《机械守恒定律.功》教学设计_机械功教学设计

2020-02-27 教学设计下载本文

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《机械守恒定律.功》教学设计

教学目标

1.理解功的概念

2.知道W=FLcosα的适用范围，会用它进行有关计算。

3.理解正功、负功的含义，会求多个力的总功。

教学重点

1.理解记住功的计算公式，正功、负功的区别。

2.会计算功的大小，总功的大小。

教学过程

3．公式

(1)力F与位移l同向时，W＝___.(2)力F与位移l夹角为α时，W＝_________.其中F、l、α分别为_________、__________1.概念

一个物体受到力的作用，并在___________发生了一段位移这个力就对物体做了功． 2．做功的两个因素: 和________方向的夹角．

4.正功和负功

α的取值 cos α 功的正负物理意义做功的力是_____(选填

W＞0，力π“动力”或“阻力”，0≤α＜ cos α＞0 2______ 下同)πα＝ 2cos α＝0 W＝0，力力既不是_____，也不是______ _____ W＜0，力π做功的力是_____ ＜α≤π cos α＜0 2______

(共4页,第 1 页)

针对训练：

1.下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是（）．

2.一个力对物体做了负功，则说明

A．这个力一定阻碍物体的运动

B．这个力不一定阻碍物体的运动

C．这个力与物体运动方向的夹角α>90°

D．这个力与物体运动方向的夹角α

（）．

拓展：对正功、负功的理解

1.功是标量：只有量值，没有方向．功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负．

2．正功、负功的物理意义：功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力．

3.一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功

【典例1】一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是（）．

A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功

4.判断力是否做功及做功正负的方法

(1)看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形．(2)看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形．若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功．

拓展：对公式W＝Flcos α的理解及应用

(共4页,第 2 页)一个恒力F对物体做功W＝Flcos α有两种处理方法：

(1)W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移lcos α，即物体的位移分解为沿F方向上和垂直于F方向上的两个分位移l1和l2，则F做的功W＝Fl1＝Flcos α；(2)W等于力F在位移l方向上的分力Fcos α乘以物体的位移l，即将力F分解为沿l方向上和垂直于l方向上的两个分力F1和F2，则F做的功W＝F1l＝Fcos α·l.功的正、负可直接由力F与位移l的夹角α的大小判断．

【典例2】如图所示，质量为m＝2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为 θ＝37°、大小F＝10 N的拉力作用，物体移动了l＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10 m/s2.求

(1)拉力F所做的功W1；(2)摩擦力Ff所做的功W2；(3)重力G所做的功W3；(4)弹力FN所做的功W4；(5)合力F合所做的功W.拓展：几个力的总功的求法

虽然力、位移都是矢量，但功是标量，物体受到多个力的作用时，计算合力的功(即总功)，要考虑这些力共同的效果，一般有以下两种方法：(1)先由W＝Flcos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3、„然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋„

(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcos α计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角．

【跟踪2】如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l.试求：

(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)；

(2)斜面对物体的弹力做的功；

(3)重力对物体做的功；

(4)斜面对物体做的功是多少？

各力对物体所做的总功是多少？

(共4页,第 3 页)

一、对功的理解