《河北省邢臺(tái)市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律第1課時(shí)追尋守恒量能量課時(shí)功學(xué)案無答案新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省邢臺(tái)市高中物理第七章機(jī)械能守恒定律第1課時(shí)追尋守恒量能量課時(shí)功學(xué)案無答案新人教版必修2（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)案1 追尋守恒量——能量 功 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解勢能、動(dòng)能的概念，領(lǐng)會(huì)尋找守恒量是科學(xué)研究的重要思想方法. 2.理解功的概念，知道W＝Flcos α的適用范圍，會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算. 3.理解正、負(fù)功的概念，會(huì)根據(jù)公式計(jì)算多個(gè)力所做的總功． 【學(xué)習(xí)任務(wù)】 一、追尋守恒量——能量 [問題設(shè)計(jì)] 如圖1所示為伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)(忽略了摩擦及空氣阻力)． 圖1 (1)當(dāng)小球沿斜面從高處由靜止?jié)L下時(shí)，小球的高度不斷減小，而速度不斷增大，當(dāng)小球沿另一個(gè)斜面向上滾時(shí)，小球的位置不斷升高，而速度不斷減小，這些說明了什么？ (2)若改變右邊斜面的傾角則發(fā)現(xiàn)，無論傾角大些還是

2、小些，小球總是能達(dá)到同一高度，若把斜面放平，小球?qū)⒁恢边\(yùn)動(dòng)下去，這些說明什么？ [要點(diǎn)提煉] 1．在伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中，小球的勢能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化． 2．能量的性質(zhì) (1)能量是一個(gè)狀態(tài)量，是描述物質(zhì)(或系統(tǒng))運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)物理量． (2)自然界中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，相對(duì)于各種不同的運(yùn)動(dòng)形式有各種不同形式的能量． (3)各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量是不變的． 二、功 [問題設(shè)計(jì)] 某同學(xué)用手平托一本書豎直向上移動(dòng)一段距離，又平托書水平移動(dòng)一段距離，在這兩個(gè)過程中手對(duì)書的支持力是否對(duì)書做功？ [要點(diǎn)提煉] 1．力

3、和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素． 2．力對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積，即W＝Flcos α. 說明 (1)力F、位移l都是矢量，但功W卻是標(biāo)量． (2)力F是恒力，此式只適用于恒力做功的計(jì)算． 三、正功和負(fù)功 [問題設(shè)計(jì)] 1．某物體在水平面上向右運(yùn)動(dòng)了l，當(dāng)物體受到與水平方向夾角為30°的力作用時(shí)，如圖2甲所示，力對(duì)物體做的功為多少？當(dāng)物體受到與水平面夾角為150°的力作用時(shí)(如圖乙所示)，力對(duì)物體做的功為多少？ 圖2 2．功的正、負(fù)的含義是什么？ [要點(diǎn)提煉] 1．由W＝Flcos

4、 α可知： (1)當(dāng)0≤α<時(shí)，W>0，力對(duì)物體做正功； (2)當(dāng)<α≤π時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功，或稱物體克服這個(gè)力做功； (3)當(dāng)α＝時(shí)，W＝0，力對(duì)物體不做功． 2．功的正、負(fù)并不表示方向，也不表示功的大小，只表示是動(dòng)力做功還是阻力做功． 一、正、負(fù)功的判斷 例1 如圖表示物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移x，這四種情形下力F和位移x的大小都是一樣的，則力對(duì)物體做正功的是( ) 例2 質(zhì)量為m的小物塊在傾角為α的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖3所示．若斜面體和小物塊一起以速度v沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過一段位移l.斜面體對(duì)物塊的摩擦力和支持力的做功

5、情況是( ) 圖3 A．摩擦力做正功，支持力做正功 B．摩擦力做正功，支持力做負(fù)功 C．摩擦力做負(fù)功，支持力做正功 二、功的計(jì)算 例3 如圖4所示，一個(gè)人用與水平方向成60°角的力F＝40 N 拉一個(gè)木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8 m，求： 圖4 (1)拉力F對(duì)木箱所做的功； (2)摩擦力對(duì)木箱所做的功； (3)外力對(duì)木箱所做的總功． 針對(duì)訓(xùn)練 如圖5所示，兩個(gè)互相垂直的力F1與F2作用在同一物體上，使物體通過一段位移的過程中，力F1對(duì)物體做功4 J，力F2對(duì)物體做功3 J，則力F1與F2的合力對(duì)物體做功為( ) 圖5

6、 A．7 J B．1 J C．5 J D．3.5 J 【補(bǔ)充學(xué)習(xí)材料】 1．(對(duì)功的理解)關(guān)于功的概念，以下說法正確的是( ) A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B．功有正、負(fù)之分，若某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，表明這個(gè)力對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用 C．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有位移 D．合力的功等于各分力做的功的矢量和 2．(對(duì)正、負(fù)功的判斷)如圖6所示，一端可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的長木板上方放一個(gè)物塊，手持木板的另一端，使木板從水平位置沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)，則在物塊相對(duì)于木板滑動(dòng)前的過程中( ) 圖6 A．重力做正功 B．摩擦力做

7、負(fù)功 C．摩擦力不做功 D．支持力不做功 3．(功的計(jì)算)如圖7所示，在光滑水平面上，物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，從靜止開始運(yùn)動(dòng)10 m，求： 圖7 (1)F1和F2分別對(duì)物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？ (2)F1和F2合力為多大？合力做功是多少？ 【實(shí)驗(yàn)班特供題組】 題組一 對(duì)功的理解 1．關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是( ) A．位移大，力對(duì)物體做的功一定多 B．受力小，力對(duì)物體做的功一定少 C．物體靜止，則力對(duì)物體一定不做功 D．力的大小和物體在力的方向上的位移大小決定功的多少 2．根據(jù)力對(duì)物

8、體做功的條件，下列說法中正確的是( ) A．工人扛著行李在水平路面上勻速前進(jìn)時(shí)，工人對(duì)行李做正功 B．工人扛著行李從一樓走到三樓，工人對(duì)行李做正功 C．作用力與反作用力做的功大小相等，并且其代數(shù)和為0 D．在水平地面上拉著一物體運(yùn)動(dòng)一圈后又回到出發(fā)點(diǎn)，則由于物體位移為0，所以摩擦力不做功 3．一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，則說明( )． A．這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng) B．這個(gè)力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng) C．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α>90° D．這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角α<90° 4．一物體在兩個(gè)力F1、F2的共同作用下發(fā)生了一段位移，做功分別為W1＝6 J、W2＝－6 J，下

9、列說法正確的是( ) A．這兩個(gè)力一定大小相等、方向相反 B．F1是動(dòng)力，F(xiàn)2是阻力 C．這兩個(gè)力做的總功為0 D．F1比F2做的功多 題組二 對(duì)正、負(fù)功的判定 5．如圖1，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法．如果受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100 m，那么下列說法正確的是( ) 圖1 A．摩擦力對(duì)輪胎做了負(fù)功 B．重力對(duì)輪胎做了正功 C．拉力對(duì)輪胎不做功 D．支持力對(duì)輪胎做了正功 6．一人乘電梯從1樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯對(duì)人的支持力的做功情況是( ) A．加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功

10、B．加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功 C．加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功 D．始終做正功 7．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖2所示．下列表述正確的是( ) 圖2 A．在0～1 s內(nèi)，合外力做正功 B．在0～2 s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功 C．在1 s～2 s內(nèi)，合外力不做功 D．在0～3 s內(nèi)，合外力總是做正功 8．關(guān)于兩個(gè)物體間的一對(duì)作用力和反作用力的做功情況，下列說法正確的是( ) A．作用力做功，反作用力一定做功 B．作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功 C．作用力和反作用力可能都做負(fù)功 D．作用力和反作用力做的功一定大小相等 題組三 功的

11、計(jì)算 9．如圖3所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動(dòng)了一段距離l.已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，雪橇受到的( ) 圖3 A．支持力做功為mgl B．重力做功為mgl C．拉力做功為Flcos θ D．滑動(dòng)摩擦力做功為－μ mgl 10．如圖所示，力F大小相等，物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的位移l也相同，下列哪種情況F做功最少( ) 11．如圖4所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為θ的斜面體B上，斜面體B的質(zhì)量為M.現(xiàn)對(duì)該斜面體施加一個(gè)水平向左的推力F，使物體隨斜面體一起沿水平方向向左勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)的距離為l時(shí)，斜面體B對(duì)物體A所做的功為( ) 圖4 A．Fl B．mglsin θcos θ C．mglsin θ D．0 12．如圖5所示，質(zhì)量m＝50 kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h＝30 m的坡頂由靜止下滑，斜坡的傾角θ＝37°，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中： 圖5 (1)滑雪運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？ (2)各力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是多少？(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，裝備質(zhì)量不計(jì))