高中物理功计算.docVIP

高中物理(必修二)课时教案7.2.2功的计算 新课标要求㈠知识与技能　　熟练掌握功的计算的方法㈡过程与方法　　会灵活应用方法求功，提高分析解决问题的能力㈢情感、态度与价值观　　由否定到肯定，学会分析方法，增强学习物理的自信心教学重点　　功的计算的方法教学难点　　灵活应用方法求功教学方法　　采取启发、讨论式教学，精心设置题目，通过“发现错误－纠正错误－归纳总结－实践”的认知过程中，总结掌握功的计算的四种方法。课堂类型　　习题课教学工具　　多媒体课件 教学过程㈠、引入新课复习问题设计：　　⑴、做功的两个不可缺少的因素是什么？　　⑵、如何计算衡力做功？　　⑶、正功和负功的物理意义分别是什么？　　⑷、如何计算总功？ ㈡、进行新课⑴、公式W=Flcosα的应用　　功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W =Fl cosα只能用于恒力做功情况，特别注意位移l应理解为力的作用点的位移，当然，当力直接作用在物体上且不考虑物体的形变和转动时，力的作用点的位移与物体的位移相同，由于中学物理中绝大多数都是属于这种情况，所以有些地方把它理解为物体的位移。　　【例1】质量为m的物体静止于倾角为θ，质量为M的斜面上，现对斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左做匀速运动，位移为l，求此过程中　　⑴、力F做的功W1　　⑵、摩擦力对物体做的功W2　　⑶、弹力对物体做的功W3　　⑷、斜面对物休做的功W4　　⑸、地面对斜面做的功W5题后总结：　　①、本公式中F必须是恒力；　　②、α是F和l之间的夹角；　　③、l严格的讲是力的作用点相对于地面的位移。　　【练习1】如图所示，物体质量为2Kg，光滑的定滑轮质量不计，今用一竖直向上的50牛恒力向上拉，使物体上升4米距离，则在这一过程中拉力所做的功为_____焦。 ㈡、计算总功的两种方法：　　【例2】斜面高H，倾角为θ，滑块质量为m，与斜面间动摩擦因数为μ，计算滑块由上端滑到底端的过程中外力对物体所做的总功。题后总结：计算总功的两种方法：　　⑴、是先求合外力，再根据公式W=Flcosα计算。　　⑵、是先分别求各外力的功，再求各外力的功的代数和。㈢、变力做功（思路：将变力做功转化为恒力做功）常见的方法有：　　⑴等值法：通过相关连点的联系将变力做功转化为恒力做功。　　等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以同过计算该恒力的功，求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=Flcosα计算，从而使问题变得简单。　　【例3】如图，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F（恒定），滑块沿水平面由A点前进s至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。　　⑵微元法　　当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。　　特例：耗散力（如空气阻力）在曲线运动（或往返运动）过程中，所做的功等于力和路的乘积，不是力和位移的乘积，可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功。　　【例4】如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为：　　A．0J???????? B．20πJ　　C．10J??????? D．20J　　【练习2】以一定的初速度竖直向上抛出一个物体，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小为f，则从抛出到落回原出发点的过程中，空气阻力对小球所做的功为：　　A．0?? B．－fh?? C．－2fh?? D．－4fh　　⑶平均力法　　如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值（恒力）代替变力，利用功的定义式求功。　　【例5】在光滑的水平面上静止一长为l的质量分布均匀的铁链，已知单位长度的质量为m，现在一端施加一竖直向上的力F将铁链缓慢提起恰好离开地面，求此过程中里F对铁链做的功。　　【练习3】一辆汽车质量为105㎏，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为F=103x+f0，f0是车所受的阻力。当车前进100m时，牵引力做的功是多少？　　⑷图象法　　如果力F随位移的变化关系明确，始末位置清楚，可在平面直角坐标系内画出F—x图象，图象下方与坐标轴所围的“面积”即表示功。　　【例6】：对于例5和练习3除可用平均力法计算外也可用图象法。 ㈢、课堂小结　　本课内容中虽然是如何计算功，但变