第三章動能的變化與機械功 導學案

2022-11-01 13:21:08 字數 3689 閱讀 6346

§3.1 功

【學習目標】

1、理解功的概念和做功的兩個要素。

2、通過例題學會利用公式進行有關運算.理解正、負功的含義,能解釋相關現象.

3、通過聯絡實際學會應用功的概念解釋相關的實際問題.

【自主學習】

1、功乙個物體受到的作用,如果在的力的方向上發生一段 ,這個力就對物體做了功。做功的兩個不可缺少的因素: 和在力的方向上發生的 。

功的公式功的單位: ,

符號是功是 (矢、標)量。

2、正功和負功

根據w=fscosα可知

(1)當α= 時,w =0。即當力f和位移時,力對物體不做功。這種情況,物體在力f的方向上沒有發生位移。

(2)當時,w>0。即當力f 跟位移s的夾角為 (銳、鈍)角時,力f對物體做正功,這時力f 是 (動、阻)力,所以動、阻)力對物體做正功。

(3)當時,w<0。即當力f跟位移s的夾角為 (銳、鈍)角時,力f對物體做負功,這時力f是 (動、阻)力,所以, (動、阻)力對物體做負功。

【針對訓練】

1、討論力f在下列幾種情況下做功的多少.

(1)用水平推力f推質量是m的物體在光滑水平面上前進了s.

(2)用水平推力f推質量為2m的物體沿動摩擦因數為μ的水平面前進了s.

(3)斜面傾角為θ,與斜面平行的推力f,推乙個質量為2m的物體沿光滑斜面向上推進了s.(  )

a.(3)做功最多   b.(2)做功最多 c.做功相等     d.不能確定

2、某人將質量m為的物體搬到h高處則人至少做功

3、起重機的吊鉤下掛著質量為的木箱,如果木箱以加速度勻減速下降了高度, 則木箱重力所做的功為重力勢能了    ,拉力做功為

【能力訓練】

1.關於人對物體做功,下列說法中錯誤的是

a.人用手拎著水桶在水平地面上勻速行走,人對水桶做了功

b.人用手拎著水桶從3樓勻速下至l樓,人對水桶做了功

c.人用手拎著水桶從1樓上至3樓,人對水桶做了功

d.人用手拎著水桶站在原地不動,雖然站立時間很久,但人對水桶沒有做功

2.下列關於功的敘述中,正確的是

a.力和位移是做功的二要素,只要有力、有位移,就一定有功

b.功等於力、位移、力與位移夾角的余弦三者的乘積

c.功等於力和力方向上的位移的乘積

d.功等於位移和位移方向上的力的乘積

3.乙個質量m=2kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向下方的推力f1=10n的作用,在水平地面上移動的距離s=2m,如圖7-1-1所示.物體與地面間的滑動摩擦力為它們間彈力的0.2,求:

(1)推力f1對物體所做的功;

(2)摩擦力f對物體所做的功;

(3)外力對物體所做的總功.

【拓展**】

1.兩個互相垂直的力f1和f2作用在同一物體上,使物體運動,如圖7-1-2所示.物體通過一段位移時,力f1對物體做功4j,力f2對物體做功3j,則力f1與f2的合力對物體做功為

a.7jb.2jc.5jd.3.5j.

2.在水平地面上平鋪n塊磚,每塊磚的質量為m,厚度為h,如將磚一塊一塊地豎直疊放起來,需要做的功為 .

3.以初速度v0豎直向上丟擲乙個質量為m的小球,上公升最大高度是h.如果空氣阻力f的大小恆定,則從丟擲到落回出發點的整個過程中,空氣阻力對小球做的功為

a.0b.-f hc.一2mghd.一2 f h

4.用鋼索吊起質量為m的物體,當物體以加速度a勻加速公升高h時,鋼索對物體拉力做的功為(不計空氣阻力

a.mgh b.mgh+mah c.m(g—a)h d.mah

5.靜止在水平地面上的物體的質量為25kg,在與水平成60°角、大小為10n的斜向上的力f作用下,經歷10s時間,試分別就下列兩種情況,計算力f在10s內做的功(g取10m/s2 ):

(1)設地面為光滑平面;

(2)設物體和地面間的滑動摩擦力是它們間彈力的0.3。

【學後反思】

§3.2 功率(1)

【學習目標】

1、通過例項分析掌握功率的定義及額定功率與實際功率的含義。

2、通過例題學會,的運用,知道通常指平均功率,為瞬時功率能夠應用,分析汽車的啟動過程,學會知識的遷移,感知功率在生活中的實際應用

【自主學習】

一、功率

功率是描述做功的物理量,其定義式為在國際單位制中,功率的單位是簡稱 ,符號是 。

1w常用單位有與國際單位的換算關係是

二、額定功率

機器名牌上標註的功率值是是發動機工作時的功率,實際功率往往這個值。

三、功率與速度

1、物體在恒力作用下從開始計時到時刻t發生的位移為l ,若力的方向與物體的運動方向在同一直線上,這力所做的功w物體的平均速度為f的平均功率為p用速度表示為

2、物體在恒力作用下從開始計時到時刻t發生的位移為l,若力的方向與物體的運動方向成一夾角α,這力所做的功為w物體的平均速度為f的平均功率為p用速度表示為

3、當機械發動機的功率一定時,牽引力與速度的關係為要增大牽引力就必須也可以通過來提高速度。

【針對訓練】

1.一質量為m的木塊靜止在光滑的水平面上,從t=0開始,將乙個大小為f的水平恒力作用在該木塊上,在t=t時刻f的功率是( )

abcd.

2.卡車在平直公路上從靜止開始加速行駛,經時間t前進距離s,速度達到最大值。設此過程中發動機功率恒為p,卡車所受阻力為f,則這段時間內,發動機所做的功為( )

a.ptb.fsc.pt-fsd.

3.火車從車站開出作勻加速運動,若阻力與速率成正比,則( )

a.火車發動機的功率一定越來越大,牽引力也越來越大

b.火車發動機的功率恆定不變,牽引力也越來越小

c.當火車達到某一速率時,若保持此速率作勻速運動,則發動機的功率這時應減小

d.當火車達到某一速率時,若要保持此速率作勻速運動,則發動機的功率一定跟此時速率的平方成正比

4.同一恒力按同樣方式施於物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動相同一段距離時,恒力的功和平均功率分別為、和、,則二者的關係是( )

ab.、

cd.、

5.如圖8-8甲所示,滑輪質量、摩擦均不計,質量為2kg的物體在f作用下由靜止開始向上做勻加速運動,其速度隨時間的變化關係如圖乙所示,由此可知( )(g取)

a.物體加速度大小為

b.f的大小為21n

c.4s末f的功率大小為42w

d.4s內f做功的平均功率為42w

6.設飛機飛行中所受阻力與其速度的平方成正比,若飛機以速度v勻速飛行,其發動機功率為p,則飛機以2v勻速飛行時,其發動機的功率為( )

a.2p b.4p c.8p d.無法確定

【能力訓練】

7.質量為0.5kg的物體從高處自由下落,在下落的前2s內重力對物體做的功是這2s內重力對物體做功的平均功率是2s末,重力對物體做功的即時功率是g取)

8.在傾角為θ的斜面上,有一質量為m的物體沿斜面下滑,當物體的速度大小為v時,重力的瞬時功率為多大?

9.作平拋運動的物體,質量為m,某時刻的速度為v,與水平方向的夾角為θ,此時重力的瞬時功率為多大?

10.質量為m、額定功率為p的汽車在平直公路上行駛。若汽車行駛時所受阻力大小不變,並以額定功率行駛,汽車最大速度為,當汽車以速率行駛時,它的加速度是多少?

【學後反思】

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