课外读物教学内容

功和能的教案

一、功能关系

1.功和能

(1)功是_________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化. (2)做功的过程一定伴随着___________，而且___________必须通过做功来实现.

二、常见的几种功能对应关系

(1)合外力做功等于物体动能的改变，即

W合=Ek2-Ek1=ΔEk.(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的改变，即

WG=Ep1-Ep2=-ΔEp.

(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即

WF=Ep1-Ep2=-ΔEp.

(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即

W其他力=E2-E1=ΔE.(功能原理)

一、摩擦力做功的特点及摩擦生热

1．静摩擦力做功的特点

静摩擦力存在于相对静止的两个物体之间．当两物体相对地面静止时，静摩擦力对两个物体都不做功；当两物体相对地面运动时，静摩擦力对两个物体要么都不做功(力与速度垂直)，要么做功为一正一负，代数和为零．因此得出以下结论：

(1)静摩擦力可以做正功、负功，还可以不做功．

(2)一对静摩擦力(作用力和反作用力)做的总功必定为零．

(3)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)，而没有机械能转化成其他形式的能．所以，也就不存在“摩擦生热”的问题．

2．滑动摩擦力做功的特点

先研究以下实例：

例1.如图所示，质量为m的木块以速度v0滑上原来静止的质量为M的木板，水平地面光滑，木板长为L，当木块运动到木板的另一端时，它们的速度分别是v1和v2，木板的位移为s.木块与木板的动摩擦因数为μ

对m应用动能定理有

对M应用动能定理有

对系统从能量的角度看

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，也可以做负功，还可以不做功．

(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：①机械能全部转化为内能；②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外部分转化为内能．

(3)摩擦生热的计算：Q＝Ffl相．

例2

如图所示，水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，以下说法正确的是(

) A．木块增加的机械能为12mv

2B．摩擦力对传送带做功－mv2

C．系统因摩擦生热mv2 D．系统内摩擦生热

12mv

2

例3、如图所示，质量m＝1 kg的物体从高为h＝0.2 m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，传送带AB之间的距离为L＝5 m，传送带一直以v＝4 m/s的速度匀速运动(g取10 m/s2)，求：

(1)物体从A运动到B的时间是多少？

(2)物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做了多少功？

(3)物体从A运动到B的过程中，产生多少热量？

(4)物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动的电动机多做了多少功？

归纳总结

：摩擦力做功的特点及其与能量的关系

课后练习：如图所示，倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6 m/s的速度运动，运动方向如图所示。一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点)，从h＝3.2 m高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其动能损失。物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度g＝10 m/s2，则：

(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间？

(2)传送带左右两端AB间的距离l至少为多少？

(3)物体与传送带组成的系统在完成一次来回滑行过程中产生的摩擦热为多少？

如图所示，白色传送带保持v=20m/s的速度逆时针转动，现将1Kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间的动摩擦因素为0.5，传送带A端到B端的距离为41m,传送带的倾。角为α=37

g=10m/s2

,则煤块从A端到B端的过程中：

A所经历的时间为2s B相对传送带的位移为19m C画出的痕迹长度为20m D摩擦产生的热量为84J