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高中物理必修一力教案

发表时间:2020-07-10

高一物理期末复习。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助教师提前熟悉所教学的内容。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面的内容是小编为大家整理的高一物理期末复习,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

高一物理期末复习
一.内容黄金组
本学期主要学习了力、直线运动、牛顿运动定律、曲线运动万有引力等知识。
二.要点大揭秘
1.力
(1)力是物体间的相互作用,是使物体发生形变或改变物体运动状态的原因.
(2)力的三要素及其图示.力的三要素为大小、方向和作用点.力的效果与它的三个要素有关.图示时,可用一带箭头的线段表示其三要素.力是矢量.
(3)力学中常见的三种力.
①重力.产生于地球对物体的吸引力,大小为G=mg,方向竖直向下.重力的作用点称为重心,重心不一定在物体的实体上.重力是物体产生重力加速度的原因.在地球表面不同纬度处,物体的重力略有不同.
②弹力.物体发生弹性形变时产生弹力.轻弹簧或弹性绳的弹力与形变的关系符合胡克定律:F=kx.当物体发生弯曲形变时,其弹力方向总是垂直于发生弯曲形变的接触面.弯曲形变时,弹力的大小应根据物体的平衡方程或动力学方程去计算.
③摩擦力.接触面间有相对滑动时产生的摩擦力称为滑动摩擦力.滑动摩擦力大小为f=μN方向与物体相对于接触面的运动方向相反,但不一定与物体对地运动的方向相反,因此,滑动摩擦力不一定总是阻碍物体运动.接触面间无相对滑时产生的摩擦力称为静摩擦力.物体所受静摩擦力的大小、方向、有无均应从物体的平衡方程或动力学方程解出.
(4)物体受力状态分析.物体受力状况分析的基本步骤见第5讲.在学习了牛顿第二定律、直线运动和曲线运动的知识后,分析物体受力状态时要注意研究物体的受力状况和运动状况的相互影响.
(5)力的合成与分解.力的合成与分解都符合等效原理:合力与其分力等效.力的合成与分解的基本运算方法是平行四边行法则.平行四边形法则是矢量运算的基本法则之一.高中物理中所学习的其他矢量的合成和分解也都可以应用平行四边形法则.
(6)力矩.力矩M=FL,式中L为臂,等于从转动轴到力的作用线的距离.
2.直线运动
(1)质点、路程和位移.正确理解物体能够被视为质点的条件.明确位移和路程的差别.
(2)匀速直线运动的速度和变速直线运动的平均速度.匀速直线运动的速度为v=,v为矢量.变速直线运动的平均速度为=.对于匀变速直线运动,有=.
(3)瞬时速度.运动物体在某一时刻的速度或运动物体经某点时速度.当△t→0时,平均速度=可表示瞬时速度.瞬时速度是矢量.
(4)匀变速直线运动的加速度.匀变速直线运动的加速度为a=,a为矢量.当a、v同向时,物体作加速直线运动,当a、v反向时物体作减速直线运动.
(5)自由落体运动和竖直上抛运动.自由落体运动是初速为零、加速度为g的匀加速直线运动.竖直上抛运动为加速度大小等于g的匀减速直线运动.
(6)匀变速直线运动的基本公式.匀变速直线运动的四个基本公式为vt=v0+at.=、s=v0t+at2及vt2=v02+2as.四个基本公式在不同情况下的变化见第10讲的公式系统表.
(7)直线运动的s-t图象和v-t图象.两图象分别表示直线运动中位移和速度与时间的函数关系.应注意,位移图象并不表示轨迹形状.位移图象为直线时,直线斜率表示速度,位移图象为曲线时,曲线上一点的切线斜率表示该时刻的瞬时速度.速度图象为直线时,直线斜率表示加速度,若速度图象为曲线,曲线上一点的切线斜率也可表示加速度的瞬对值.速度图线与t轴所夹面积可表示位移.
3.牛顿运动定律
(1)牛顿第一定律.一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性.惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性的量度.
(2)牛顿第二定律.物体的加速正比于所受合外力,反比于其质量.在采用国际单位制时,第二定律的数学表达式为∑F=ma.在分析物体受力状况和运动状况的基础上,可应用第二定律建立动力学方程.常用正交法,此时动力学方程为∑Fx=max∑Fy=may
(3)牛顿第三定律.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上.作用力与反作用力同时存在、等值反向、共线异体,效果不同,不能抵消.
4.曲线运动万有引力
(1)曲线运动的条件.物体受到的合外力方向与速度方向不在同一直线上。曲线运动中的速度方向就是该点曲线上的切线方向。
(2)运动的合成与分解.运动的合成与分解的基本运算方法是矢量平行四边形定则,对位移、速度和加速度的合成与分解均适合.应用时应注意确定那个是分运动、那个是合运动,及运动的独立性原理、分运动合运动之间的等时性原理。
(3)平抛运动.平抛运动是一个加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,它可看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。注意两个方向的分运动的等时性,其运动的时间是由竖直高度决定,运动的水平位移由抛出点高度及水平初速度决定。
(4)匀速圆周运动,它是一个加速度大小不变方向时刻改变的变加速运动,描述圆周运动快慢的物理量有线速度、角速度、周期、频率等,要能清楚它们几者之间的关系。做匀速圆周运动的物体所受到的合外力提供了向心力,向心力是一个按效果来命名的力,可以是几个力的合力,也可是某一个力的分力,但不可以说物体受到向心力,因为这个力是找不到施力物体的。
(5)万有引力.任何两物体间都有相互吸引力,引力大小正比于两物体的质量乘积,反比于两物体间距离(只适用于两物体可视为质点时).其数学表达式为万有引力定律应用于天体运动时的基本方程为。在地球表面,常可以认为地球对物体的引力近似地等于物体的重力,即可推出GM=gR2.反应了四个恒量间关系.三个宇宙速度,第一宇宙速度(环绕速度)为7.9km/s,第二宇宙速度(脱离速度)为11.2km/s,第三宇宙速度(逃逸个速度)为16.7km/s.
三.好题解给你
1.本课预习题:
(1)、下面关于力的说法,不正确的是()
A一个力有施力物体,不一定有受力物体
B只有相接触的物体之间才会产生力的作用
C力的大小和方向相同,作用效果就一定相同
D两个大小相等的力作用在同一物体上,作用效果一定一样
(2)、如图,A、B、C三个物体叠放在桌面上,在A的上面再加一个作用力F,则C物体受到竖直向下的作用力除了自身的重力之外还有:
A1个力;
B2个力;
C3个力;
D4个力。()
(3)、物体运动时,若其加速度恒定,则物体:
A一定作匀速直线运动;
B一定做直线运动;
C可能做曲线运动;
D可能做圆周运动。
(4)、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动,到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是()
A1.2mB3.6mC6.0mD10.8m
(5)、下列关于惯性的说法,正确的是()
A只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性
B做变速运动的物体没有惯性
C有的物体没有惯性
D两个物体质量相等,那么它们的惯性大小相等
本课预习题答案:
(1)、BCD(2)、A(3)、C(4)、C(5)、D
2.基础题:
(1)、下列关于运动状态与受力关系的说法中,正确的是:()
A物体的运动状态发生变化,物体的受力情况一定变化;
B在恒力作用下,一定作匀变速直线运动;
C的运动状态保持不变,说明物体所受的合外力为零;
D物体作曲线运动时,受到的合外力可能是恒力。
(2)、如图所示,A为木块,B为装满沙子的铁盒,系统处于静止状态,若从某时刻B中的沙子漏出,在全部漏光之前系统一直处于静止状态,在这一过程中A所受的静摩擦力()
A一定始终不变B一定变大
C一定变小D有可能变大,也有可能变小
(3)、如图所示,木块在恒定拉力F作用下沿水平向右做直线运动,且速度不断增大,则F与摩擦力的合力方向是()
A向上偏右
B向上偏左
C水平向左
D竖直向上
基础题参考答案:
(1)、CD(2)、D(3)、A
3.应用题:
(1)、把一个质量为0,5kg的物体挂在弹簧秤下,在电梯中看到弹簧秤的示数为3N,g取10m/s2,则可知电梯的运动情况可能是().
A以4m/s2的加速度加速上升
B以4m/s2的加速度减速上升
C以4m/s2的加速度加速下降
D以4m/s2的加速度减速下降
(2)、图中物体A和B质量分别为mA=2kg,mB=8kg,滑轮、绳子及弹簧秤C的质量不计,滑轮处的摩擦也不计,则弹簧秤的示数为()
A20NB32NC.60ND.80N
(3)、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是:()
A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了;
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了;
C物体所受弹力和摩擦力都减小了;
D物体所受弹力增大,摩擦力不变。
(1)、BC(2)、B(3)、D
4.提高题:
(1)、一小球质量为m,用长为L的悬线固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一根长钉,把悬线沿水平方向拉直后无初速度地释放小球,当悬线碰到钉子的瞬时()
A小球的向心加速度突然增大,B小球的角速度突然增大
C小球的速度突然增大D悬线的张力突然增大
(2)、火星和地球质量之比为P,火星和地球的半径之比为q,则火星表面处和地球表面处的重力加速度之比为:()
A.;B.;C.;D.。
(3)、甲、乙两小球质量相同,在同一光滑圆锥形漏斗内壁做匀速圆周运动,乙球的轨道半径较大,如图所示,则下列说法正确的是()
A.甲的角速度较大B.乙的周期较大
C.它们的向心加速度大小相等D.它们对漏斗内壁的压力大小相等
提高题参考答案:
(1)、ABD(2)、A(3)、ABCD
四.课后演武场
1、如图所示,光滑的水平圆盘中心有一小孔,用细绳穿过小孔,两端分别系有A、B物体,定滑轮的摩擦不计,物体A随光滑圆盘一起匀速转动,悬挂B的细线恰与圆盘的转动轴OO’重合,下列说法中正确的是()
A使物体A的转动半径变大一些,在转动过程中半径会自动恢复原长
B使物体A的转动半径变大一些,在转动过程中半径会越来越大
C使物体A的转动半径变小一些,在转动过程中半径会随时稳定
D以上说法都不正确
2、如图所示,物体A、B各重10N,水平拉力F1=4N,F2=2N,物体保持静止,则A、B间的静摩擦力大小为________N,B与地面间的摩擦力大小为________N。
3、以v=10m/s的速度匀速行驶的汽车,第2s末关闭发动机,第3s内的平均速度大小是9m/s,则汽车的加速度大小是____m/s2。汽车10s内的位移是____m。
4、一条铁链长5m,铁链上端悬挂在某一点,放开后让它自由落下,铁链经地悬点正下方25m处某一点所用的时间是_____s。(取g=10m/s2)
5、如图所示,质量为m的物体P与车厢的竖直面的摩擦系数为,要使P物体不下滑,则车厢的加速度最小值为______,方向_____。
6、水平传送带的运行速度v=2m/s(对地)现将一工件沿竖直方向轻轻放到传送带上,如图所示,已知工件与传送带间的滑动摩擦系数为0.10,则5s内工件运动的距离(对地)为____________m.
7、一小球水平抛出时速度大小为v0,落地时速度大小为2v0,忽略空气阻力,小球在空中的位移大小是________。
8、如图.所示,皮带与两轮之间没有滑动.在皮带轮转动时,A,B,C三点的线速度之比是,A,B,C三点的角速度之比是,A,B,C三点的向心加速度之比是.
9、把细圆管制成半径为R的圆环,并且竖直放置(图),细圆管内径略去不计.一个光滑小球运动到细管的最高点时,其速度值υ为时,它对细管壁向下的压力为零;当其速度值υ为时,它对细管壁上下两侧的压力均为零.
10、质量为1kg,初速度为10m/s的物体,沿粗糙水平面滑行,如图所示,物体与地面间的滑动摩擦系数为0.2,同时还受到一个与运动方向相反的,大小为3N的外力F作用,经3s钟后撤去外力,求物体滑行的总位移.(g取10/s2)
11、一平板车质量m=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面高h=1.25m,一质量m=50kg的小物块置于车的平板上,它到车尾的距离b=1.00m,与车板间的摩擦因数μ=0.20,如图所示。今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s(不计路面与平板车间的摩擦,g取10m/s2)。
12、两个质量相等的小球分别固定在轻杆的中点A及端点B(图).当杆在水平面上绕O作匀速转动时,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比.
13、如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,有一长l=0.4的细绳,一端固定在O点,另一端拴一质量为m=0.2千克的小球,使之在斜面上作圆周运动,求:(1)小球通过最高点A时的最小速度;(2)如细绳受到9.8牛的拉力就会断裂,求小球通过最低点B时的最大速度.

课后演武场参考答案及提示:
1、B
2、4,2.
3、2,45
4、0.21
5、g/,向右
6、8
7、
8、2:2:1,1:2:1,2:4:1.
9、
10、9.25m
提示:在外力F作用下,物体先做匀减速运动,a1=(F+f)/m=(3+0.2×1×10)/1=5m/s2,经过t1=v0/a=10/5=2s,物体速度减为零;接下来,物体将向左匀加速运动1s,a2=(F-f)/m=(3-0.2×1×10)/1=1m/s2;之后,撤掉外力F,物体在f作用下,向左匀减速运动直至停止,a3=μg=0.2×10=2m/s2;物体向右位移S1=v0t1/2=10×2/2=10m,物体向左位移S2=a2t22/2=1×12/2=0.5m;S3=v22/(2a3)=(a2t2)2/(2a3)=(1×1)2/(2×2)=0.25m;
总位移为S=S1-(S1+S2)=10-(0.5+0.25)=9.25m,位于出发点右侧.
11、s=1.6m(1.625m)
提示:物块开始运动的加速度方向向前(右),大小为
a1=μg=2.0m/s2
离开车前的位移l=s0-b=1.0m
所用时间t1=
离开车时的速度(方向向右)
在t1时间内,小车的加速度
2
t1末速度
由牛顿第二定律
F-μmg=Ma0
小车所受拉力F=500N
物块从脱离小车到落地所用的时间
物块的水平射程
s1=v1t2=1.0m
物块离开车后,车的加速度
在t2内的位移
物块落地点到东的距离
s=s2-s1=1.625m=1.6m

12、3:2.
13、1.41m/s,4.2m/s

延伸阅读

高一物理《重力》复习学案


高一物理《重力》复习学案

【学习目标】

1.知道力是使物体运动状态发生改变和发生形变的原因。

2.初步认识力是物体间的相互作用,能分清受力物体和施力物体。

3.知道力的三要素,会用力的图示和示意图来表示力。

4.知道重力产生原因,理解重力的大小及方向,知道重心的概念。

5.初步了解四种基本相互作用力的特点和作用范围。

【学习重点】力的概念、重力产生原因

【知识回顾】

一、力

1.概念

(1)力是物体间的相互作用,力总是成对出现的,这一对力的性质相同。不接触的物体间也可以有力的作用,如重力、电磁力等。

(2)力是矢量,其作用效果由大小、方向和作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或加速度。

2.力的图示和示意图

(1)力的图示:力的图示中,线段的长短表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点,线段所在的直线叫做力的作用线。

(2)力的示意图:力的示意图只能粗略表示力的作用点和方向,不能表示力的大小。

二、重力

1.产生:由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.大小:G=mg。

3.g的特点

(1)在地球上同一地点g值是一个不变的常数。

(2)g值随着纬度的增大而增大。

(3)g值随着高度的增大而减小。

4.方向:竖直向下。

5.重心

(1)相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布。

(2)位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定。

三、四种基本相互作用

自然界中的四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用

【习题专练】

一、力的概念典型习题精炼

1.关于力的说法下列说法正确的是()

A.力是物体对物体的作用
B.力是使物体产生形变和改变物体运动状态的原因
C.只有互相接触的物体才存在相互作用力
D.若一物体是施力物体,则该物体一定同时也是受力物体

2.关于力的概念,下列说法正确的是()

A.力是使物体发生形变和改变运动状态的原因

B.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是施力物体又是受力物体

C.只要两个力的大小相等,它们产生的效果一定相同

D.两个物体相互作用,其相互作用力可以是不同性质的力

3.下列说法正确的是()
A.同学甲把同学乙推倒,说明只有甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用
B.只有有生命的物体才会施力,无生命的物体只能受到力,不会施力
C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
D.在几组力的图示中,长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大

4.下列关于力的作用效果的叙述正确的是()

A.物体的运动状态发生改变必定是物体受到力的作用
B.物体的运动状态没有发生改变,物体也可能受到力的作用
C.力的作用效果不仅取决于力的大小和方向,还与力的作用点有关
D.力作用在物体上,必定同时出现形变和运动状态的改变

二、力的图示和示意图典型题型精讲精练

1.用图示法画出下面的各力,并指出施力物体和受力物体。

(1)在水平桌面上重50N的书的重力;

(2)空气对气球的20N浮力;

(3)小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力。

2.试画出下图中各物体所受重力的示意图,并用G表示出来。

三、重力的概念典型习题精炼

1.下列叙述正确的有()
A.只有静止的物体才受重力
B.空中飞行的子弹受重力的作用
C.重力就是物体对水平桌面的压力
D.静止时物体对水平桌面的压力大小等于重力大小

2.一个圆台状能密封的容器装满液体后正立放置如1,倒立放置如2,两个物体的重力正确的是()

A.G1=G2
B.G1G2
C.G1/spanG2
D.无法确定

3.关于重力和重心,下列说法正确的是()

A.风筝升空后,越升越高,说明风筝的重心相对风筝的位置也越来越高
B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上
C.舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心相对身体的位置不断变化
D.重力的方向总是垂直于地面向下

4.如图所示,一个被吊着的空心均匀球壳,其内部注满了水,在球的底部有一带阀门的细出水口。在打开阀门让水慢慢流出的过程中,球壳与水的共同重心将会()

A.一直下降
B.一直不变
C.先下降后上升
D.先上升后下降

5.如图所示,n块厚度为d的相同的砖块,靠在一起平放在地面上。今将它们一块一块向上叠起来,这堆砖的重心升高了多少?

四、四种基本相互作用习题专练

1.关于四种相互作用,下列说法中错误的是()
A.使原子核内质子、中子保持在一起的作用是电磁相互作用
B.在天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用
C.万有引力和电磁相互作用是远程力,强相互作用和弱相互作用是近程力
D.地球绕太阳旋转而不离去是由于万有引力作用

知识归纳:

高一物理《功》复习学案


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。高中教案的内容具体要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“高一物理《功》复习学案”,仅供您在工作和学习中参考。

高一物理《功》复习学案

第二节功
(一)引入新课
初中我们学过做功的两个因素是什么?(一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。)
扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的位移。
导入:一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢?相反呢?力对物体做不做功?若做了功,又做了多少功?怎样计算这些功呢?本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩展。
(二)教学过程设计
1、推导功的表达式
(1)如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?
物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s,如图1所示,求力F对物体所做的功。
1
在问题一中,力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。
W=Fs
(2)如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为s,如图2所示,求力F对物体所做的功。
分析并得出这一位移为scosα。至此按功的前一公式即可得到如下:
计算公式:W=Fscosα
按此公式考虑(再根据公式W=Fs做启发式提问),只要F与s在同一直线上,乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中,我们是将位移分解到F的方向上,如果我们将力F分解到物体位移s的方向上,看看能得到什么结果?
由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α,可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,如图所示:
据做功的两个不可缺少的因素可知:分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以分力F2所做的功等于零。所以,力F所做的功W=W1+W2=W1=F1s=Fscosα
力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即:
W=Fscosα
W表示力对物体所做的功,F表示物体所受到的力,s物体所发生的位移,α力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解为在位移方向的分力与位移的乘积,或力与位移在力的方向的分量的乘积。
例题1:F=100N、s=5m、α=37°,计算功W?W=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位,为方便起见,取名为焦耳,符号为J,即1J=1N·m。
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)1J=1N·m
2、对正功和负功的学习
通过上边的学习,我们已明确了力F和位移s之间的夹角,并且知道了它的取值范围是0°≤α≤180°。那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图,并加以讨论。
认真阅读教材,思考老师的问题。
(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0。力F和位移s的方向垂直时,力F不做功;
(2)当α<π/2时,cosα>0,W>0。这表示力F对物体做正功;
(3)当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0。这表示力F对物体做负功。
总结:
(1)功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。
功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负决不表示方向,而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时,该力就对物体的运动起推动作用;当力对物体做负功时,该力就对物体运动起阻碍作用。
(2)功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。
功是标量,只有量值,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程,既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。
(3)一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功。
例2:一个力对物体做了-6J的功,可以说成物体克服这个力做了6J的功。打个比喻,甲借了乙10元钱,那么从甲的角度表述,是甲借了钱;从乙的角度表述,乙将钱借给了别人。
3、几个力做功的计算
刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法,而物体所受到的力往往不只一个,那么,如何求解这几个力对物体所做的功呢?
如图所示,一个物体在拉力F1的作用下,水平向右移动位移为s,求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何?物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?
解析:物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。重力和支持力不做功,因为它们和位移的夹角为90°;F1所做的功为:W1=Fscosα,滑动摩擦力F2所做的功为:W2=F2scos180°=-F2s。各个力对物体所做功的代数和为:W=(F1cosα-F2)s,根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα-F2合力方向向右,与位移同向;合力所做的功为:W=(F1cosα-F2)s
总结:当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解:
(1)求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和;
(2)求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。
例3:一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N,在水平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N。求外力对物体所做的总功。
解析:拉力F1对物体所做的功为W1=F1scos37°=16J。
摩擦力F2对物体所做的功为W2=F2scos180°=-8.4J。
外力对物体所做的总功W=W1+W2=7.6J。
实例探究
对“功”的理解
例1:水流从高处落下,对水轮机做3×108J的功,对这句话的正确理解是()
A.水流在对水轮机做功前,具有3×108J的能量
B.水流在对水轮机做功时,具有3×108J的能量
C.水流在对水轮机做功后,具有3×108J的能量
D.水流在对水轮机做功的过程中,能量减少3×108J
解析:本题考查了功和能的关系,并且同实际中的科技应用联系起来。
解:根据“功是能量转化的量度”可知,水流在对水轮机做功的过程中,有能量参与转化,水流对水轮机做了3×108J的功,则有3×108J的机械能减少了。故答案应选D。
点拨:功是能量转化的量度是指做功的过程就是能量转化的过程。做了多少功,就有多少能量发生转化,绝不能说功是能量的量度。
关于“功”的计算
例1:用水平恒力F作用在质量为M的物体上,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(mM)的物体上,使之在粗糙的水平面上移动同样距离s,恒力做功为w2,则两次恒力做功的关系是()
A.w1w2B.w1w2C.w1=w2D.无法判断
分析:在粗糙水平面上移动一段距离,跟在光滑水平面上移动的相同距离,对力F做功来说,w=FS是相同的,即W1=W2。
解:正确选项为C.
点评:求功时,必须要明确哪个力在哪个过程中的功。根据功的定义,力F所做的功与F的大小及在F的方向上发生的位移大小的乘积有关,与物体是否受其它力及物体的运动状态等其它因素均无关。即力做功具有独立性。
例2:如图所示,拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L倾角为的斜面的一端向上滑到另一端,物体与斜面间的动摩擦因数为,分别求作用在物体上各力对物体所作的功。
分析:选物体为研究对象,其受力为拉力F,重力mg,弹力F1,摩擦力F2。
解:(1)拉力F对物体所做的功为WF=FL
由于物体作匀速运动,故
所以

即拉力F对物体做正功,此拉力F,一般称为动力或牵引力。
(2)重力mg对物体所做的功为:
即重力对物体做负功,即亦物体克服重力所做的功为
(3)摩擦力对物体所做的功为
即摩擦力对物体做负功。也可以说是物体克服摩擦力做了功
(4)弹力F1对物体所做的功为,即弹力对物体不做功。

高一物理《功率》复习学案


高一物理《功率》复习学案
5.3功率
三维教学目标
1、知识与技能
(1)理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;
(2)P=w/t,P=Fv的运用。
2、过程与方法
(1)P=w/t通常指平均功率,为瞬时功率;
(2)P=Fv,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
3、情感、态度与价值观:感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
教学重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
教学难点:正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
教学方法:教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学工具:投影仪、投影片、录相资料、CAI课件。
教学过程:
第三节功率
(一)新课导入
在学习了功之后,我们来回忆一下这样的问题:力对物体所做的功的求解公式是什么?
功的定义式是:W=F·L·cosa。
一台起重机在1min内把lt重的货物匀速提到预定的高度;另一台起重机在30s内把1t货物匀速提到相同的高度。这两台起重机做的功是不是一样呢?
两台起重机对物体做功的大小相同,那么这两台起重机做功有没有区别呢?区别是什么?(区别就在于他们做功的快慢不一样)为了进一步研究力对物体做功的快慢,我们进入这一节课的主题:功率
(二)进行新课
1、功率:功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
还是刚才这两台起重机,它们对物体做功的快慢不同怎样比较它们做功的快慢呢?它们完成这些功所用的时间不同,第一台起重机做功所用时间长,我们说它做功慢;第二台起重机做同样的功,所用的时间短,我们说它做功快。
这样研究的前提条件是什么?它们做的功相同,在做功大小相同的条件下比较所用的时间,时间越短,做功越快。
一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度,另一台起重机用30s把0.4t的货物提到预定的高度。两台起重机谁做功更快?你是用什么方法比较它们做功快慢的?
力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1;力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?
A.W1=W2,t1>t2B.W1=W2,t1<t2
C.W1>W2,t1=t2D.W1<W2,t1=t2
总结:做功快慢的比较有两种方式:一是比较完成相同的功所用的时间;另一是比较在相同的时间内完成的功。
在物理学中,一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值w/t,叫做功率。用p表示,则P=w/t。那么功率的物理意义是什么?功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
上式是功率的定义式,也是功率的量度式,P与w、t间无比例关系,做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率,同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法:W=pt。
根据公式,功率的单位是什么?(J/s)瓦特,符号是W。
这两种表示方法是等效的,以后我们就用瓦特作为功率的单位,符号是w,除了瓦特这个单位之外,功率还有一些常用单位,例如千瓦(kW),它和W之间的换算关系是1kW=1000W,另外还有一个应该淘汰的常用单位马力,1马力=735W。
功率的这种定义方法叫做什么定义方法?(比值定义法)我们以前学过的哪一个物理量也是用这种方法来进行定义的?
(1)这样定义的物理量非常多,例如:密度的定义是质量和体积的比值,压强的定义是压力和面积的比值,电阻的定义是电压和电流的比值等。
(2)高中物理中的速度的定义是位移和时间的比值,加速度是速度变化量和时间的比值。
提示:某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率,速度是位移的变化率,加速度是速度的变化率,功率应该叫做功的变化率。
公式p=w/t是平均功率还是瞬时功率?
回答:(1)p=w/t指平均功率。(2)用这个公式也可以表示瞬时功率,当△t→0。时,即表示瞬时功率。
2、对额定功率和实际功率的学习
指导学生阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段,提出问题,你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的通过学生阅读,培养学生的阅读理解能力。
(1)额定功率:指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
(2)实际功率:指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
3、功率与速度
提问1:力、位移、时间都与功率相联系,请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式;推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分,然后自己再推导。
分析:公式的意义。
(1)P=Fv,即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时,则用它们在一条直线上的分量相乘。
(2)公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度,P表示力F在这段时间t内的平均功率。
(3)如果时间t取得足够小,公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时,P表示该时刻的瞬时功率。
问题2:汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。
根据公式P=Fv
(1)当功率P一定时,F与v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。当交通工具的功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。所以汽车上坡时,司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
(2)当速度v一定时,P与F成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。汽车从平路到上坡时,若要保持速率不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。
(3)当力F一定时,功率P与速度v成正比,即速度越大,功率越大。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升,输出的功率不等,速度越大,起重机输出的功率越大。
4、实例探究
关于功率的计算
例1:质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
(1)力F在t=3s内对物体所做的功?
(2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率?
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率?
解析:物体在水平力F的作用下,在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,可求出加速度a=F/m=2m/s2,则:物体在3s末的速度v=at=6m/s物体在3s内的位移s=at2/2=9m
(1)力F做的功W=Fs=6×9J=54J
(2)力F在3s内的平均功率P==18W
(3)3s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6W=36W
关于机车的启动问题
例2:汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2,问:
(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
解析:(1)当牵引力F大小等于阻力f时,汽车的加速度a=0,速度达到最大值vm,据公式P=Fv,可得出汽车最大速度vmP额=Fv=fvmVm=p/F=P额/f=12m/s
(2)汽车做匀加速运动所能维持的时间应该从开始到汽车达到额定功率的时候,设汽车做匀加速运动时的牵引力为F牵,阻力为f,据牛顿第二定律,有:F牵=f+ma=0.1mg+ma=7500N
当汽车的功率增大到额定功率时,汽车做匀加速过程结束,设这时汽车的速度为v′m,据功率公式P=Fv得:v′m=P额/F=8m/s
设汽车能维持匀加速运动的时间为t0,则:
vm′=at0得:t0=vm′/a=16s

高一物理《弹力》复习学案


高一物理《弹力》复习学案

【学习目标】

1.理解弹力产生的原因和产生条件。

2.会用“假设法”判定弹力的有无。

3.通过习题练习,能够正确画出压力、支持力、绳的拉力、杆的弹力的方向

【学习重点】弹力产生的条件,弹力有无的判断,弹力方向的确定。

【知识回顾】

一、弹力

1.物体在力的作用下或会发生改变,这种变化叫做形变,

有些物体在形变后撤去作用力时,能够,这种形变叫弹性形变。
2.发生形变的物体,由于要,对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力.
3.弹力产生的条件:(1);(2)。

4.弹力有无的判定法:。

5.弹力的方向是从物体指向物体,与施力物体的形变方向.

(1)压力的方向垂直于而指向的物体。

(2)支持力的方向垂直于而指向的物体。

(3)绳的拉力方向是。

(4)杆的弹力方向是。

【习题练习】

知识点1:弹力的产生条件

1.一个物体放在水平地面上,下列关于物体和地面受力情况的叙述中正确的是()

地面受到了向下的弹力是因为地面发生了形变地面受到了向下的弹力是因为物体发生了形变

物体受到了向上的弹力是因为地面发生了形变物体受到了向上的弹力是因为物体发生了形变

A.B.C.D.

2.下列说法正确的是()

A.木块放在桌面上所受到的向上的弹力是由于木块发生微小形变而产生的

B.木块放在桌面上对桌面的压力是由于木块发生微小形变而产生的

C.用细竹竿拨动水中的木头,木头受到的竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的

D.挂在电线下面的电灯对电线的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的

3.优化P543、4、

知识归纳:

知识点2:弹力有无的判断

假设法:要判断物体在某一接触位置是否受弹力作用,可假设将在此处与物体接触的另一物体去掉,看物体是否在该位置保持原状,若能则说明无弹力,否则有弹力。

1.全优P53基础巩固1、2、5

2.判断图中小球是否受到各接触面得弹力作用。

3.2弹力习题课学案

知识归纳:

知识点3:弹力方向的确定

1.全优P53例2

2.画出甲图中木棒和乙丙图中小球所受弹力的示意图。

3.2弹力习题课学案3.2弹力习题课学案丙

3.画出图1—6中物体A静止时所受到的弹力方向.

3.2弹力习题课学案

图1—6

知识归纳:

4.绳的弹力

3.2弹力习题课学案
3.2弹力习题课学案

5.杆的弹力

优化P55能力提升3、

知识归纳: