【www.rzshzz.com--物理教案】
例4 如图5所示。a为静止在水平桌面上的物体,其右侧固定着一个定滑轮o,跨过定滑轮的细绳的p端固定在墙壁上,于细绳的另一端q用水平力f向右拉,物体向右滑动s的过程中,力f对物体做多少功?(上、下两段绳均保持水平)
本例题仍重点解决计算功时对力和位移这两个要素的分析。如果着眼于受力物体,它受到水平向右的力为两条绳的拉力,合力为2f。因而合力对物体所做的功为w=2fs;如果着眼于绳子的q端,即力f的作用点,则可知物体向右发主s位移过程中,q点的位移为2s,因而力f拉绳所做的功w=f2s=2fs。两种不同处理方法结果是相同的。
(三)课堂小结
1、对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复(包括正功和负功的意义)。
2、对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调。
说明:
1、考虑到功的定义式w=fscosα与课本上讲的功的公式相同,特别是对式中s的解释不一,有物体位移与力的作用点的位移之分,因而没有给出明确的功的定义的文字表达。实际问题中会用功的公式正确进行计算就可以了。从例题4可以看出,定义一个力对物体所做的功,将位移解释为力的作用点在力的方向上的位移是比较恰当的。如果将位移解释为受力物体在力的方向上的位移,学生会得出w=fs这一错误结果,还会理直气壮地坚持错误,纠正起来就困难多了。
2、由于对功的物理意义的讲解是初步的,因而对正功、负功的物理意义的讲解也是初步的。这节课中只是讲到受力物体得到能量还是失去能量这个程度。在学习了机械能守恒定律之后,再进一步做出说明。在机械能守恒的物理过程中,有重力做功,地球上的一个物体的机械能并没有增加,因而正、负功的意义就不能用能量得失关系去说明了。在这种情况下,重力做正功,表示势能向动能转化;重力做负功,表示动能向势能转化,这里的正功、负功不再表示能量得失,而是表示能量的转化方向。
典型例题
例1 如图所示,质量为m的物体,受水平力f的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是( )
a.如果物体做加速直线运动,f一定对物体做正功
b.如果物体做减速直线运动,f一定对物体做负功
c.如果物体做匀速直线运动,f也可能对物体做正功
d.如果物体做匀速直线运动,f一定对物体做正功
分析:水平面粗糙,物体除受f外,还受摩擦力 作用, 的方向总是与物体运动方向相反
当f的方向与物体运动方向相同,且 时,物体作加速直线运动,此时物体的位移与f方向一致,f作正功,故选a.
当f的方向与物体运动速度方向相同,且 时,物体作匀速直线运动,此时物体的位移方向也和f方向一致,f作正功,故选d.
物体作减速直线运动的情况有两种,其一、f和v方向一致,但 ,此种情况物体做正功;其二、f和v方向相反,即与 方向相同,此种情况f做负功故选c.
解:本题正确选项是acd.
点评:f做正功还是负功,要看f的方向与位移方向是相同还是相反,当物体做加速或匀速直线运动时,f的方向一定与位移方向相同;当物体做减速直线运动时包括两种情况,一种是力f方向与位移方向相反,即物体向左运动,这样力f做负功,另一种情况是力f方向与位移方向相同(此时f小于摩擦力),f做正功.共6页,当前第3页123456