内容正文:
课程主题:功能关系综合
授课时间:
学习目标
1. 能够熟练的分析物体的运动过程以及能量转化
2. 能够运用整体的思想去处理功能转化问题
3. 掌握解决功能问题的基本解题思路
教学内容
一、功
1. 定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说力对物体做了功。
2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移。
3.计算功的一般公式。
W=F·scosα,其中F是恒力,s为受力质点的位移,α为F、s二者之间的夹角。
注意:某个恒力F做功大小只与F、s、α这三个量有关,与物体是否还受其他力、物体的速度、运动的加速度等因素无关。
4.功是标量
正功表示是动力对物体做功,负功表示阻力对物体做功。
5.合力的功:合力的功等于这个合力的分力所做功的代数和。
6.功是能量转化的量度,是过程量。
7.功具有相对性:因为位移具有相对性,所以功具有相对性,一般求相对地面的功。
8.判断力F是否做功及做正功、负功的方法
(1)利用公式W=Fscosα
①当α<90°时,W>0,F对物体做正功。
②当α=90°时,W=0,F对物体不做功。
③当α<90°时,W<0,F对物体做负功。
(2)利用F与物体速度v之间的夹角θ来判断。
①当θ<90°时,则力F对物体做正功。
②当θ=90°时,则力F对物体不做功。
例如:匀速圆周运动中,向心力对物体不做功,洛仑兹力对运动电荷不做功。
③当θ>90°时,则力F对物体做负功。
9.功的计算
(1)确定所求的功:计算功时要明确求哪个力在什么过程中所做的功。
例如,如图所示,物体m沿斜面从A点下滑到B点过程中,受到重力、支持力、摩擦力作用,可以求重力、支持力、摩擦力分别对m所做的功,以及合外力对m所做的功。
(2)计算方法
①根据公式W=FScosα计算功,此公式只适用于求恒力的功。
②根据能的转化和守恒定律或动能定理计算功,此种方法不仅适用于恒力的功,也适用于计算变力的功。
③根据W=Pt计算一段时间内做的功。
10.摩擦力做功的特点
(1)静摩擦力做功的特点:①静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。②在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。③相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的功的代数和总为零。
(2)滑动摩擦力做功的特点:①滑动