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文本内容:
2019-2020年高中物理
7.1追寻守恒量第2节功学案1新人教版必修2《智慧课堂》环节
一、自主探究
(1)、能及其转化与守恒的认识能是描述物质或系统运动状态的一个物理量,是物质运动的一种量度.相对于各种不同的运动形式,就有各种不同形式的能量.自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等.各种不同形式的能可以相互转化,而在转化过程中,能的总量是不变的,这是能的最基本的性质图为伽利略的理想斜面示意图.动能和势能的总量保持不变,因此小球才能上升到与出发点等高处一切运动变化无论属于什么形式,反映什么样的物质特性,都要满足一定的守恒定律
(2)、对功的公式W=Flcosα的理解复习功的公式1.F表示力的大小,l表示力的作用点相对于地面的大小,当力的作用点的位移与物体的位移相同时,也常常说是物体相对地面的位移大小,α表示力与位移方向间的夹角2.公式仅适用于求恒力的功3.计算功时首先要分清是求单个力做功还是求合力做功1求单个力做功时,某一个力做的功,不受其它力的影响例如从斜面上滑下的物体,重力对物体做的功与斜面是光滑的还是粗糙的没有关系2求解合力做功时,有两种方法,一种方法是合力做的总功等于各个力做功的代数和,另一种方法是先求出物体所受各力的合力,再用公式W总=F合lcosα计算4.功是过程量,是力在空间的积累量.功只有大小,没有方向,是标量5.实际计算时,不必生搬硬套公式W=Flcosα,一般通过分解力或分解位移的方法求解环节二拓展应用
(1)、关于正功、负功的理解功是标量,但有正功、负功之分,功的正负既不表示大小,也不表示方向,只表示两种相反的做功效果,即为动力功还是阻力功1.当0≤α,cosα0,W0,力对物体做正功,力是物体运动的动力,使物体的动能增加2.当α=时,cosα=0,W=0,表示力对物体不做功,力对物体既不起动力作用,也不起阻力作用,力没有使物体的动能发生变化3.当α≤π时,cosα0,W0,力对物体做负功或者说物体克服阻力做功,力是物体运动的阻力,使物体的动能减少对以上特别说明的是当力对物体做负功时,常常说成“物体克服某力做功”,这两种说法是等效的
(2)、变力做功的求法1.图象法以Fcosα为纵坐标,以l为横坐标.当恒力F对物体做功时,由Fcosα和l为邻边构成的矩形面积,即表示功的大小,如图7-
1、2-2甲所示图7-
1、2-2如果外力不是恒力,外力做功就不能用矩形表示.不过可以将位移划分为等距的小段,当每一小段足够小时,力的变化很小,就可以认为是恒定的,该段内所做功的大小即为此小段对应的小矩形的面积,整个过程外力做功的大小就等于全体小矩形面积之和,如图7-
1、2-2乙所示2.分段法或微元法当力的大小不变,力的方向时刻与速度同向或反向时,把物体的运动过程分为很多小段,这样每一小段可以看成直线,先求力在每一小段上的功,再求和即可图7-
1、2-3环节三实践创新例用水平拉力,拉着一物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周,如图7-
1、2-3所示,已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,求此过程中摩擦力做的功提示把圆轨道分成l
1、l
2、l
3、…、ln微小段,摩擦力在每一段上可视为恒力,从上可得到大小恒定的空气阻力、滑动摩擦力做功的大小,计算式为W=-Fl,其中l为路程3.平均值法当力F的大小发生变化,但F、l成线性关系时,可以代入F的平均值计算F做的功例如图所示,轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的物块连接,物块放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于自然状态,用水平力缓慢拉物块,使物块前进的位移为l,求这一过程中拉力对物体做了多少功?环节四有效评价。