变力做功专项训练(8页).doc

-总课题机械能守恒定律总课时第 课时课题 课时名称专题：变力做功课 型 复习课时目标1、 理解功的概念2、 掌握变力做功的方法探究主题 主题名称：探究变力的功的计算方法课前自学学案自学指导介绍学习本节需要的基础知识1、 理解功的概念（1）功是 量（过程量、状态量），理由是： （2）功是标量矢量？ 理由是： 2、公式的适用条件是： 3、汽车（起重机）功率 中的F是指 的功率。（合力、牵引力） 4、重力做功的特点是： 5、如何计算变力的功？ 课堂师生互动学案补充内容或错题订正探究主题一：微元求和法例1. 如图2所示，某人用力F转动半径为R的转盘，力F的大小不变，但方向始终与过力的作用点的转盘的切线一致，则转动转盘一周该力做多少功。小结：变力始终与速度在同一直线上或成某一固定角度时，可把曲线运动或往复运动的路线拉直考虑，在各小段位移上将变力转化为恒力用计算功，而且变力所做功应等于变力在各小段所做功之和，化曲为直的思想在物理学研究中有很重要的应用，探究主题二：. 平均力法例2. 用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉钉入木块内的深度成正比。在铁锤击第一次时，能把铁钉击入木块内1cm，问击第二次时，能击入多深？（设铁锤每次做功都相等）分析与解：铁锤每次做功都是克服铁钉阻力做功，但摩擦阻力不是恒力，其大小与深度成正比。，可用平均阻力来代替。如图3所示，第一次击入深度为，平均阻力为，做功为：第二次击入深度为到，平均阻力为：位移为做功为： 两次做功相等： 解后有：小结：当已知力为线性变化的力时，我们可以求平均力，然后再利用功的公式进行求解。类似的例子还有很多，像求弹簧弹力做功时，就可以用这种办法。探究主题三：. 图象法例题同例3分析与解：因为阻力，以F为纵坐标，F方向上的位移x为横坐标，作出图象，如图4所示，函数线与x轴所夹阴影部分面积的值等于F对铁钉做的功。由于两次做功相等，故有：（面积）即小结：一个看似复杂的变力做功问题，用常规方法无从下手，但通过图象变换，就使得解题过程简单、明了。可见，图象法是一个很好的解题方法，值得掌握。探究主题三：. 用公式W=Pt求解例4. 质量为m的机车，以恒定功率从静止开始起动，所受阻力是车重的k倍，机车经过时间t速度达到最大值v，求机车的功率和机车所受阻力在这段时间内所做的功。分析与解：机车的功率恒定，从静止开始达到最大速度的过程中，牵引力不断减小，当速度达到最大值时，机车所受牵引力达到最小值，与阻力相等。在这段时间内机车所受阻力可认为是恒力，牵引力是变力，因此，机车做功不能直接用来求解，但可用公式来计算。根据题意，机车所受阻力，当机车速度达到最大值时，机车功率为：根据，该时间内机车牵引力做功为：根据动能定理，得牵引力克服阻力做功为：故阻力做功为：小结：对于交通工具以恒定功率运动时，都可以根据来求牵引力这个变力所做的功。探究主题四：. 转变研究对象法例5. 如图7所示，质量为m的滑块可以在光滑水平面上滑动，滑块与一不可伸长的轻绳相连，绳跨过一光滑的定滑轮（滑轮大小不计），另一端被人拉着，人的拉力大小、方向均不变，大小为，已知滑轮到水平面的高度为，AB的长度，求滑块从A被拉到B的过程中，外力对它所做的功。图7分析与解：在本题中，只有绳子拉力对滑块做功，该拉力大小虽然不变，但方向时刻改变（与水平方向的夹角逐渐增大），故属于变力做功，不能直接求解。但如果将研究对象由滑块转变为绳的另一端，因为人的拉力为恒力，所以是恒力做功，显然这个恒力做功与绳子对滑块拉力做功是相等的，故可以用人对绳子做的功代换绳子拉力对滑块的功。则有。由几何关系可求得s，联立即得。小结：把变力做功巧妙转化为恒力做功也是一种很有效的求解方法。高考资源网 当堂检测【自主学习，自我展示】补充内容错题订正1、如图1，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F牛（恒定），滑块沿水平面由A点前进s米至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和。求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。2、质量为5×105的机车，以恒定功率从静止开始起动，所受阻力是车重的006倍，机车经过5速度达到最大值108，求机车的功率和机车在这段时间内所做的功3、一条长链的长度为，置于足够高的光滑桌面上，如图所示链的下垂部分长度为，并由静止开始从桌上滑下，问：当链的最后一节离开桌面时，链的速度及在这一过程中重力所做的功为多少? 主题总结【预设处理方式小组总结展示】补充内容方法总结， 知识拓展 能力训练我的感悟1、用锤子把铁钉打入木块中，设每次打击力做功相同，铁钉进入木块所受的阻力跟打入的深度成正比如果钉子第一次被打入木块的深度为2，求第二次打入的深度和需要几次打击才能将铁钉打入4深处-第 - 8 - 页-