高一物理必修2第一章

高一物理必修2第一章 必修二第一章 第一节 功(1.5课时) 教学三维目标 1、知识与技能 (1)理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素; (2)理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功; (3)知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，知道功是标量; (4)掌握合力做功的意义和总功的含义; (5)掌握公式W=Fscosα的应用条件，并能进行有关计算。 2、过程与方法:理解正负功的含义，并会解释生活实例。 3、情感、态度与价值观:功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。 教学重难点: (1)重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素; (2)难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲明白; (3)使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一。 教学方法:教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学工具:计算机、投影仪、CAI 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 、录像片 教学过程: 第一节 功 (一)引入新课 初中我们学过做功的两个因素是什么?(一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。) 扩展:高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是:?作用在物体上的力;?物体在力的方向上移动的位移。 导入:一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢,相反呢,力对物体做不做功,若做了功，又做了多少功,怎样计算这些功呢,本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。 (二)教学过程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 1、推导功的表达式 1 必修二 第一章1 (1)如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢, 物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图1所示，求力F对物体所做的功。 在问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。 W = F s (2)如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢,物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图2所示，求力F对物体所做的功。 α。至此按功的前一公式即可得到如下: 分析并得出这一位移为scos 计算公式: W = F s cosα 按此公式考虑(再根据公式W=Fs做启发式提问)，只要F与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中，我们是将位移分解到F的方向上，如果我们将力F分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果, 由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力，跟位移方向垂F‎‎直的分力F2，如1 图所示: F,Fcos,F,Fsin, 12 据做功的两个不可缺少的因素可知:分力F1对物体所做的功等s于。而F1分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W，W=W=Fs=Fscosα 1211 力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即: W = F s cosα W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解为在位移方向的分力与位移的乘 必修二 第一章2 积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。 例题1:F=100N、s=5m、α=37?，计算功W, W=400N?m。就此说明1N?m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1N?m。 在国际单位制中，功的单位是焦耳(J) 1J,1N?m 2、对正功和负功的学习 通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是0??α?180?。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。 认真阅读教材，思考老师的问题。 (1)当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功; (2)当α,π/2时，cosα,0，W,0。这表示力F对物体做正功; (3)当π/2,α?π时，cosα,0，W,0。这表示力F对物体做负功。 总结: (1)功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。 功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用;当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。 (2)功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。 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。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不 必修二 第一章3 同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。 (3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。 例2:一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱;从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。 3、几个力做功的计算 刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢? 如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何? 物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少? 解析:物体受到拉力F、滑动摩擦力F、重力G、支持力F3的作用。重力和支持12 力不做功，因为它们和位移的夹角为90?;F1所做的功为:=FscosWα，滑动1 摩擦力F:W=F2scos180?=-Fs。各个力对物体所做功的代数和为:W=2所做的功为22 (F1cosα-F)s ，根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα -F合力方22向向右，与位移同向;合力所做的功为:W=(F1cosα)-Fs 2 总结:当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解: (1)求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和; (2)求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 例3:一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37?角斜向上方的拉力F=10N，在水平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间的滑动摩擦力=4.2NF。12求外力对物体所做的总功。 必修二 第一章4 解析:拉力F1对物体所做的功为= F1scosW37?=16J。 1 摩擦力F2对物体所做的功为W2= F2scos180?=-8.4J。 外力对物体所做的总功W=W，W=7.6J。 12 实例探究 对“功”的理解 8例1:水流从高处落下，对水轮机做3×10J 的功，对这句话的正确理解是( ) A.水流在对水轮机做功前，具有3×108J的能量 B.水流在对水轮机做功时，具有 3×108J的能量 C.水流在对水轮机做功后，具有 3×108J的能量 8D.水流在对水轮机做功的过程中，能量减少3×10J 解析:本题考查了功和能的关系，并且同实际中的科技应用联系起来。 解:根据“功是能量转化的量度”可知，水流在对水轮机做功的过程中，有能量参与转化，水流对水轮机做了3×108J的功，则有3×108J的机械能减少了。故 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 应选D。 点拨:功是能量转化的量度是指做功的过程就是能量转化的过程。做了多少功，就有多少能量发生转化，绝不能说功是能量的量度。 关于“功”的计算 例1:用水平恒力F作用在质量为M的物体上，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w，再用该恒力作‎‎用于质量为m(mw B(w