Plan Docente de Física Obligatoria de Bachillerato 2 “Gong”
Objetivos Didácticos
Conocimientos y Habilidades
(1) Comprender el concepto de Gong, sabiendo que la fuerza y el desplazamiento de un objeto en la dirección de la fuerza son dos factores indispensables para realizar un trabajo.
(2) Comprender los conceptos de trabajo positivo y trabajo negativo, y saber bajo qué circunstancias una fuerza realiza trabajo positivo o trabajo negativo
(3) Saber que en el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de trabajo es el Joule (J), y saber que el trabajo es una cantidad escalar; ;
(4) Dominar el significado y significado del trabajo realizado por la fuerza resultante El significado del trabajo total
(5) Dominar las condiciones de aplicación de la fórmula W=Fs cos; ?, y poder realizar cálculos relevantes.
2. Proceso y método: Comprender el significado del trabajo positivo y negativo, y ser capaz de explicar ejemplos de la vida.
3. Emociones, actitudes y valores: El Gong está muy relacionado con la vida Explora ejemplos de vida explorando el Gong.
Puntos importantes y difíciles en la enseñanza
Puntos clave en la enseñanza
Céntrese en permitir que los estudiantes dominen la fórmula de cálculo del trabajo y comprendan los dos elementos del trabajo realizado. sobre objetos;
Dificultades en la enseñanza
1. La dificultad es que el desplazamiento de un objeto en la dirección de la fuerza y el desplazamiento del objeto en la dirección del movimiento se confunden fácilmente. , y deben explicarse de manera completa y clara;
2. Hacer que los estudiantes comprendan el significado del trabajo negativo, que también es una de las dificultades.
Proceso de enseñanza
1. Gong
1. Conocimientos básicos
(1) Definición de Gong
Cuando una fuerza actúa sobre un objeto y sufre un desplazamiento en la dirección de la fuerza, decimos que la fuerza ha realizado un trabajo sobre el objeto
(2) Factores de realización del trabajo
.① Fuerza; ② El desplazamiento de un objeto en la dirección de la fuerza
(3) La fórmula del trabajo
① Cuando la fuerza F y el desplazamiento l son. en la misma dirección: W=Fl.
②Cuando la fuerza F y el desplazamiento l tienen un ángulo ?: W=Flcos_?, donde F, l y cos ? representan respectivamente la magnitud de la fuerza, la magnitud del desplazamiento y el coseno del ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.
③Las unidades de cada cantidad física: La unidad de F es N, la unidad de l es my la unidad. de W es N·m, es decir, J.
(4) Trabajo positivo y trabajo negativo
(5) Trabajo de la fuerza resultante
El trabajo es una cantidad escalar Cuando un objeto sufre un desplazamiento bajo la acción simultánea de varias fuerzas, la cantidad total de trabajo realizado por estas fuerzas sobre el objeto es Trabajo es igual a la suma algebraica del trabajo realizado por cada fuerza sobre el objeto, y también es igual al trabajo realizado por la fuerza resultante de estas fuerzas sobre el objeto
2. Pensamiento y juicio
(1 ) l en la fórmula W=Fl es la distancia. el objeto se mueve. (?)
(2) La fuerza F1 realiza 10 J de trabajo, F2 realiza -15 J y la fuerza F1 realiza menos trabajo que F2 (?)
. (3) La fuerza no realiza ningún trabajo sobre el objeto, lo que significa que el desplazamiento del objeto debe ser cero (?)
Explorando la comunicación
Una persona lleva un cubo. la superficie horizontal Después de caminar a una velocidad constante por una distancia en el camino, ¿la persona hace algún trabajo en el balde?
Recuérdele que camine sobre el camino nivelado con la fuerza del balde. La persona que lleva el cucharón no realiza trabajo sobre el cucharón porque la fuerza de la persona que levanta el cucharón, a lo largo de la dirección vertical, mientras que el cucharón no tiene desplazamiento en la dirección vertical.
2. Comprensión del trabajo. trabajo positivo y trabajo negativo
Introducción al problema
1. Comprensión de la fórmula W=Flcos?
(1) El significado de cada símbolo: F representa la magnitud de la fuerza; l representa la magnitud del desplazamiento del punto de acción de la fuerza con respecto al suelo. Cuando el desplazamiento del punto de acción de la fuerza es el mismo que el desplazamiento del objeto, es. a menudo se dice que es el desplazamiento del objeto con respecto al suelo; representa el ángulo entre la fuerza y la dirección del desplazamiento.
(2)¿Comprensión de lcos y W=Fcos? l
La fórmula se puede expresar como W=F?lcos ?. El significado físico expresado es que el trabajo es igual al producto de la fuerza y el desplazamiento a lo largo de la dirección de la fuerza F. como es W=Fcos ?l, y el significado físico de la expresión es que el trabajo es igual al producto de la fuerza y el desplazamiento a lo largo de la dirección del desplazamiento
2. Comprensión del trabajo positivo y del trabajo negativo
p>(1 ) El trabajo es una cantidad escalar: El trabajo es una cantidad escalar, con sólo magnitud y sin dirección. El trabajo positivo o negativo no indica la dirección del trabajo, ni es positivo o negativo en cantidad. ¿No se puede decir? La dirección del trabajo positivo y el trabajo negativo. Por el contrario, no se puede decir que "el trabajo positivo es mayor que el trabajo negativo", solo indican el efecto opuesto del trabajo.
(2) El. Significado físico del trabajo positivo y el trabajo negativo: el trabajo positivo y negativo está determinado por la combinación de fuerza y desplazamiento. Está determinado por el ángulo entre ellos, por lo que el signo del trabajo no indica la dirección, solo puede indicar si. la fuerza que realiza el trabajo es una fuerza impulsora o una resistencia al objeto.
(3) Cuando una fuerza realiza un trabajo negativo sobre un objeto, a menudo se dice que el objeto supera esta fuerza para realizar un trabajo.
Advertencia de malentendido
1. Al calcular el trabajo, primero debe aclarar qué fuerza se requiere. Cuando las distintas fuerzas sobre el objeto funcionan, interactúan entre sí.
2. El significado de "trabajo" en física es diferente del de "trabajo" en la vida diaria
Ejemplo: como se muestra en la figura, la fuerza de tracción es paralela a. la superficie inclinada está hacia arriba F hace que un objeto con masa m se mueva hacia arriba con una velocidad uniforme desde un extremo de un plano inclinado con longitud L y ángulo de inclinación?
Al final, ¿el factor de fricción cinética entre el objeto y el plano inclinado es? Encuentre el trabajo realizado por cada fuerza que actúa sobre el objeto respectivamente.
La guía de revisión de preguntas debe prestar atención a las siguientes condiciones cuando. preguntas de repaso
( 1) Cuando un objeto se mueve a una velocidad constante, la fuerza resultante es cero y cada fuerza es una fuerza constante
(2) Al calcular el trabajo de. una fuerza, se debe prestar especial atención al ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.
Respuesta: La tensión funciona mgL(sen?+?cos?), la gravedad funciona-mgLsin?, la fricción funciona. -?mgLcos?, la fuerza elástica en el plano inclinado no realiza ningún trabajo sobre el objeto
Resumen de reglas: la fuerza realiza un trabajo positivo o negativo Cómo juzgar el trabajo
1. entre la fuerza F y el desplazamiento l?
?<90?, la fuerza hace trabajo positivo ?>90?, la fuerza hace trabajo negativo ?=90?,
2. Mira el ángulo entre la fuerza F y la velocidad v?
?<90?, la fuerza hace trabajo positivo ?>90?, la fuerza hace trabajo negativo;?=90?, la fuerza hace; no hay trabajo.
3. Observa si la velocidad aumenta o disminuye. Si la velocidad aumenta bajo la acción de la fuerza, la fuerza realiza un trabajo positivo; de lo contrario, realiza un trabajo negativo. 3. Comprender el trabajo de la fricción
Introducción a la pregunta
1. ¿La fricción estática definitivamente no realiza ningún trabajo?
2. ¿La fricción por deslizamiento siempre realiza un trabajo negativo?
3. ¿Cuál es la diferencia entre el trabajo total de un par de fuerzas de fricción estáticas que interactúan y el trabajo total de un par de fuerzas de fricción deslizantes?
Sabemos que el movimiento de un objeto? puede estar sujeto a fricción por deslizamiento o fricción estática, y un objeto estacionario también puede estar sujeto a fricción por deslizamiento o fricción estática
Resumen
(1) Cuando un objeto estacionario está sujeto a. fricción por deslizamiento Cuando un objeto en movimiento se somete a fricción por deslizamiento o fricción estática, la fricción puede ser resistencia o potencia. Cuando la fricción es potencia, la fricción hace un trabajo positivo; cuando la fricción es resistencia, la fricción hace un trabajo negativo. p> (3) Al encontrar el trabajo realizado por fricción, para fricción estática, debido al movimiento relativo entre objetos En reposo, los dos objetos tienen el mismo desplazamiento Por lo tanto, la suma algebraica del trabajo realizado por un par de fricción estática. Las fuerzas son cero. Para la fricción por deslizamiento, dado que hay un deslizamiento relativo entre los objetos, los desplazamientos relativos de los dos objetos no son los mismos, por lo que los dos objetos que interactúan La suma del trabajo realizado por la fricción por deslizamiento no es cero. >
Ejemplo: Una tabla de madera con masa M se coloca sobre una superficie horizontal lisa. Un bloque deslizante con masa m se desliza a lo largo de la superficie de la tabla de madera desde el punto A hasta el punto B, ha avanzado L sobre la tabla de madera. La tabla de madera ha avanzado l, como se muestra en la figura. Si el factor de fricción cinética entre el deslizador y la tabla de madera es ?, ¿cuánto trabajo realiza la fuerza de fricción sobre el deslizador y sobre la tabla de madera? ¿Cuál es el trabajo total?
La guía de revisión de preguntas debe comprender los dos puntos siguientes para responder esta pregunta:
(1) La dirección de la fuerza de fricción ejercida por los dos objetos <. /p>
( 2) El desplazamiento utilizado al calcular el trabajo se refiere al desplazamiento del objeto al plano horizontal
Respuesta-?mg(l+L) ?mgl -?mgL
IV. Trabajo total y sus ideas de solución
Introducción a la pregunta
1. ¿Qué es el trabajo total?
2. ¿Para qué sirven las ideas? calcular el trabajo total?
3. ¿A qué situaciones suelen aplicarse las ideas anteriores?
A partir de la relación de sustitución equivalente entre la fuerza resultante y la fuerza componente, el trabajo realizado por la resultante. La fuerza y la fuerza componente también se pueden sustituir de manera equivalente. Por lo tanto, existen dos métodos para calcular el trabajo total:
1. Primero encuentre la fuerza resultante sobre el objeto y luego encuentre el trabajo de la fuerza resultante. según la fórmula W=F+lcos?.
2 Primero, encuentre el trabajo de cada fuerza según W=Flcos? El trabajo realizado por cada fuerza componente W1, W2, W3, ?, Wn. , y luego de acuerdo con W suma = W1+W2+W3+?+Wn, encuentre el trabajo de la fuerza resultante. Es decir, el trabajo realizado por la fuerza resultante es igual a la suma algebraica del trabajo realizado por cada fuerza componente.
Advertencia de malentendido
Método (1): Sólo es aplicable cuando varias fuerzas actúan sobre el objeto al mismo tiempo y ninguna de ellas cambia
Método; (2): En cualquier caso
Es aplicable independientemente de si actúan varias fuerzas al mismo tiempo o en secuencia.
Por ejemplo: como se muestra en la figura, un objeto con una masa m=2 kg se somete a una fuerza hacia arriba a una velocidad. Ángulo de 37° con la dirección horizontal. Actúa una fuerza cuadrada F=10 N, la distancia recorrida sobre el suelo horizontal es l=2 m, la fuerza de fricción por deslizamiento entre el objeto y el suelo Ff=4,2 N, encuentre el trabajo total. realizado por la fuerza externa sobre el objeto (cos 37?=0.8, sin 37?=0.6)
La guía de revisión de preguntas generalmente tiene las siguientes dos ideas para resolver esta pregunta:
Respuesta 7.6 J
Resumen de reglas: elección flexible de dos Cómo encontrar el trabajo resultante
1 Si el objeto está en equilibrio o la fuerza está equilibrada en una dirección determinada, o el objeto se mueve en línea recta a una velocidad uniforme en una dirección determinada
(La fuerza resultante es igual a ma), es más sencillo encontrar primero la fuerza resultante y luego el trabajo
2. Si se sabe que algunas de las fuerzas sobre el objeto no funcionan y otras sí, es conveniente encontrar el trabajo de la fuerza (como cuando la gravedad funciona), es simple y es conveniente elegir W = W1+W2+W3+?+Wn
Ejemplo: como se muestra en la figura, un objeto con masa m está estacionario en una pendiente con un ángulo de inclinación de ?, y el objeto está El factor de fricción cinética entre los planos inclinados es ?. Ahora haga que el plano inclinado se mueva horizontalmente hacia la izquierda a una distancia uniforme l. Durante este proceso, el trabajo realizado por el plano inclinado sobre el objeto y el trabajo total realizado por cada fuerza sobre. el objeto son ( )
A .-mglsin ?cos ?, 0
B.0,0
C.0, mglsin ?cos
D.-mglsin ?cos ?, mglsin ?cos ?
Respuesta B
5. Cómo encontrar el trabajo de la fuerza variable
Ejemplo: Como se muestra en la figura, la masa de la bola del péndulo es my la longitud es L. Tire del cable de suspensión a una posición horizontal y luego suéltelo Suponiendo que la resistencia del aire Ff permanece sin cambios durante el movimiento del péndulo. bola del péndulo, encuentre la gravedad mg, la tensión de la cuerda FT y la fuerza de la cuerda cuando la bola se mueve de A a la posición vertical B. ¿Cuánto trabajo realizó la resistencia del aire Ff? Respuesta mgL;0;