相互作用力的功与变力的功

时间:2019-05-03 07:23:33
染雾
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(教案)相互作用力的功与变力的功

年级 高2011级 科目 物理 课题 功:相互作用力的功与变力的功 共2课时,第2课时 备课教师 备课时间 2009.2 学习目标 1.进一步理解功 2.明白作用力与反作用力的功的特点 3.了解求变力的功的思维方法 4.培养学生的抽象思维能力 重点 1.作用力与反

作用力的功的特点 2.求变力的功的方法 难点 求解变力的功的思维方法 教具 自 学 指 导 与 思 考 题 授课老师修改与补充 1.复习牛顿第三定律,然后思考以下问题 〖问题1〗如图, 一根木棒沿水平桌面移动时所受摩擦力大小为f, m则当滑过距离s时, 桌面对棒的摩擦力和棒对桌面的摩擦力做的功分别为D A.0、0 B.-fs、+fs C.-fs、-fs D.-fs、0 (说明:也可以换作学生熟悉的“书本在桌面上滑动的例子”) 思考:⑴桌面对棒的摩擦力和棒对桌面的摩擦力是什么关系? ⑵桌面与棒的位移相同吗?各是多少? ⑶作用力和反作用力的功一定大小相等,符号相反吗? 2.在“功”第一课时中,功的公式 W=Fscosα 适用条件(请从上课老师举的例子和课本上的练习题中去找到答案即“恒力”) 〖问题2〗汽车用恒力F拉着拖车沿平直公路从甲地到乙地,再用同样大小的恒力拉着拖车从乙地返回甲地.若甲、乙两地相距为s,则在整个往返过程中汽车拉力F对拖车所做的功为 A.F·s B.2F·s C.0 D.无法确定 思考:⑴本题中,全程中F是恒力还是变力? ⑵怎么求解本题中变力F的功(分段计算思想) 导 学 程 序 授课老师修改与补充 一:一对作用力和反作用力做功的特点 检查学生预习情况:让学生回答“导学”中的“问题1”, 并小结:作用力做了功,但反作用力做功可以为零 设问1:滑动摩擦力一定做负功吗?一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和有什么特点?(如下图:最初两物体静止于水平面上,某时刻开始,上面的小滑块以某一速度v向右运动,分析两物体之间的动摩擦力的做功情况) 小结:滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,做功也可能为零,但是一对相互作用的滑动摩擦力的总功必定为负值。 设问2:讨论静摩擦力做功的特点(如下图,两物体保持相对静止一起向右运动过程,分析两物体之间的静摩擦力的做功情况) 小结:静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以做功为零,但一对相互作用的静摩擦力做功的代数和必为零 设问3:举例作用力做正功,而反作用力也作正功的例子,这种情况下作用力的反作用力的功的代数和为正还是为负? (比如爆炸,人在一只船上推开另一只船的例子等) 设问3:如图所示,劈a放在光滑的水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下,则在下滑过程中,a对b的弹力对b做的功为W1, b对a的弹力对a做的功为W2,下列关系中正确的是D. (A)W1=0,W2=0 (B)W1≠0,W2=0 (C)W1=0,W2≠0 (D)W1≠0,W2≠0 引导学生总结:作用力做正功,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以做功为零,一对作用力和反作用力的功的代数和可以为正,也可以为负,还可以为零 二、变力的功 检查“导学”中的问题2,由学生展示并小结结论:对于变力的功,可以分段计算。 老师:原则上讲,对于变力的功,可以将过程分解成无数小段,对于每小段过程可以认为是恒力,利用功的公式算出每小段的功,最后全部加起来,就得到了全程变力的功。只是由于我们中学阶段数学知识不够,所以我们在计算变力的功时采取了变通的办法。 1.利用“理想机械不省功”的原理,将变力的功转化为恒力的功 实例见训练题4 2.对于大小不变,但方向发改变的力(如摩擦力、空气阻力),其做功多少等于力与路程的乘积。 实例:用水平拉力,拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周,如图所示,已知物块与轨道间的`动摩擦因数为μ,物块质量为m,求此过程中摩擦力对滑块做的功。 3.如果知道变力随位移的改变规律,特殊情况下可求出变力对位移的平均值,然后再应用功的公式求解。当然也能用图像法解。 实例见训练题5 说明:本类计算法有一定难度,可根据各班的实际情况选择性学习。 板书 一、一对相互作用力的功的特点 二、变力的功的求解方法 1.利用“理想机械不省功”的原理,将变力的功转化为恒力的功 2.对于大小不变,但方向发改变的力(如摩擦力、空气阻力),其做功多少等于力与路程的乘积。 3.如果知道变力随位移的改变规律,特殊情况下可求出变力对位移的平均值,然后再应用功的公式求解。当然也能用图像法解(“面积法”)。 训 练 检 测 题 授课老师修改与补充 1. 关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是D. (A)当作用力做正功时,反作用力一定做负功 (B)当作用力不做功时,反作用力也不做功 (C)作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的 (D)作用力做正功时,反作用力也可以做正功 2.如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动的过程中,A、B间有相互作用的摩擦力,则摩擦力做功的情况是( ). (A)A、B都克服摩擦力做功 (B)摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功 (C)摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功 (D)摩擦力对A、B都不做功 3. 一颗水平飞行的子弹击穿在光滑水平面上的硬木块,摩擦力对子弹和木块做的功分别用W1和W2表示,那么 C 4. 如图所示,用恒力F通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A拉到位置B,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h,物体在位置A、B时,细绳与水平面的夹角分别为α和β,求绳的拉力对物体做的功.() 5. 如图所示,面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m.开始时,木块静止,有一半没入水中,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量.(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功. 6. 将一个质量为M的物体竖直上抛,运动到最高点后又落回原抛出点,在此运动过程中存在空气阻力,则整个运动过程中D A.重力做功为零,空气阻力做功为零 B.重力做功不为零,空气阻力做功为零 C.重力做功不为零,空气阻力做功不为零 D.重力做功为零,空气阻力做功不为零
相互作用力的功与变力的功

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