课件41张PPT。1教学目标1.知识与技能:
(1) 理解功的概念、公式。
(2) 能用功的公式进行计算。
(3)知道使用任何机械都不能省功。
2、过程方法:
(1) 通过搜索信息和信息加工,探究自然现象的内部联系和理论实质,总结规律,提出新理论,构建理论架构体系和技能架构体系。
(2) 通过实验观察和理论分析,探究理论规律的应用和实质,培养学生的观察能力和理论分析能力。
(3)通过学习建立理论模型的过程,了解运用想象猜想假说推论和数学公式推导建立理论模型的方法,应用文字表格图像图象公式框架图表述理论模型。
3、情感态度价值观:
(1) 通过对物理现象的理论分析和了解理论规律在实际中的应用,初步认识科学技术对社会发展的作用,树立学好科学文化知识为社会服务的观念。
(2) 通过实验活动与推理,培养学生的操作技能和求知欲,有意识地培养学生的自主性能动性责任性,把所学知识应用到实际生活中去。
(3)学习建立知识模型的方法,优化学习工作生活架构性能,培养科研生活中的思维品质、科学素养和生活习惯。
(4)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果,培养探索精神、创新思想和促进人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。课堂教学目标:1、我能:检索信息,进行信息加工,评价,总结。
2、我行:设计实验活动方案,撰写理论成果论文。
3、我会:展示成果,进行协作交流推广。
4、我优:建立理论模型、技能模型,优化学习性能。教学策划他们都在工作,但是从物理学角度考虑,他们却没有做功。为什么?生活实例根据实例总结 马拉车 起重机吊起货物 如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例,你们知道力为什么做功了吗?有力作用在物体上.物体在力的方向上移动了一段距离.原因做功的两个必要因素(作用在物体上的力)(物体在力的方向上移动的距离)FS必要因素必须同时需要,缺一不可.搬而不动拉而不动判断推而不动1)有力吗?
2)在力的方向上通过了一段距离吗?
3)这个力做了功吗?不做功的情况1.有力,但是在力的方向上通过的距离为零。.2.有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。3.有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的。F≠0s≠0分析:没有做功.
(劳而无功)F≠0 S=0F=0 S ≠0没有做功.没有做功.F⊥s分析: s=0F≠0没有做功.(劳而无功)1.有力,但是在力的方向上通过的距离为零。人用力推汽车,但没推动1、没有做功(劳而无功-不算做功)
2、因为有力(F)作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动距离(S)。(即没有成效) 人用力推大石头,推而没推动,做了功吗?收到成效了吗?没有移动:s=0有力作用:F≠0分 析我用了大力气,老师说我没做功,为什么?没有距离劳而无功
2.有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。分析:F=0 s ≠0没有做功.(不劳无功)没有做功(不劳无功)
因为物体虽然在水平方向上(靠惯性)移动了距离,但在水平方向上(手)没有力作用在物体上。分 析s ≠ 0F = 0 冰壶在平滑的冰面上滑行时,人(手)对冰壶做功了吗? 提箱子在水平路上走,“提力”做了工吗?收到成效了吗?分 析F≠ 0s≠ 0力的方向与运动方向垂直F⊥s没有做功(劳而无功)
因为虽然有力作用在物体上,物体也移动了距离,但是提的力的方向与物体的运动方向垂直(即人用的提力的方向是竖直向上,只能对物体产生向上移动的效果,但没有向上移动的效果,所以这个力没做功)。3.有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的。s背书包的力“不做功 ”起重机水平移动时吊起重物的力“不做功”理由同上理由同上我提水桶在操场匀速行走半个圈,教师说没做功。为什么?如果 F 跟 S 方向互相
垂直,力F不做功.
FSA.吊车吊起货物B.小孩推动玩具车C.汽车水平前进功——力和物体在力的方向上移动的距离的乘积一、做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上通过的距离。
这两个条件缺一不可 !2.功的计算公式
功=力×力的方向上移动的距离 3.功的单位:焦耳(J)
为了纪念英国物理学家焦耳,把功的单位命名为:焦耳,简称焦。1焦=1牛·米1J=1N×1m=1N ·mW=F·S 物理学中,把力与物体在力的方向通过的距离的乘积叫做机械功,简称功(work).用W表示功。1、定义: 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.二、功的计算 为了纪念英国的物理学家焦耳,把功的单位N·m称做焦耳,简称焦,符号:J. 1J=1N·m单位:1焦耳的物理意义: 1N的力作用在物体上,物体在力的方向上通过1m的距离,力所做的功为1J。焦 将一只鸡蛋从地上检起,并把它缓缓举过头顶,在这过程中对鸡蛋所做的功大约为1J。 关于功的计算 W=F·S(1)使用W=F·S时,要注意单位的统一。
(2)做功的多少只由W=F·S决定,与物体的质量,速度,运动方向,是否有摩擦无关。功=力×距离NS ——W ——J1J=1N·mmF ——单位:公式:1J=1N×1m=1N ·m功的计算公式
如何计算实验中拉力所的功?力学规定:如果力的方向与物体的运动方向一致,功就等于力的大小和位移的大小的乘积。
即 W=Fs思考一下,如果力的方向与物体的运动方向不一致,如何计算功的大小???(1)把力F分解为两个分力F1、F2(2)把位移S分解为两个分位移S1、S2W =W1 + W2= F lcos αW =W1 + W2= F lcos α(3)当力的方向与位移方向成一角度α时(3)当力的方向与位移方向成一角度α时根据力的等效性原理,把求F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。W1= F1s = FCOSα lW2 = 0W =W1 + W2= F lcos α即W= F l COSα(1)把力F分解为两个分力F1、F2理解:力在位移方向的分量与位移的乘积若将位移l分解,结果如何?l1=lcosαl2=l sinαW1= Fl 1= F lcos αW2= 0W= W1+ W2= F lcos α思考理解:力与位移在力的方向的分量的乘积W1 + W2(2)把位移l分解为两个分位移l1、l2三、功的原理:1、使用任何机械都不能省功.W人用机械=W人直接2、表达式:FS = Gh理想情况假设斜面很光滑,无摩擦.要使物作升高相同的高度,斜面越长越省力.斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一.根据功的原理:四、活动: 探究斜面做功问题:完成上表中的空格,并分析数据,你找到其中的某些规律吗?① F<G利用斜面可以省力。② S>h利用斜面省力,但必定费距离。 实验表明:既省力又省距离的机械是不存在的0.40.40.39750.40.40.4我们发现:使用斜面可以省力。
在高度相同的情况下,斜面越长,越省力。
F虽然小于G,但F移动的距离s总大于G上升的高度h。即省了力,却费了距离。
无论斜面(包括其它机械)如何省力,使用中F·s与G·h的值总是近似相等的。其中,Gh是我们必须完成的工作目标,而F、s却因为我们选用的机械不同而不同。 F·s与G·h的值总是近似相等的,说明在我们工作的过程中,无论是否使用了机械,力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有意义的物理量。功的定义怎样算做功功的计算思维拓展模拟实验F = Fs =s = 省力的机械不省距离,而且多用距离
省距离的机械不省力,而且要多用力功的定义:
把力和物体在力的方向上移动距离的乘积,叫做机械功,简称功。G/2Gh2hG/2×2h=省力费距离费力省距离比 较:扫帚——费力杠杆动
滑
轮四、通过实验表明:既省力又省距离的机械是不存在的。即使用任何机械都不省功。例题1:质量为50Kg雪橇上装载了350Kg的货物,一匹马拉着它匀速运到3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。 解:因匀速运动(即受平衡力) 马拉车所用的力等于摩擦力。即:(1)马的拉力 F=f=800N。
(2)马拉车移动的距离 S=3000m
则马做的功:W=FS=800N×3000m=2.4×106J答:马做的功:W=FS=800N×3000m=2.4×106J。 注:1、马的拉力做的功只与马的拉力大 小和在这个力的方向上移动的距离有关,与货物的重量没有直接的关系。2、马在水平匀速拉雪橇的过程,称做为克服阻力做功的过程。例题2:如图,一个人用20N的水平向右的拉力,使重力为100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:
(1)人对物体做的功是多少?
(2)如果这个人把物体匀速举高1.5m,举力做了多少功?解:(1)人对物体做的功:
W=Fs=20N×0.5m=10J (2)举力做功:
W举=F举h=Gh=100N×1.5m=150J答:略。 注:人匀速提升重物的过程,称为克服重力做功的过程。例题3
小明提着重100N的水桶,在水平地面上前进了10m,再走上高为3m,楼梯长为6m的石阶, 他克服水桶重力做了多少功?
已知:G=100N,h=3m
求:W
解:因为F=G=100N,s=h=3m
由W=Fs=Gh=100N×3m=300N·m=300J
答:小明克服水桶重力做功300J。W=Fs功的定义怎样算做功功的计算思维拓展例题4:放在水平地面上的重1000牛的箱子,在20牛的水平推力作用下移动了3米,推力F 对物体做了多少功,重力和支持力对物体做了多少功?
已知:G=1000牛;F=20牛;s=3米
求:W
解:推力做的功
W=Fs=20牛×3米=60牛·米=60焦
重力和支持力 方向分别是竖直向下和竖直向上,箱子在竖直方向上没有距离,因此重力和支持力对物体不做功。
答:推力对物体做60J的功,重力和支持力对物体不做功例题5: 一台拖拉机耕地时,发动机的牵引力是28500牛,拖拉机前进了1000分米,此拖拉机牵引力做了多少功? W=F·S
=28500 牛×100米
=2.85 ×106 焦
答:它的牵引力做了2.85 ×106 焦耳的功。解:根据得一、做功的两个必要因素:1、作用在物体上的力;
2、物体在这个力的方向上移动距离。二、功的计算1、力与力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
2、公式 W=F·s
3、单位 焦耳 符号 J三、功的原理 使用任何机械都不省功。理论模型 小结评估1、我能:进行信息加工,鉴别、分析、评价、概括;
(1)搜索信息 :能使用搜索引擎从网络,图书馆,书籍等多渠道获取信息,进行分类整理。(2)研究课题:自主选择主题符合课程内容,具有综合性,挑战性,针对性。
2、我行:设计实验,撰写理论成果;(3)实验记录 :能提供对计划、方案、构造、现象、结论、观点成果的完整记录。(4)信息加工:对信息做了总结,并以文字描写结论,阐明理论观点,能构建理论架构。
3、我会:建立知识模型,优化学习工作性能,具有创新思想。
(5)变量分析:能独立确定独立变量和因变量并描述出变量间的内部联系,能独立设计探究实验 。 (6)模型构建:对科学基本规律、理论体系、操作技能有明确的撰写和理解。
4、我优:展示成果,进行网络交流;
(7)成果展示 :内容完整,方案合理,知识结构体系正确。 goodbye宿松县花凉初中 吴昊wuhao2gyouxiang@sina.com