高中物理-功
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高中物理功教学教案7篇一个优秀的物理老师,总能编写出优秀的物理教学教案进行授课。
那么,优秀的教案是什么样的呢?下面是由我给大家带来的高中物理功教学教案7篇,让我们一起来看看!高中物理功教学教案篇111.1 功教学目标1.知识与技能(1)知道功的概念;能用公式W = F·s进行简单计算,知道功的单位。
(2)知道功率的概念;理解功率是表示物体做功快慢的物理量;知道功率的单位。
(3)能用公式P = W / t进行简单计算。
2.过程和方法经历比较做功快慢的活动,认识功率概念的建立过程中的科学方法。
3.情感、态度和价值观通过了解功率在实际生活中的应用,感受物理与生活密切相关。
教学重点和难点重点:功率概念的形成过程。
难点:功的概念建立。
教学资源1.学生实验器材:钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。
2.各种做功和功率的图片、视频等。
教案示例第一课时(一)引入1.阅读活动卡p16小故事,讨论回答问题。
在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下,怎样比较两人贡献大小(让学生充分讨论)?引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。
(二)新课2.机械功(1)问题做功的大小与哪些因素有关?(2)观察、讨论观看一些力做功、一些力未做功的视频,描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。
讨论做功的要素。
作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多;物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体做的功越多。
(3)阅读一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
公式:W = F·s。
单位:1焦=1牛·米体会1焦的大小。
(三)知识应用3.应用(1)问题任何情况下力都对物体做功吗?(2)活动进行活动卡p17活动,通过对表格中实验结论的分析,体会机械功的含义。
(3)例题计算一些生活中常见的做功值。
教科书p14例题1、例题2。
高中物理功和机械能的知识点
高中物理中的功和机械能是重要的知识点之一。
下面是关于这两个概念的具体知识点:
1. 功
- 功的定义:功是力对于物体运动所作的推动力量。
数学表达式为功 = 力×距离×cosθ,其中力和位移分别与力的夹角θ做矢量点乘。
- 正功和负功:当力和位移在同一方向时,功为正;当力和位移方向相反时,功为负。
- 功的单位:国际单位制中功的单位为焦耳(J),1焦耳等于对物体施加1牛的力,使其位移1米。
2. 机械能
- 机械能的定义:机械能是物体的动能和势能之和。
数学表达式为机械能 = 动能 + 势能。
- 动能(动力学能量):动能是物体由于运动所具有的能量,与物体的质量和速度的平方成正比。
数学表达式为动能 = 1/2 ×质量×速度²。
- 势能(位置能量):势能是物体由于其位置的特定属性而具有的能量。
常见的势能有重力势能、弹性势能和化学势能等。
- 机械能守恒定律:在不受非保守力(如摩擦力、阻尼力等)的情况下,机械能守恒定律成立,即机械能在系统内的总量保持不变。
这些知识点在高中物理中是很基础的概念,通常会与其他物理概念(如力、能量、运
动等)相结合来分析和解决物理问题。
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全功和能(功是能量转化的量度)1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}2.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}3.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}4.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}7.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}8.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)9.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}10.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}11.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}12.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}13.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;。
高中物理中的功是什么如何计算功是物理学中的一个基本概念,它描述了力对物体做功的能力。
在高中物理中,功的计算是一个重要的知识点。
以下是关于功的定义、计算方法和相关概念的详细介绍。
一、功的定义功(W)是指力(F)对物体作用产生的效果,即力使物体移动的能力。
在力学中,功是力、位移和力的方向的乘积。
功的单位是焦耳(J)。
二、功的计算公式1.恒力做功公式:[ W = F s ]其中,( F ) 是力的大小,( s ) 是物体移动的位移,( ) 是力和位移之间的夹角。
2.变力做功公式:[ W = F(s) ds ]其中,( F(s) ) 是力随位移变化的函数,( ds ) 是微小的位移元素。
三、功的性质1.功是标量,不具有方向性。
2.功的大小取决于力和位移的大小,以及力和位移之间的夹角。
3.功可以是正值、负值或零。
正值表示力对物体做正功,负值表示力对物体做负功,零表示力没有做功。
四、功的应用1.判断力对物体做功的正负:当力的方向与位移方向相同时,力对物体做正功;当力的方向与位移方向相反时,力对物体做负功。
2.计算物体受力做的总功:将物体受到的所有力做功的代数和。
3.分析物体在力的作用下的能量变化:功是能量转化的量度,物体受到的功等于物体能量的变化。
五、与功相关的概念1.功率(P):表示单位时间内做功的大小,计算公式为 [ P = ],单位是瓦特(W)。
2.动能(K):物体由于运动而具有的能量,计算公式为[ K = mv^2 ],其中 ( m ) 是物体的质量,( v ) 是物体的速度。
3.势能(U):物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能和弹性势能等。
综上所述,高中物理中的功是力对物体做功的能力,可以通过力和位移的乘积来计算。
功的应用广泛,涉及能量转化、功率计算等方面。
掌握功的概念和计算方法对于学习物理学具有重要意义。
习题及方法:1.习题:一个物体在水平方向上受到一个恒力作用,力的大小为10N,方向与位移方向相同,物体移动了5m。
高中物理求功的方法功的求法历来是高中物理的重点和难点,难以被学生理解和掌握。
下面我们从多方面来分析功的求解方法。
一、定义式法功的定义式为:W=FS,其中S 是力方向上的位移.从公式可以看出,做功的两个必要因素是力和力方向上的位移.当力为恒力时,便可直接由公式求解。
【例1】如图,倾角为θ的斜面上有一质量为m 的物体,在水平推力F 作用下向上匀速移动了S,已知物体与斜面间的摩擦系数为μ,则推力和合外力做的功分别是多少? 解:由定义式得:推力的功为W F =FScos θ又因物体匀速运动,故合外力为零,得合外力的功为W=0二、功率法若不知道力和位移的具体情况,但已知力做功的快慢即功率,则可用公式W=Pt 求功.【例2】汽车在斜坡上关闭油门,恰能沿斜面匀速下滑.若汽车以恒定功率P 下坡,则速度由v 0增加到3v 0需要多长时间?分析与解:由题知,关闭油门时恰能匀速下滑,故∑F=0.即汽车的重力恰好平衡了汽车所受的摩擦力.当汽车以恒定功率P 运动时,其牵引力做的功全部用来转化为动能.∴W=Pt=12mv t 2-12mv 02 t=4mv 02/P三、动能定理法动能定理是求解变力功的最好方法,也是求功的重要方法之一。
【例3】一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15米的斜坡滑下,到达底部时速度为10米/秒.人和雪橇的总质量为60千克,下滑过程中克服阻力做的功等于_____焦耳。
(g=10m/s 2)(95年全国试题)分析与解:下滑过程中有重力和阻力对物体做功,物体动能发生了变化.由动能定理得W G +W f =∆E k代入数值得:60⨯10⨯15+ W f =12⨯60⨯102 解得: W f =-6000焦耳【例4】一质量为2千克的滑块,以4 m/s 的速度在光滑水平面上向左上运动,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s,在这段时间内,水平力的功为多少?(90年全国试题)分析与解:题中只有水平力做功,但不知道水平力是恒力还是变力,也不知力的大小和位移,只知道动能的变化.故由动能定理得:W F =∆E k=0四、结合动量定理求解有时题目中没有告诉读者力的位移,但知道力作用的时间,这时,可借助动量定理求解.即Ft=∆mv=mv 2-mv 1=22mE k -21mE k (解题时注意方向)【例5】一质量为2千克的物体静止在光滑的水平面上.现用一水平力F 1=5N 作用时间4秒后,改用反方向的力F 2=6N 作用3秒,则两力对物体所做功之和等于多少? 分析与解: F 1和F 2所做的总功等于物体的动能的增量,即等于末动能.由动量定理得 F 1t 1-F 2t 2=mv又W=E k =12mv 2=p m22=()F t F t m 112222- 代入数据得W=1焦耳五、平均力法有一类变力问题,其中力的变化有一定规律,即力与位移的变化成正比,如弹簧的弹力与伸长量成正比.这时可取力的平均值代入公式求功。
高中物理:功的计算【知识点的认识】1.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.2.功的公式:W=Flcosα,其中F为恒力,α为F的方向与位移l的方向之间的夹角;功的单位:焦耳(J);功是标量.3.功的计算:(1)合力的功①先求出合力,然后求总功,表达式为:∑W=∑F⋅scosθ(θ为合力与位移方向的夹角)②合力的功等于各分力所做功的代数和,即:∑W=W1+W2+…(2)变力做功:对于变力做功不能依定义式W=Fscosα直接求解,但可依物理规律通过技巧的转化间接求解.①可用(微元法)无限分小法来求,过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功.②平均力法:若变力大小随位移是线性变化,且方向不变时,可将变力的平均值求出后用公式:计算.③利用F﹣s图象,F﹣s图线与坐标轴所包围的面积即是力F做功的数值.④已知变力做功的平均功率P,则功W=Pt.⑤用动能定理进行求解:由动能定理W=△E K可知,将变力的功转换为物体动能的变化量,可将问题轻易解决.⑥用功能关系进行求解.【命题方向】题型一:功的计算例1:如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中:(1)F为恒力,拉力F做的功是FLsinθJ(2)用F缓慢地拉,拉力F做的功是mgL(1﹣cosθ)J.分析:小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,由功的公式结合球的位移可求出拉力做功.当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,则由动能定理可求出拉力做功.解答:(1)当小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,则拉力做功为:W=FS=FLsinθ(2)当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,缓慢则是速率不变,则由动能定理可得:W F﹣mgh=0而高度变化为:h=L(1﹣cosθ)所以W F=mgL(1﹣cosθ)故答案为:FLsinθ;mgL(1﹣cosθ).点评:当力恒定时,力与力的方向的位移乘积为做功的多少;当力不恒定时,则由动能定理来间接求出变力做功.同时当小球缓慢运动,也就是速率不变.题型二:用画图法求功例2:用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比,即F f=kx(其中x为铁钉进入木块的深度),在铁锤击打第一次后,铁钉进入木块的深度为d.(1)求铁锤对铁钉做功的大小;(2)若铁锤对铁钉每次做功都相等,求击打第二次时,铁钉还能进入的深度.分析:阻力与深度成正比,力是变力,可以应用f﹣d图象再结合动能定理分析答求解.解答:(1)由题意可知,阻力与深度d成正比,f﹣d图象如图所示,F﹣x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功,故第一次时所做的功:W=;(2)每次钉钉子时做功相同,如图所示可得:力与深度成正比,则:f=kd,f′=kd′,两次做功相同,W=df=(f+f′)(d′﹣d),解得:d′=d﹣d,第二次钉子进入木板的深度:h=d′﹣d=(﹣1)d;答:(1)铁锤对铁钉做功的大小为;(2)二次钉子进入木板的深度(﹣1)d;点评:图象法在物理学中应用非常广泛,有时可以起到事半功倍的效果,在学习中要注意应用.【解题方法点拨】1.在计算力所做的功时,首先要对物体进行受力分析,明确是要求哪个力做的功,这个力是恒力还是变力;其次进行运动分析,明确是要求哪一个过程力所做的功.关于恒力的功和变力的功的计算方法如下:(1)恒力做功:对恒力作用下物体的运动,力对物体做的功用W=Flcosα求解.该公式可写成W=F•(l•cosα)=(F•cosα)•l.即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积.(2)变力做功:①用动能定理W=△E k或功能关系W=△E,即用能量的增量等效代换变力所做的功.(也可计算恒力做功)②当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车以恒定功率启动时.③把变力做功转化为恒力做功:当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等.(3)总功的求法:①总功等于合外力的功:先求出物体所受各力的合力F合,再根据W总=F合lcosα计算总功,但应注意α应是合力与位移l的夹角.②总功等于各力做功的代数和.【知识点的应用及延伸】各种力做功的特点1、重力做功特点(1)重点做功与路径无关,只与物体的始末位置高度差有关.(2)重力做功的大小:W=mg•h.(3)重力做功与重力势能的关系:W G=﹣△E p=E p1﹣E p2.此外,做功多少与路径无关的力还有:匀强电场中的电场力做功,液体的浮力做功等.2.摩擦力做功的特点:(1)静摩擦力做功的特点:①静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能.③相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零.(2)滑动摩擦力做功的特点:①滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功.②一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两个方面:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能.③一对滑动摩擦力的总功等于﹣f△s,式中△s指物体间的相对位移.④转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即W=Q(即摩擦生热).⑤滑动摩擦力、空气摩擦阻力等,在曲线运动或往返运动时等于力和路程(不是位移)的乘积.。
第二谈:物理学里面的“功”
物理学里面把力和里的方向上运动的位移的乘积定义为这个力对物体做的功,公式是scos W F θ=。
物理意义是力在空间上的积累。
标量。
有正负,无方向。
这么说还是有点玄乎,看不见,摸不着,不具体。
功到底是个什么东西?为什么用这个字定义这个量?该如何理解?
“功”在汉语里面有用力从事某种工作的意思,可能取义于此。
但窃以为从“功”组词看,有:功勋、功劳。
这里面都有隐含地意思:是对某件事的贡献。
我觉得功取义为:即功是力在一个运动过程中的贡献。
物体在力的方向上位移大,则力在这个运动过程做的功多,就意味着力在这个过程做出的贡献大。
反之亦然。
同样贡献有的是对事件的正向促进,即为正功,如果贡献对事件的贡献是负向促进,即为负功。
例如,物体上升重力负向促进,做负功,物体下降,重力正向促进做正功。
从这个角度理解,对于功就不再水中看月,雾里看花了,而具有了实实在在的意思。
谢谢阅读。
高中物理功和功率知识点一、引言在物理学中,功和功率是研究力学的两个重要概念,它们与物体的运动有着密不可分的关系。
没有功和功率的概念,我们就无法解释物体运动的原理以及描述力学过程的发生,学习高中物理功和功率知识点,对于理解力学学科有重要的意义。
二、什么是功?实际上,我们生活中的很多运动都涉及到功,比如说推车、爬楼梯、举重等。
物理学中对于功的定义为:当一个力作用在物体上产生了位移时,力对物体所作的功即为力和物体之间的能量转换。
这个转化的过程包括了两部分的能量表现:动能和势能。
这里,我们要注意的是,只有当力的方向和物体的运动方向相同,物体才会发生位移,并且力只在物体位移的方向上才会对物体产生功。
我们用数学的方式将功表示为:$W = F s \cos\theta$,其中 $W$ 表示功,$F$ 表示力的大小,$s$ 表示位移的大小,$\theta$ 是力的方向与位移方向之间的夹角。
三、什么是功率?功率的定义可以从两个角度出发:1.功率的定义1是指做功的大小与时间的比值。
$P=\frac{W}{t}$这个定义意味着,如果在时间 $\Delta t$ 内做了功 $\Delta W$,那么功率就是 $\frac{\Delta W}{\Delta t}$,在极限情况下,这个比值就是导数 $\frac{\text{d}W}{\text{d}t}$,所以用微积分的方法就可以证明这个公式。
2.功率的定义2是指物体所拥有的能量转化率,即动能或势能转化为另一种形式的能量时,所涉及的时间比值。
$P=\frac{\Delta E}{\Delta t}$这个定义意味着,如果我们将物体的势能或动能转化为其它形式的能量,如电能或热能等,所涉及的时间比值就是物体的功率。
四、功和功率的应用段落内容:1.计算稳定工作的耗电器的功率功率是电器的重要参数之一,电器的名称牌上通常会标注功率值。
对于稳定工作的耗电器,我们可以使用万用表测量他们的电阻值,然后使用 $P=I^2R$ 公式计算电器的功率,这个公式是由欧姆定理得出的。
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学习重点:1、功的概念2、功的两个不可缺少的要素3、机械功的计算公式4、功率的概念及其物理意义知识要点:(一)功的概念1、定义:如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。
2、做功的两个不可缺少的要素:力和物体在力的方向上发生的位移。
(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移)(二)功的公式和单位1、公式:W=F·Scosα即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。
2、功的单位:在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J”1J=1N·m(1焦耳=1牛·米)3、公式的适用条件:F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方向都不变的力。
4、两种特殊情况:(从A运动到B)(1)力与位移方向相同,即α=0°W=F·S·cos0°=F·S(2)力与位移方向相反,即α=180°W=F·S·cos180°=-F·S5、公式中各字母的正负取值限制:F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。
6、参考系的选择:位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。
在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(三)正功与负功1、功的正负完全取决于α的大小:(1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。
(2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。
(3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。