第九章
机械和功
第三节
功
一、
教学目标
1.知识与技能:
(1)
明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;
(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算;
(3)知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时,该力不做功;
2.过程与方法:
经过举例,理解功及功的必要因素,培养从生活现象中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,引起学生适当焦虑,激起其学习功的知识内容的好奇心,使之积极参与判断是否做功的讨论。
二、教学重点、难点
教学重点:知道力学中的功的含义;理解力学中做功的两个必要的因素。
教学难点:理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算
三、教学过程
(一)导入新课,明确目标
活动情景1:让一名学生上台来推桌子,桌子未动。
活动情景2:让一名学生上台推粉笔盒,粉笔盒沿桌面移动。
提出问题:两人活动过程有何相同点和不同点?如何表示这两个力的成效不同呢?
交流讨论:都用了力,但两力的效果不同。前一个力没有成效,后一个力有了成效。
归纳:力学主要是研究力和运动的关系。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,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了机械功。
本节课我们就来研究力对物体做的功。引出课题:功
ppt展示教学目标
(二)预习反馈,点拨质疑【ppt展示】
1、力的三要素是什么?
2、水平推箱子,推力方向怎样?3、向上提箱子,拉力方向如何?4、重力的方向如何?
3、根据相同点试着把
下列现象分成两类
A
用力搬大石块但没举动
B
用力将自行车从家推到学校
C
用力推墙但没推动
D
用力将水桶提起
4、谁能说一说将D用力将水桶提起与B用力将自行车从家推到学校这两种现象分成一类的依据(即有什么共同点)?
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。
1、功的概念及做功的两个必要因素
物理学规定:
作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功.
思考:下面情况人有没有对物体做功?(讨论交流)
(1)、小明提着水桶在水平面上走;
(2)、抛出去的篮球在空中飞行时;
(3)、举重运动员将杠铃举起不动;
小结:
①物体受到了____的作用,同时也运动了一段_______,但在力的方向上没有通过______,所以这个力也没有对物体做功。
②物体移动_____,但不受____的作用,没有做功。(此时物体移动距离是因为惯性,惯性不是力)
③有_____作用在物体上,但物体没有移动________,没有做功。
2、显然力做功有两个条件。
一是
作用在物体上的力。
(F)
二是
物体沿力的方向通过的距离。
(S)
举例:
⑴
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。
⑵
直升机向上拉动铁塔,对铁塔有一个向上的拉力,铁塔在这个拉力的作用下,沿拉力方向向上移动了一段距离,我们就说飞机对铁塔做了功。
(三)分组合作,探究解疑
3、判断物体是否做功【小组大比拼活动】
⑴
火箭升空,燃烧的气体对火箭有没有做功?
⑵
同学们将自行车推进校门,对车有没有做功
⑶
一人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? ⑷
推讲台没推动。
⑸
手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力有没有对桶做功? ⑹
在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动,没受力。
4、教师注意三种不做功的情况:
(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两个因素。
(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。
(四)展示分享,点评升华
【交流讨论】课本106页,各力是否做了功?各小组展示并汇报讨论结果
5、功的计算
我们知道了力做功的两个条件,那怎样来计算功呢?
功的计算公式:功=力×距离
即:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
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。
在国际单位制中,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。 几点说明: ①使用
W
=
Fs,要注意单位的统一。
②做功的多少只由
W
=
Fs
决定,跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。
③知道
1
焦的物理意义,知道
1
焦的大小。
例题:用20N的水平推力,使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m,试求推力和重力对物体做了多少功?
教师黑板板书,演示,要求解题规范化。
(五)当堂检测,达标评价【ppt展示】
(1)、在下面的那个情景中,人对物体做了功(
)
A.小华用力推车,但没有推动
B.小强举着杠铃静止不动
C.小悦背着书包静立在原地
D.小翔把一桶水从井中提起
(2)、下列关于力做功的说法,正确的是(
)
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手中拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受的重力对汽车做功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受的重力对乘客没有做功
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