第四章 机械能和能源第四章 机械能和能源.doc

机械能和能源 4.1 功 知识体系梳理 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段__________，这个力就对物体做了功。 功的二要素是________________和__________________。 当恒力F与位移x的方向成一角度α时，功的计算公式为W=________。在国际单位制中功的单位是__________，符号是__________。 功是__________（填“矢量”或“标量”），但功有正负之分。 当0≦α900时，cosα0，W为正值，力对物体做________功，力是物体运动的_______（填动或阻）力。 当α=900时，cosα=0，W=0，表示力对物体做___________，力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用。 当900α≤1800时，cosα0，W为负值，力对物体做_______功，或者说物体克服阻力做功，力是物体运动的________（填动或阻）力。 在计算功的问题是，有事需要计算物体受的几个力所做的总功，由于功是标量，这几个力对物体所做的总功等于各力分别对物体所做的功的___________和。 基础学习交流 主题1：功的概念的建立 阅读教材中“做功与能量的变化”标题下的内容，结合图4-4-1，回答下列问题。 图a中，运动员举起杠铃的过程中，当杠铃处于向上运动和静止不动两种情况时，人对杠铃的作用力是否都对它做了功？ 图b中，小孩下滑时重力是否做功？当小孩滑到水平位置后，地面对小孩的支持力是否做功？ 图c中，箭射出去的过程中，什么力对箭做功了？这个过程能量石如何转化的？ 力对物体做功的要素是什么？你用那些方法可以判断一个力是否对物体做了功？力对物体做功的实质是什么？ 主题2：功的计算式 如图甲所示，力F使滑块发生位移L这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算？ 如果细绳斜向上拉滑块，如图乙所示，这种情况下滑块沿F方向上的位移是多少？力F对滑块做的功是多少？ 在图乙中，如果将力F分解到物体位移L的方向上，看看能得到什么结果？ 如何计算一个力对物体所做功的大小？在图乙中，若给出F=100N，L=5m，α=370，计算力F对滑块所做的功W，并说出功的单位是如何定义的。 主题3：正功与负功 应用数学知识对功的计算式W=FLcosα的可能值进行共同讨论，从cosα的可能值入手，指出功W可能为正值，负值或0时力F与L间夹角的取值范围。 结合下面的情景，讨论正功、负功的物理意义，它们反映了什么问题？ 重点难点探究 对功的公式的正确理解与应用 例1、如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦忽略不计，用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体，使物体以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升，求前3s内力F做的功。（g=10m/s2) 二、正功负功的判断方法 例2、如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面体位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小滑块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ） 垂直于接触面，做功为0 垂直于接触面，做功不为0 不垂直于接触面，做功为0 不垂直于接触面，做功不为0 变式训练 如图所示，一小车沿水平路面加速前进，一个人在车厢内用力向前推车厢，人相对车厢静止。下列说法正确的是（ ） 人对车不做功 人对车做正功 推力对车做正功 车对人做正功 合力的功 例3、如图所示，一个质量为m的木块放在倾角为α的斜面体上，在斜面体与木块保持相对静止沿水平方向匀速向右移动距离s的过程中，作用在木块各个力分别做功多少？总功是多少？ 课程达标检测 一个力对运动物体做了负功，则说明（ ） 这个力一定阻碍物体的运动 这个力不一定阻碍物体的运动 这个力与物体运动方向的夹角α900 这个力与物体运动方向的夹角α900 水平地面上放一个重4N的足球，一个小孩用10N的力踢球，使球向前运动2m，关于小孩对球做功的说法中，正确的是（ ） 小孩对球做功20J 小孩对球做功8J 小孩对球做功28J 条件不足，无法计算小孩对球出做功多少 物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F1做功6J，物体克服力F2做功8J，则力F1、F2的合力对物体做功（ ） A.14J B.10J C.2J D.-2J 4以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ） A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh 4.2 功率 知识体系梳理 功率 意义：不同物体做相同的功，所用的时间往往不同，也就是说，做