功 【教学目标】 1、正确理解功的含义,知道做功的两个不可缺少的因素。 2、知道功的单位以及功与实际生活中“工作”的区别。 3、正确应用公式W=FScosα计算恒力的功。[ks5u.com] 4、知道功是标量,正确理解正功和负功的实质,能正确判断正功和负功。 5、知道多个力对物体所做的总功的计算。 6、求变力的功的一般思维方法。 【重点难点】 1、理解功的概念,掌握功的计算。 2、强化对正功、负功的理解,合力做功的计算。 3、求变力的功的一般思维方法是本节课对学生的一个能力培养点。 【教学方法】 讲授、讨论、练习 【教学用具】 重物、小车、多媒体设备 【教学过程】 一、功 1、功:物体受到力的作用并在力的方向上发生一段位移,则说这个力对物体做了功。 2、做功的两个因素: (1)物体受到力的作用; (2)物体在力的方向上发生位移。 功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。 3、功的计算: (1)W=FS (2)公式:W=FScosα 但是,物体的运动的方向并不总是跟力的方向相同。当力的方向跟运动方向成某一夹角α时(如图1所示),那么怎样来计算这个力所做的功呢?[高考资源网] (引导学生学生讨论,然后师生共同归纳出如下方法。) 我们可以把力F分解成两个分力:跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。 设物体在力F作用下发生的位移是s,力F1所做的功等于W1=F1S,力F2的方向跟位移方向垂直,在F2的方向上没有发生位移,力F2所做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s,而F1=Fcosα,所以:W=FScosα (3)单位:J 在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,国际符号是J。1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。即:1J=1N.m (4)功是标量:只有大小,没有方向,但有正功和负功之分。 二、正功和负功 1、当α=π/2时,cosα=0,W=0。 表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。 2、当α<π/2时, cosα>0,W>0. 表示力F对物体做正功。例如,人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。如图2所示。 3、当时,cosα<0,W<0. 表示力F对物体做负功。例如,人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。如图3所示。 一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功。 三、对功的理解 1、功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。 实际上,正功和负功是对同一物理过程从不同侧面去描述而已,因为力总是成对发生。当物体甲以一个力作用于物体乙,那么物体乙必然同时给物体甲一个反作用力,两者大小相等、方向相反。当物体甲以一个力作用于物体乙对乙做功时,物体乙同时给物体甲一个反作用力也可能对甲做功,这两个功不一定相同。 2、合外力的功的求法:[Ks5u.com] 方法1:先求出合外力F,再利用W=Fscosθ求出合外力的功。 方法2:先求出各个分力的功,再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。 3、求变力功的方法是:把物体通过各个小段所做的功加在一起,就等于变力在整个过程所做的功。 【课内练习】 【例1】用水平恒力F作用于质量为M的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S,恒力做功为W1,再用该恒力作用于质量为m(mW2; B. W1
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