1/2 2.? 解后有:x2= x1=1.41cm. 2 ∴△x=x2-x1=0.41cm.? (a)

x1

x2

解二:用图像法
因为阻力F=kx,以F为纵坐标,F方向上的位移x为横 坐标,作出F-x图像,如图(b), 曲线下面积的值等于F对铁钉做的功. (示功图)? 由于两次做功相等,故有:? S1 = S2 (面积),即: 1/2× kx21=1/2× k(x2+x1)(x2-x1), 解后有:x2= 2 x1=1.41cm.
kx2 kx1

F

x
0

(b)

x1

x2

∴ △x=x2-x1=0.41cm.

三、各种力做功的特点
1、重力做功特点 (1)重点做功与路径无关,只与物体的始末位置高度差 有关? (2)重力做功的大小:W=mg〃h (3)重力做功与重力势能的关系: WG=-△Ep=E p1-Ep2 此外,做功多少与路径无关的力还有:匀强电场中 的电场力做功,液体的浮力做功等.

例5 两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面
上,桶内装水,水的密度为ρ,两桶间有一细管

连通,细管上装有阀门,阀门关闭时,两只桶
内水面高度差为 h ,如图所示 . 现在把阀门打开, 1 2 最后两桶水面高度相等,则在此过程中,重力 ?gSh . 4 做的功为 .
h

练习3. 挂在竖直墙上的画长1.8m,画面质量为 100g,下面画轴质量为200g,今将它沿墙缓慢卷 起,需做 J的功.(g取10m/s2)
解:W= mg ×1/2 × h+Mgh=0.9+3.6 = 4.5 J

二.摩擦力做功的特点: 1.静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做 功。 (2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移 (静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转 化为其他形式的能. (3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数 和总为零。

举例说明:

1.AB两物体叠放在水平面上,保持相对静止一 起向右做匀加速运动移动S, 则摩擦力f1对A做 正功,f2对B做———— 负功。 ————
A
f2 f1

B
W2= - f S W1 + W2= 0

a

W1=f S

2.小木块置于旋转的水平转台上,随转台 一起匀速转动,小木块受到的摩擦力对木 块做———— 0 功。

f

若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动 正 功。 ,则小木块受到的摩擦力对木块做————

3.AB两物体叠放在水平面上,A物体
用线系在墙上,B 物体在力 F作用下向 0 功,f2对B做 右运动,则f1对A做———— 负 功。 ————
f1

f2

A
B

F

4.正在运动的水平传送带上轻轻放一个小 木块,小木块受到的摩擦力对小木块做 — ——— —— 功。
f
V

开始物体在摩擦力的作用下做匀加速运 动,摩擦力对物体做正功。 达到速度v后,物体不受摩擦力,做匀速 运动,不做功.

5.AB两物体叠放在水平面上,A物体在 力 F作用下在B物体上相对滑动, 负 正 则f1对A做————功,f2对B做————功。
f1

A

F

B
S1 S2

f2

ΔS

W1= - fS1

W2= fS2

W1 + W2= f(S2 - S1 )= - f Δ S

2.滑动摩擦力做功的特点: (1)滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当 然也可以不做功。 (2)一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两个方面: 一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内 能。

(3)一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS
式中ΔS指物体间的相对位移 (4)转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即W=Q (即摩擦生热). (5)滑动摩擦力、空气摩擦阻力等,在曲线运动或往返运动时 等于力和路程(不是位移)的乘积

例6.质量为M的长板放在光滑水平面上,一个 质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑 到B点,在木板上前进了L,而木板在水平面上 前进了s,如图,设滑块与木板间的动摩擦因 数为?求:

(1)摩擦力对滑块做的功;
(2)摩擦力对木板做的功; (3)摩擦力做的总功; (4)上述过程中机械能转化为内能的大小.

图6-1-2

【解析】分别对滑块和木板进行受力分析,如图 所示.f=?mg, f = f′
摩擦力对滑块做的功为:Wm=-f(s+L)=-?mg(s+L), 摩擦力对木板做的功为:WM=f′〃s=?mg〃s, 摩擦力做的总功为:W=Wm+WM=-?mgL, 转化为内能的大小为:Q=-W=?mgL?

【解题回顾】摩擦力是阻力(对滑块)时,它所 做的功是负功;摩擦力是动力(对木板)时,它 所做的功是正功。我们还体会到摩擦力f和f′ 虽然是一对作用力和反作用力,但它们做的功 却不一定相等.

练习4.如图所示,在光滑水平面上放一木板,木板的左端放 一物体,对物体施加一水平恒力 F ,将物体由静止开始从木板 右端拉出,如果第一次木板被固定在地面上,第二次木板未被 固定,则这两种情况下 C ( A ) (A)摩擦力大小相同 (B)F做的功相同 (C)摩擦产生热相同 (D)物体获得的动能相同

f1
B

A F f2

f1
B

A F f2 S1

S2

ΔS

例7.如图所示,PQ是固定在水平桌面上的固定挡板, 质量为m的小木块N从靠近P以一定的初速度向Q运 动,已知物块与桌面间的动摩擦因数为μ,P与Q相 距为s,物块与Q板碰撞n次后,最后静止于 PQ的 中点,则整个过程摩擦力所做的功为多少?(n为 自然数)

解析:物块与Q板碰撞n次后,最后停在PQ中点,会 有两种可能,一种可能是与Q板碰后向P板运动至中点 而停止,设与Q板碰撞n次,则物体运动的路程为 (2n一1/2)s,摩擦力所做的功为Wf1=μmg(2n-1/2) s第二种可能是物块与Q板碰后再与P板碰撞向Q板运 动至中点而停止,在这种情况下,物体运动的路程为 (2n+1/2)s ,摩擦力所做的功为 Wf2= μmg(2n+ 1/2)s,两种情况下,摩擦力对物体均做负功

练习5.如图所示,半径为R的孔径均匀的圆形弯管水 平放置,小球在管内以足够大的初速度v0在水平面内 做圆周运动,小球与管壁间的动摩擦因数为μ,设从 开始运动的一周内小球从A到B和从B到A的过程中摩 擦力对小球做功分别为W1和W2,在这一周内摩擦力 做的总功为W3,则下列关系式正确的是( ) A . W 1> W 2 B . W 1 = W2 C . W 3= 0 D. W3=W1+W2

解析:求某一力对物体所做的功值有多种思路,对于恒力(大 小、方向均不变的力)做功的情况,通常由w=Fscosα求 解.对于变力(特别是方向发生变化的力)做功的情况,一般 由功能转换关系求解.对于后一种思路,一定要正确判断哪些 力做功,在外力做功的过程中,物体(或系统)的能量如何发 生变化,变化了多少. 小球在水平弯管内运动,滑动摩擦力始终与速度方向相反, 做负功,而小球在水平面内的圆周运动的向心力是由外管壁对 小球的弹力N提供的,由于转动半径R始终不变,摩擦力对小 球做负功,小球运动的速率逐渐减小,向心力减小即N减小, 而f=μN,滑动摩擦力f也减小,即由下列关系: N=Fn=mv2/R m,R不变,v减小,则N减小, f=μN N减小,则f减小 W=-fπR f减小,则W减小 所以W1>W2 W1,W2都为负功,因此W3=W1+W2.答案:AD

2.弹力做功的特点:
弹力对物体可以做正功,可以不做功, 也可以做负 功。

例8:如图所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于 光滑的水平地面上。从地面上看,在小物块沿斜面下 滑的过程中,斜面对小物块的作用力 ( ) C

A.垂直于接触面,做功为零 B.垂直于接触面,做功不为零 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

练习6:一辆小车静止在光滑的水平导轨上,

一个单摆球用线悬挂在车上,由图示位置无
初速释放,则小球在下摆的过程中,线对小
负 球的拉力做—————— 功。

的小物体,物体与板的动摩擦因素为μ,开始 时板水平,若缓慢转过一个小角度α的过程中, 物体与板保持相对静止,则这个过程中 ( D ) A. 摩擦力对P做功为 μmgLcosα(1-cosα) B. 摩擦力对P做功为mgLsinα(1-cosα)

例 9. 如图示,板长为 L,板的 B端放有质量为 m

C. 弹力对P做功为mgLcosαsinα
D. 板对P做功为mgLsinα
L α

N
P mg

f

P B

A

练习7:一个木箱放置在匀加速上升的自 动扶梯上,随自动扶梯一起上升,跟扶梯 保持相对静止。木箱所受的重力对木箱做 负 ——————功,木箱所受的弹力对木箱做— 正 功。木箱所受的摩擦力对木箱做 ————— 正 功, N ——————
f

a
G

【例10】如图所示,把A、B两球由图示位置同时由 静止释放(绳开始时拉直),则在两球向左下摆 动时.下列说法正确的是 A.绳子OA对A球做正功 B.绳子AB对B球不做功 C.绳子AB对A球做负功 D.绳子AB对B球做正功 解析:由于O点不动,A球绕O点做圆周运动,OA对 球A不做功。对于AB段,我们可以想象,当摆角较小 时.可以看成两个摆长不等的单摆,由单摆的周期公 式就可以看出,A摆将先回到平衡位置.B摆将落后 于A摆,AB绳对A球做负功,对B球做正功。答案: CD

练习8:质量为m的物体A置于粗糙的斜面上, 斜面位 于水平面上, 用力推斜面向左匀速移动位移S时,斜 面对物体A的弹力做功 mgS sin θcosθ , 斜面对 物体A的摩擦力做功
N

- mgS sin θcosθ
f A mg θ



F

S

3.一对相互作用力做功特点: 一对相互作用力可以同时做正功, 一对相互作用力也可以同时做负功, 一对相互作用力也可以作用力做正功,反作用力做负功, 一对相互作用力也可以作用力做正功, 反作用力不做功, 一对相互作用力也可以作用力做负功, 反作用力不做功, 不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反,就一定有 作用力、反作用力的功数值相等,一正一负.所以作用力与反 作用力做功不一定相等,但冲量的大小相等.

例11:如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁,各以速度V相向运动,两磁体间 的相互作用力对A车做
-------------

功, 正 V N



两磁体间的相互作用力对B车做 正

V

S

S
B

N

A

若用手按住B车,则相互作用力对A 车做正功,对B车不做 功 若如下图A、B 两辆小车上各放一个强磁铁,各以速度V相向运动,两磁体间的 相互作用力对A车做
-------------

功,

功 V

两磁体间的相互作用力对 B车做 负 负 V N B S

S

A

N

若用手按住B车,则相互作用力对A 车做负功,对B车不做 功

【例12】以下说法正确的是( ) A.摩擦力可以对物体做正功 B.摩擦力可以使物体 的速度发生变化,但对物体不做功 C.作用力与反作用力做功一定相等 D.一对平衡 力做功之和为零

解析:A.摩擦力可以对物体做正功,只要摩擦力的方向与物体运动方向相 同,摩擦力就做正功.摩擦力可以改变物体的速度,对物体有一个冲量作用, 但物体在力的方向上没有位移,因而不做功,如随圆板一起转动的物体.由 此可以认识到:力对物体有冲量,但不一定对物体做功,相反只要力对物体 做功,一定会有冲量.又可进一步认识:力使物体动量发生变化,其动能不 一定变化;但力使物体动能发生变化时,其动量一定发生变化.c.作用力 与反作用力做功不一定相等,如一炸弹炸成质量为m与 2 m的两块,根据动 量守恒mv1=2mv2, 则v1=2v2,作用力和反作用力做功为W1=?m(2v2)2与 W2=?mv22,所以不相等。可认识到:作用力和反作用力产生的冲量总是大 小相等,但做功可能不相等.D.一对平衡力合力为零,所以二力合力做功 为零.答案:ABD

练习9. 下列说法正确的是: (
是零;

) A

(A)一对摩擦力做的总功,有可能是一负值,有可能

(B)物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化;
(C)当作用力作正功时,反作用力一定做负功; (D)当作用力不作功时,反作用力一定也不作功; (E)合外力对物体做功等于零,物体一定是做匀速直 线运动.

南京夜网 www.rixisky.com 南京夜网 yrk758utb 隋唐两代,南京受到北方刻意贬抑,但地理上的优势使这一地区的经济、文化不断发展强大

伊诺到地点交代了些事情,便回到了家中,其实、到她那个位置、她原本是不用那般躬身亲为的,只不过、在那以前她没有办法对一切事情放 下心来,如今、伊舒的病也得以救治,她终于得以给自己的身心好好的放个假了!
母亲张娴梅看她来去那么神速,不由惊讶“你这么快就交代好工作了?” 伊诺笑得轻松“也没什么大事,现在网络这么发达,在哪个地方都好联系!”又问及母亲“对了、妈,我们回家的东西都准备好了么?” 母亲张娴梅笑着指指房间里的大小包裹“喏,都好了,连你跟小舒的行李都给准备好了。”

伊诺他们驾车回到家的时候,小叔一家人特意放了鞭炮来迎接他们,那种感觉让她很恍惚也很熟悉,她已经有太多年没有好好的安下心来,去 过一个年了,不禁感到有点怔怔然,直到伊舒拍了她的肩膀喊了声“姐,我们该下车了”。
小叔、小婶还有伊铎都在门口等候着他们,等到她打开车门,伊铎便走上前来轻轻的拥了下她、他开口道“姐,好久不见”。 她看着面前已然比她高出一个头的伊铎,不由再次陷入回忆,在他们都还小的时候,伊铎也总是很喜欢跟在她屁股后面,那个时候、伊铎最小、 不过到她胸口的位置,自从家中横出事变之后,她便很少回到村里,因为她没有哪些闲暇的时间去享受哪些。 伊诺回过神来,笑着拍了拍伊铎的肩膀“小铎,一眨眼不见长得比姐姐都高那么多了啊”



推荐相关:

2014-2015学年高一物理(鲁科版)必修2教案:1-1《机械功...

搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高中教育 ...2014-2015学年高一物理(鲁科版)必修2教案:1-1《机械》(3)_理化生_高中教育...


2014-2015学年高一物理(鲁科版)必修2教案:1-1《机械功...

搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高中教育 ...2014-2015学年高一物理(鲁科版)必修2教案:1-1《机械功》(1)_理化生_高中教育...


高一物理功和能教案1

搜试试 3 悬赏文档 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...高一物理功和能教案1_从业资格考试_资格考试/认证_...(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和...


高中物理 《功和能》教案(1)

高中物理和能》教案(1)_理化生_高中教育_教育专区。和能一、教学目的: 1.知道在能量相互转化过程中,转化了的能量的多少,可以由做功的多少来确定。 2....


高中物理 《机械功》教案(1)

搜试试 3 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...高中物理 《机械功》教案(1)_理化生_高中教育_...设问:为什么要引入功? 二.通过启发式探究,使学生...


高一物理(人教版)必修1第二章课件2-5

高一物理(人教版)必修1第二章课件2-5 隐藏>> §2. 5 自由落体运动 第 1 页共 4 页 §2. 5 自由落体运动 基础夯实 1.关于自由落体运动,下列说法正确的...


高一物理(人教版)必修1第二章课件2-3gai

1财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 高一物理(人教版)必修1第二章课件2-3gai 隐藏>> §2.3 匀...


09.04.27高一物理《7.2 功》教案

高一物理7.2功 21页 2下载券 高一物理7.2_功 6页 免费 高一物理(7.2功...3页 1下载券 英语口语课的演讲ppt-手... 19页 1下载券 数学七下《平行线...


高中物理_功率教案_新人教版必修2(一)

高中物理_功率教案_新人教版必修2(一)_教育学/心理...W 通常指平均功物理教案 功率 课题:功率新课标要求...教学工具 投影仪、投影片、录相资料、CAI 课件。 ...


高中物理必修1教案-《功率》

4页 1下载券 高中物理必修2教案与课件... 18页 免费 高中物理教案-沪科版必修...做功多的,做功就快; ②选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就...

网站首页 | 网站地图
3986 3986.net
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@qq.com