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《高中物理10大難點(diǎn)強(qiáng)行突破之五功及能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、高中物理10大難點(diǎn)強(qiáng)行突破之五功與能一、難點(diǎn)形成原因: 1、對功的概念及計(jì)算方法掌握不到位高中學(xué)生剛接觸矢量與標(biāo)量,對功有正負(fù)但又是標(biāo)量不能理解,而在計(jì)算的時(shí)候,又不能準(zhǔn)確應(yīng)用公式,誤以為計(jì)算功套上該公式就萬事大吉,豈不知該公式一般僅僅適用于恒力做功?!?、不能靈活運(yùn)用動(dòng)能定理動(dòng)能定理是高中物理中應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)定理,應(yīng)用動(dòng)能定理有很多優(yōu)點(diǎn),但是同學(xué)對該定理理解不深,或者不能正確的分析初、末狀態(tài),或者不能正確的求出合外力的功,或者不能正確的表示動(dòng)能變化量,導(dǎo)致對該規(guī)律的應(yīng)用錯(cuò)誤百出?!?、對守恒思想理解不夠深刻在高中物理學(xué)習(xí)過程中,既要學(xué)習(xí)到普遍適用的守恒
2、定律--能量守恒定律,又要學(xué)習(xí)到條件限制下的守恒定律--機(jī)械能守恒定律。學(xué)生掌握守恒定律的困難在于:對于能量守恒定律,分析不清楚哪些能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化,即哪幾種能量之和守恒;而對于機(jī)械能守恒定律,又不能正確的分析何時(shí)守恒,何時(shí)不守恒?!?、對功和能混淆不清在整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)過程中,很多同學(xué)一直錯(cuò)誤的認(rèn)為功與能是一回事,甚至可以互相代換,其實(shí)功是功,能是能,功和能是兩個(gè)不同的概念,對二者的關(guān)系應(yīng)把握為:功是能量轉(zhuǎn)化的量度。二、難點(diǎn)突破:1、加深對功概念的理解、掌握功的常用計(jì)算方法 功是力對位移的積累,其作用效果是改變物體的動(dòng)能,力做功有兩個(gè)不可缺少的因素:力
3、和物體在力的方向上的位移,這兩個(gè)因素同時(shí)存在,力才對物體做功。尤其要明確,功雖有正負(fù),但功是標(biāo)量,功的正負(fù)不表示方向,僅僅是表示力做正功還是克服力做功?! 」Φ某S糜?jì)算方法有以下幾種:(1)功的公式:,其中是力的作用點(diǎn)沿力的方向上的位移,該公式主要用于求恒力做功和F隨做線性變化的變力功(此時(shí)F須取平均值)(2)公式,適用于求恒力做功,也適用于求以恒定功率做功的變力功。(3)由動(dòng)能定理求恒力做功,也可以求變力做功。(4)根據(jù)F-s圖象的物理意義計(jì)算力對物體做的功,如圖5-1所示,圖中陰影部分面積的數(shù)值等于功的大小,但要注意,橫軸上方的面積表示做正功,橫軸下方的
4、面積表示做負(fù)功。(5)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,由此,對于大小、方向都隨時(shí)變化的變力F所做的功,可以通過對物理過程的分析,從能量轉(zhuǎn)化多少的角度來求解。例1:如圖5-2所示,質(zhì)量為m的小物體相對靜止在楔形物體的傾角為θ的光滑斜面上,楔形物體在水平推力F作用下向左移動(dòng)了距離s,在此過程中,楔形物體對小物體做的功等于().A.0B.mgscosθC.FsD.mgstanθ 【審題】在審查該題時(shí),一定要注意到兩點(diǎn):一是小物體與楔形物體相對靜止,二是接觸面光滑?! 窘馕觥恳?yàn)榻佑|面光滑,所以小物體只受重力和斜面的支持力,又小物體隨楔形物體一起向左移動(dòng),故二力合力方向水平向左
5、,即重力和支持力的豎直分力平衡,小物體所受的合外力就是楔形物體對小物體支持力的水平分力,該力大小為mgtanθ,又物體向左移動(dòng)了距離s,所以做功為mgstanθ,答案應(yīng)選D?! 究偨Y(jié)】利用楔形物體對小物體的支持力的豎直方向的分力與重力平衡條件,可求出支持力的大小,從而求出支持力的水平分力大小。例2:一輛汽車在平直公路上從速度v0開始加速行駛,經(jīng)時(shí)間t后,前進(jìn)了距離s,此時(shí)恰好達(dá)到其最大速度vmax,設(shè)此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率P工作,汽車所受阻力恒為F,則在這段時(shí)間里,發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為(). A.FsB.Pt C.mv2max+Fs-mv02D.F··
6、t 【審題】審題中要注意到,此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率工作,這樣牽引力大小是變化的,求牽引力的功就不能用公式,而要另想他法。 【解析】因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P,工作時(shí)間為t,故發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功可表示為Pt,B正確;還要注意到求發(fā)動(dòng)機(jī)的功還可以用動(dòng)能定理,即W-Fs=mv2max-mv02,所以W=mv2max+Fs-mv02,C正確,所以本題答案應(yīng)選BC。 【總結(jié)】本題易錯(cuò)之處就在于容易把牽引力分析成恒力,而應(yīng)用W=Fs求解。例3:用鐵錘將一鐵釘擊入木塊,設(shè)木塊對鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深度成正比.在鐵錘擊第一次時(shí),能把鐵釘擊入木塊內(nèi)1cm.問擊第二次時(shí),
7、能擊入多少深度?(設(shè)鐵錘每次做功相等) 【審題】可根據(jù)阻力與深度成正比這一特點(diǎn),將變力求功轉(zhuǎn)化為求平均阻力的功,進(jìn)行等效替代,也可進(jìn)行類比遷移,采用類似根據(jù)勻變速直線速度-時(shí)間圖象求位移的方式,根據(jù)F-x圖象求功. 【解析】解法一:(平均力法) 鐵錘每次做功都用來克服鐵釘阻力做的功,但摩擦阻力不是恒力,其大小與深度成正比,F(xiàn)=f=kx,可用平均阻力來代替. 如圖5-3所示,第一次擊入深度為x1,平均阻力=kx1,做功為W1=x1=kx12. 第二次擊入深度為x1到x2,平均阻力=k(x2+x1),位移為x2-x1,做功為W2=(x2-x1)=k(x22
8、-x12). 兩次做功相等:W1=W2. 解后有