第11章 机械与功
第3节 功 功率
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)知道机械功的要素,知道机械功的概念、公式及单位。
(2)能计算机械功,能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
2.过程与方法:
通过举例理解功及做功的条件,培养学生从生活现象分析物理本质的方法。
3.情感、态度与价值观:
通过用力未做功的实例,引起学生兴趣,激起其学习的好奇心,使之积极参与判断是否做功的讨论。
【教学重点】对功概念的理解,会用功的计算公式W=Fs进行简单计算。
【教学难点】判断力是否对物体是否做功,以及当有多个力作用在物体上时,各个力做功的计算。
【教学方法】尝试教学法
【教具准备】多媒体课件ppt
【教学过程】
教学 环节 教师活动设计 学生活动设计 设计 意图
新 课 引 入 观察图片:让学生找到他们的共同点?做功了吗?那么怎样才算做功了呢? 1.小孩用力推车,车在推力F的方向上移动了一段距离s,小孩对车做了功。 2.吊车的作用力F使货物在力的方向上移动一段距离s,吊车对货物做了功。(如果吊车先将重物提高s1,再水平移动距离s2,起重机在哪个阶段对重物做了功?) 你还能举些哪些例子。 区分不同情况理解。 学生举例: 例如:擦黑板。用力压黑板擦,在黑板上挪动黑板擦。 推箱子,搬椅子 分别沿着水平方向和斜面推车,加强理解; 再次巩固水平和竖直上方向上异同。 由这些例子给出功的定义。
新 课 展 开 新 课 展 开 一、 力 学 中 功 的 含 义 我们常说的功是有“成效”的意思,但在物理学中它还有特殊的含义。 物理学中规定:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。(我们所说的这个力的作用有了成效,力学里就说这个力做了功。) 所以判断做功条件: 一是作用在物体上的力;(F) 二是物体通过距离;(s) 三是移动方向与受力方向一致。 举例分析: 1.举重运动员向上举杠铃,作用在杠铃上的力是向上的,并且杠铃向上运动了一段距离,我们说运动员对杠铃做了功。 2.运动员踢足球,球离开脚后飞出10米远的过程,运动员是否对球做功? 理解功的含义 熟记做功的条件。 及时提问 掌握重点知识。 由于惯性运动,没有做功。
二、 判 断 物 体 是 否 做 功 下列情况中,人有没有对皮箱做功: 1.人用力提放在地上的皮箱,没有提起; 2.人再一次用力把箱子提起; 3.人用力提着皮箱在原地不动; 4.人把箱子放在电梯上,随电梯上升; 5.人提着箱子在水平路面上前进50m; 6.人提着箱子上楼。 举多个例子,要求学生判断是否做功。 学以致用
1.们将自行车推进校门,对车有没有做功 2.用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体有没有做功? 3.讲台没推动。 4.提一桶水在水平地面上行走,提桶的力有没有对桶做功? 5.滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动,没受力 学生答:做了,因为人对车有一个向前的推力,车在这个推力作用下前进了一段距离。 要求学生举例,可将学生举的例子写在黑板上。 (预设学生的例子。) 学生举例开发思维及时巩固
三、不 做 功 的 情 况 通过以上举例判断,进行分析。 师生共同归纳三种不做功的情况: 1.劳而无功; 2.垂直无功; 3.不劳无功 小结:从以上例子,我们进一步认识了力学中功的含义:一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,我们就说这个力做了功。 1.物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。 2.物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离与力的方向垂直。教师根据学生的回答再次强调做功的条件。 3.物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。 教师要注意同学们的回答中所出现的问题,并弥补关于惯性的知识。 力学里的“做功”不是生活里的“做工”、“干活”。
四、 功 的 计 算 知道了力做功的条件,那如何来比较做功的多少呢? 物理学中规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。功的计算公式:功=力×距离,用W表示功,用F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式可写成:W=Fs。 国际单位制中,力的单位是牛顿( N ),距离的单位是米( m ),功的单位是牛顿·米,它有一个专用名称叫焦耳,简称焦( J )。 1焦=1牛·米。 生活中的功:把两个鸡蛋匀速举高1m,克服重力做功约1J;体重为600N的某学生,从一楼匀速上到二楼,克服重力做功约1800J;把一袋重100N的大米从地面匀速扛到肩上,克服重力做功约为150J。 功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。 思考这些量是如何估测出来的。 使用W=Fs,要注意单位的统一。 做功的多少只由W=Fs决定,跟物体的质量、速度、运动方向、是否受摩擦力 无关。 知道1焦的大小。
典型例题 例:某同学要把重为60N的水桶缓慢匀速的提起0.5m的高度,他需要做多少功 学生回答,教师小结 要求学生规范解题步骤。
课 堂 检 测 如图,重为10N的物体沿着长为2m,高为1m的光滑斜面自顶端滑下,求重力做功? 由一名学生板演,其他学生自己演算。 学生上台练习解答,教师及时纠正错误。
课堂 小结 这节课我们共同学习了力学中功的概念,知道了做功的必要条件,理解了物理学中做功的特定含义,知道了功的单位是焦耳,并能利用公式W =Fs进行功的简单计算。大家完成课后练习,帮助自己更好地理解功的意义,学会功的计算。请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论,加深理解做功的含义。
课后 作业 85页“自我评价”1、2、3题
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功
1.功的定义:
如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离,就说力对物体做了功。
2.功的计算: 功=力×距离
公式:W = Fs
单位:焦耳,符号:J