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    (二)进行新课: 分析以下事例.归纳出做功的必备条件. 举重运动员在举起杠铃后稳定的3s时间内.举重运动员做不做功? 小球在水平桌面上滚动.桌面对球的支持力做不做功? (引导学生复习初中的知识.给出做功的两个因素) 1．做功的两个不可缺少的因素:力和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. 2．功的计算公式 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.那么怎样来计算这个力所做的功呢? (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.(要注意培养把不熟悉的问题转化熟悉问题求解的能力)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: [板书]1．公式:W=FScosα. 这就是说.力对物体所做的功.等于力的大小.位移的大小.力和位移的夹角的余弦三者的乘积. 2．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 3．功是标量.只有大小.没有方向.但有正功和负功之分. 3．正功和负功 (引导学生从数学角度分析正功和负功.然后分析正功和负功的物理意义.) (1)当α=π/2时.cosα=0,W=0. 这表示力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. 这表示力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. 这表示力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.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. 4．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. [例题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(m<M)的物体上.使之在粗糙的水平面上移动S.恒力做功为W2.则两次恒做功的关系是: A．W1>W2; B． W1<W2; C． W1=W2; D．无法判断 解析:恒力的功是指F所做的功.根据功的定义.力F所做的功只与F的大小及在力F的方向上发生的位移大小积有关.不需考虑其它力的影响.因两次的力相同.位移相同.所以功相等.选C. (2)合外力的功的求法: 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. [例题2]在水平粗糙地面上.使同一物体由静止开始做匀加速直线运动.第一次是斜上拉力.第二次是斜下推力.两次力的作用线与水平的夹角相同.力的大小也相同.位移大小也相同.则: A．力F对物体做的功相同.合力对物体做的总功也相同, B． 力F对物体做的功相同.合力对物体做的总功不相同, C．力F对物体做的功不相同.合力对物体做的总功相同, D． 力F对物体做的功不相同.合力对物体做的总功也不相同. 解析:正确答案是B.根据恒力做功公式W=Fscosθ,由于F.S.θ都相同.故力F做功相同. 求合力功时.先进行受力分析.受力图如图4所示.下面用两种方法求合力的功. 方法一:由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的压力不同.从而滑动摩擦力f=μN的大小不同.因而合力F合=F.cosθ-f不同.由W合=F合S.cosθ知W合不相同. 方法二:因重力和支持力不做功.只有F和f做功.而F做功相同.但摩擦力做功Wf=-fscosθ 因f不同而不同.由W合=WF+Wf知W合不相同. (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. [例题3]以一定的初速度竖直向上抛出一个小球.小球上升的最大高度为h.空气阻力的大小恒为f.则从抛出至回到原出发点的过程中.空气阻力对小球做的功为: A．零, B．-fh; C．-2fh; D．-4fh. 解析:先让学生在课堂上计算.然后对学生的解答过程进行评讲(学生可能出现的错误是错选A.原因是他们认为整个过程的位移为零.由公式W=Fscosθ,得W=0.) 正确的分析是:物体在上升和下降过程.空气阻力大小不变方向改变.但都是阻碍物体运动.亦即上升过程和下降过程都是做负功.所以全过程空气阻力对物体做功: Wf=-fh-fh=-2fh. 【查看更多】

     

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