登陆21世纪教育 助您教考全无忧
1教学目标
知识与技能
1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.
2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.
3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.
过程与方法
1.能从现实生活中发现与功有关的问题.
2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.
3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.
情感态度与价值观
有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.
2学情分析
学生在初中已初步接触过功，本节课是让学生加深对功的深入理解。此阶段的学生理解和思考能力很强，主要以抽象思维为主，但是对正、负功比较难于理解。因此在对功的学习中，我会采取合理方法给予引导。
3重点难点
教学重点
理解功的概念及正、负功的意义.
教学难点
利用功的定义解决有关问题.
4教学过程
4.1 第一学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
活动1【导入】导入新课
货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗
活动2【讲授】推进新课
一、功
复习回顾:功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离.
教师引导:高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述
扩展教学:可以精确描述为:①作用在物体上的力;
②物体在力的方向上移动的位移.
即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功.
概念理解:教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功
过程一:平托黑板擦向上移动一段距离.
过程二:平托黑板擦水平移动一段距离.
问题1:在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.
问题2:在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.
学生思考讨论并由代表总结回答,在上升过程中,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线,故二力做功了.在水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未做功.
活动3【活动】探究如何计算功
问题探究
问题1:如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功.
课件展示情景一:物体m在水平力F的作用下水平向右的位移为l,如下图所示,求力F对物体做的功.
教师指导学生思考问题,根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即W=Fl.
问题2:若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢
课件展示情景二:物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l,如图所示,求力F对物体所做的功.
教师提示学生思考,虽然F与位移方向不一致,但可以根据力F的作用效果把F沿两个方向分解.即跟位移方向不一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.
学生根据教师的提示画出物体的受力分析图,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解F1、F2的功.
则分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以F2所做的功等于零.
因此,力F对物体所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,
所以,W=Flcosα
教师利用实物投影仪展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义.通过让学生动手亲自推导公式,让学生加深对公式的理解,为公式的灵活应用打好基础.
要点辨析:教师与学生共同通过具体实例的计算,对公式的使用注意事项总归纳:
1.公式中F应为恒力,即大小、方向不变.
2.做功与物体运动形式(匀速或变速)无关,也就是说,当F、l及其夹角α确定后,功W就有确定值.
3.计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功.
4.功是过程量,是力在空间的积累量.
5.公式中的单位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).
活动4【讲授】正功和负功
二、正功和负功
公式理解:功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化,从而得到功W的意义如何.
学生讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.
教师指导学生思考所讨论的问题,并画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:
1.当α= 时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功;
2.当α< 时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;
3.当 <α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功.
活动5【讲授】例题讲解
例题一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10N作用,在水平地面上移动的距离l=2m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N,求外力对物体所做的总功.
解法一:拉力F1对物体所做的功为：W1=F1lcos37°=10×2×0.8J=1.6J
摩擦力F2对物体所做的功为：W2=F2lcos180°=-4.2×2J=-8.4J
外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和
所以：W=W1+W2=7.6J.
解法二：物体受到的合力为:
F合=F1cos37°-F2=10×N-4.2N=3.8N
所以W=F合l=3.8×2J=7.6J.
师生一起点评两种解答过程,并对解题规律总结如下:(1)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,求这几个力的总功的方法:一是根据功的公式W=Flcosα,其中F为物体所受的合外力;二是先求各力对物体所做的功W1、W2、…Wn,再求各力所做功的代数和,即W=W1+W2+…+Wn,注意代入功的正、负号.
(2)由于功是标量,第二种方法较为简便.
活动6【练习】课堂训练
1.如图所示,质量为m的物体静止于倾角为θ的光滑斜面体上,斜面体的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体与斜面之间无相对滑动,一起沿水平方向向左移动了s,则在此匀速运动过程中斜面体M对物体m做的功为（）
A.FsB.mgstanθC. D.mgscosθsinθ
答案：B
2.起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力 每个力做了多少功 是正功还是负功 (不计阻力,g取9.8m/s2)
(1)匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;
(2)匀速提高;
(3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.
答案：(1)拉力和重力;W拉=2×103J,WG=-1.96×103J;拉力做正功,重力做负功
(2)拉力和重力;均等于1.96×103J;拉力做正功,重力做负功
(3)拉力和重力;拉力做功-2×103J;重力做功1.96×103J;拉力做负功,重力做正功
活动7【讲授】课堂小结
1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移.功是能量变化的量度,这个观点是贯穿全章的主线.
2.对公式W=Flcosα要从三个方面理解:(1)功是针对某一力的,谈到功时,一定要指明是哪个力对物体做了功;(2)力对物体做功只和物体的运动过程有关,只要F、l、α相同,则恒力F做的功就相同,而与物体的运动状态无关,即不管物体是加速运动、减速运动还是匀速运动;(3)由于位移与参考系的选取有关,所以功具有相对性.
3.功是标量,功的正负由夹角α来确定.正、负功的意义是:力对物体做正功,表示施力物体能够把能量传递给受力物体、受力物体的能量增加;力对物体做负功表示受力物体把能量传递给其他的物体,受力物体的能量减少,即物体克服外力做功.
4.公式W=Flcosα只适用于恒力做功的情形.对于变力做功的问题可以用其他方式求解(“动能定理”一节里将会讲得很透彻).
活动8【作业】布置作业
1.教材P67“练习”第2、3、4、5题.
2.以小组为单位,让学生举出生活中力做正功、负功、不做功的实际例子,加深对教材内容的理解.
1教学目标
了解关于天才的话题。
明确天才出现的原因。
2学情分析3重点难点4教学过程
4.1 第一学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.2 第二学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
4.3 第三学时教学目标
学时重点
学时难点教学活动
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 4 页 （共 5 页） 版权所有@21世纪教育网
