机械功 教案 (9)
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文档简介
机械功
教案
1教学目标
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解功:一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
2、理解做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
3、会利用公式W=FS进行简单计算,知道功的单位:焦耳(J)。
(二)过程与方法
1、了解功的物理意义,在具体的物理情景中,判断物体所受各力是否做功。
(三)情感、态度与价值观
1、在功的概念和求解功的数值的过程中,培养科学严谨的态度。
2学情分析
在学习本节前,学生已经学过“力”、“物体的运动”相关知识,对“力”和“距离”这两个概念并不陌生。八年级学生理性不足,而对生活有感性认识。因此,受到经验的影响,学生容易将生活中的“做工作”与物理学中的“做功”混淆,对费力而未做功的现象不易理解。因此要通过一系列的事例让学生知道功的概念。
3重点难点
1、重点:功的概念。
2、难点:功的概念建立。
4教学过程
教学活动
活动1【导入】解释物理现象
1、粉笔盒放在水平桌面上,对其施加推力,粉笔盒运动吗
(1)为什么受推力后,粉笔盒仍然保持静止 粉笔盒与桌面间什么f
静止属于平衡态。所以,水平方向F推与f静一定是一对平衡力。
2、第二次,我用力推粉笔盒,粉笔盒运动了吗
活动2【导入】概念
前后两次演示中的相同点和不同之处
(1)前后两次演示实验,第一次:一个力作用在粉笔盒上,讲台保持静止
一个力作用在物体上,物体
保持静止。没做机械功
第二次:一个力作用在粉笔盒,粉笔盒 沿着哪个方向移动 (我向这个方向用力)沿着力的方向移动。
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。
做机械功
(2)两次演示实验告诉我们一个道理:物体受力后,可能会产生这两种效果。
(物体保持不动;或物体沿力的方向通过了一段距离。)
(3)为了区分两种不同的效果,物理学中引入新的物理量叫做机械功。
规定:
(a)一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。我们称这个力对物体做了机械功。
(b)而如果你对物体用了力,用的力再大。即使推物体推的满头大汗,但物体保持不动,还是没有做机械功。
2、与生活中“功”对比[l1]:
[l1]功的概念比较抽象,区别物理学中的“功”与日常生活中“功”的概念
活动3【讲授】做功两个必要因素：
(1)请学生举例:某力对某物体做机械功
(2)物理中对做与不做机械功有明确规定。上述例子都满足哪些条件
(a)要用力;(b)一定要沿着力的方向移动一段距离。
实际上,这两个必要因素间不是“或”的关系,而是
不但要用力,而且要在力的方向移动一段距离。
所以,我们将这两个条件称为做功(机械功简称)的两个必要的因素。
F
S
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。
做机械功
活动4【活动】实例分析
4、举重:[U1]
我想请你们分析几种情况,判断在几种情况中有没有做机械功
(1)(物理书p13)举重运动员把杠铃拿起后高高举在头顶。按照举重规定,把杠铃举起后必须在空中停留3秒,时间不够则无效。
(2)首先,这位运动员是不是要将杠杆从地上拎起来
在拎起来的过程中,力对杠杆做功了吗
分析:
(a)你用的力主要是要克服什么力
因为杠铃自身有重力,要将它举起,首先要克服重力。
(b)重力方向 竖直向下。
那么,你要克服杠铃的重力,是不是要施加 向上的力。
(c)施加向上的力后,杠铃也向上移动。是不是两个必要因素都符合了
首先,对杠铃用了力,力是向上的;
那么,杠铃就沿着力的方向移动了一段距离。
所以说,我将杠铃从地面上举起来的过程,肯定做功。
(3)举起后,杠铃将在空中停留3秒钟。在过程中,我的手对杠铃作用的力还做功吗
(a)力用了吗 但是杠铃停在空中没有移动。
所以,3秒钟的过程实际上没有做功。
(4)时间到了,他肯定松手,杠铃掉下来。
(a)掉下来的过程中,有没有哪个力做了功
(b)因为,杠铃重力竖直向下。并使物体在力的方向上通过了距离
所以,重力做功了。
通过举杠铃整个过程分析:
如果用力,但物体在力的方向上没有移动距离S=0,那么一定不做功。
6、踢球:[U2]
(1)体育课时,操场上有足球。男生“砰”踢了脚,足球滚到这个位置。
(a)假设,(踢的时候)足球还没离开脚,对足球有没有做功
肯定做了机械功。球还没离开脚时,脚对足球肯定有力;
并使足球沿力的方向通过了一段距离。
(b)当球离开脚后,球一定还能向前移动,为什么 惯性。
(2)假设脚离开球,球继续滚动。在过程中,有没有哪个力对足球做功
(a)脚还会给他力吗
(b)足球自身受重力吗 在重力的方向上有没有移动距离
c)球在水平方向滚。在竖直方向上,没有移动距离。所以,重力做功吗
7、不做功:
(1)通过上述例子分析,如果在力的方向上没有移动距离,它不做功。
(2)假设在移动方向上没有力,那一定也不做功
所以,这两个必要因素希望你们一定要记住。如何来判断
力对物体有没有做功,看两个必要因素是否同时满足 足球重力不做功,实际上也是用了力,但在竖直方向上移动距离。不做功。
[U1]判断力对物体是否做功
[U2]判断力对物体是否做功
活动5【讲授】W计算式 单位
9、W=F·S[U1]
同学们对做功的两个必要因素理解的很好。
(1)讨论做功有没有大小
(a)比如,今天我背着的书包很轻,只有5牛;但假设扛着一箱水,那你对水用力可能20牛。同样爬到两楼,做功一样大吗
因为扛水肯定作用较大的力。
(b)所以,做功大小与力的大小有关。如果,在力的方向上移动的距离相同,那么,力越大,做功越多。
(2)根据体会:同样背书包爬楼。第一次爬2楼,第二次爬5楼,做功一样吗 在力的方向上移动距离大。
所以,做功大小除了与力的大小,还与沿力方向上移动的距离两个因素有关。
(3)如果,将两个必要因素用符号表示:
(a)物理中,力用哪个符号表示 F
(b)那么,沿力的方向通过一段距离,距离用什么表示 S
也就是说,做功必须要有这么两个必要因素,缺一不可。缺了任何一个因素,就不能说力对物体做了功。
(4)都成正比。所以,如何计算做功大小
(a)实际上,只要将这两个因素,相乘还是相除
力×沿力方向上移动的距离。
(b)功给它符号是 W。
所以,功的大小怎么算 两个必要因素的乘积就是功。将这个式子叫做功的计算公式。
10、单位
(1)有了计算公式,能不能知道功的单位是什么
机械功由力和力的方向上移动的距离的乘积决定。它的单位是复合单位。
力的单位是牛,距离的单位是米,所以功的单位应该是牛·米。
但为了纪念一个人,这个人叫焦耳。规定1牛·米就等于1焦耳(J)。
(2)[U2]你们想体会对物体做一焦耳的功,究竟多大吗
(a)你们知道身边物理书重力大约 2牛。
(b)我将物理书提高几米,做的功大约一焦耳
50厘米,和我一起来试试提高50厘米。
所以,如果我用力两牛,而物体在力方向上移动距离0.5米。这个力做的功就是1焦耳。做1焦耳的功是不是很容易
[U1]从定性分析引入定量计算公式
[U2]实际体验做功1J多大
活动6【活动】巩固复习
(1)现在,请你们把这位同学从地面爬到两楼,克服自身重力做了多少功算出来
W=F S=400牛×4米=1800焦
(2)判断一个过程。同学将实心球高高举过头。当球抛离手后继续向前,落地滚动。
(a)哪些过程力做了功
(b)重力做功是曲线还是竖直向下
(c)摩擦力做功了吗 负功。
教案
1教学目标
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解功:一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
2、理解做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
3、会利用公式W=FS进行简单计算,知道功的单位:焦耳(J)。
(二)过程与方法
1、了解功的物理意义,在具体的物理情景中,判断物体所受各力是否做功。
(三)情感、态度与价值观
1、在功的概念和求解功的数值的过程中,培养科学严谨的态度。
2学情分析
在学习本节前,学生已经学过“力”、“物体的运动”相关知识,对“力”和“距离”这两个概念并不陌生。八年级学生理性不足,而对生活有感性认识。因此,受到经验的影响,学生容易将生活中的“做工作”与物理学中的“做功”混淆,对费力而未做功的现象不易理解。因此要通过一系列的事例让学生知道功的概念。
3重点难点
1、重点:功的概念。
2、难点:功的概念建立。
4教学过程
教学活动
活动1【导入】解释物理现象
1、粉笔盒放在水平桌面上,对其施加推力,粉笔盒运动吗
(1)为什么受推力后,粉笔盒仍然保持静止 粉笔盒与桌面间什么f
静止属于平衡态。所以,水平方向F推与f静一定是一对平衡力。
2、第二次,我用力推粉笔盒,粉笔盒运动了吗
活动2【导入】概念
前后两次演示中的相同点和不同之处
(1)前后两次演示实验,第一次:一个力作用在粉笔盒上,讲台保持静止
一个力作用在物体上,物体
保持静止。没做机械功
第二次:一个力作用在粉笔盒,粉笔盒 沿着哪个方向移动 (我向这个方向用力)沿着力的方向移动。
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。
做机械功
(2)两次演示实验告诉我们一个道理:物体受力后,可能会产生这两种效果。
(物体保持不动;或物体沿力的方向通过了一段距离。)
(3)为了区分两种不同的效果,物理学中引入新的物理量叫做机械功。
规定:
(a)一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。我们称这个力对物体做了机械功。
(b)而如果你对物体用了力,用的力再大。即使推物体推的满头大汗,但物体保持不动,还是没有做机械功。
2、与生活中“功”对比[l1]:
[l1]功的概念比较抽象,区别物理学中的“功”与日常生活中“功”的概念
活动3【讲授】做功两个必要因素：
(1)请学生举例:某力对某物体做机械功
(2)物理中对做与不做机械功有明确规定。上述例子都满足哪些条件
(a)要用力;(b)一定要沿着力的方向移动一段距离。
实际上,这两个必要因素间不是“或”的关系,而是
不但要用力,而且要在力的方向移动一段距离。
所以,我们将这两个条件称为做功(机械功简称)的两个必要的因素。
F
S
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离。
做机械功
活动4【活动】实例分析
4、举重:[U1]
我想请你们分析几种情况,判断在几种情况中有没有做机械功
(1)(物理书p13)举重运动员把杠铃拿起后高高举在头顶。按照举重规定,把杠铃举起后必须在空中停留3秒,时间不够则无效。
(2)首先,这位运动员是不是要将杠杆从地上拎起来
在拎起来的过程中,力对杠杆做功了吗
分析:
(a)你用的力主要是要克服什么力
因为杠铃自身有重力,要将它举起,首先要克服重力。
(b)重力方向 竖直向下。
那么,你要克服杠铃的重力,是不是要施加 向上的力。
(c)施加向上的力后,杠铃也向上移动。是不是两个必要因素都符合了
首先,对杠铃用了力,力是向上的;
那么,杠铃就沿着力的方向移动了一段距离。
所以说,我将杠铃从地面上举起来的过程,肯定做功。
(3)举起后,杠铃将在空中停留3秒钟。在过程中,我的手对杠铃作用的力还做功吗
(a)力用了吗 但是杠铃停在空中没有移动。
所以,3秒钟的过程实际上没有做功。
(4)时间到了,他肯定松手,杠铃掉下来。
(a)掉下来的过程中,有没有哪个力做了功
(b)因为,杠铃重力竖直向下。并使物体在力的方向上通过了距离
所以,重力做功了。
通过举杠铃整个过程分析:
如果用力,但物体在力的方向上没有移动距离S=0,那么一定不做功。
6、踢球:[U2]
(1)体育课时,操场上有足球。男生“砰”踢了脚,足球滚到这个位置。
(a)假设,(踢的时候)足球还没离开脚,对足球有没有做功
肯定做了机械功。球还没离开脚时,脚对足球肯定有力;
并使足球沿力的方向通过了一段距离。
(b)当球离开脚后,球一定还能向前移动,为什么 惯性。
(2)假设脚离开球,球继续滚动。在过程中,有没有哪个力对足球做功
(a)脚还会给他力吗
(b)足球自身受重力吗 在重力的方向上有没有移动距离
c)球在水平方向滚。在竖直方向上,没有移动距离。所以,重力做功吗
7、不做功:
(1)通过上述例子分析,如果在力的方向上没有移动距离,它不做功。
(2)假设在移动方向上没有力,那一定也不做功
所以,这两个必要因素希望你们一定要记住。如何来判断
力对物体有没有做功,看两个必要因素是否同时满足 足球重力不做功,实际上也是用了力,但在竖直方向上移动距离。不做功。
[U1]判断力对物体是否做功
[U2]判断力对物体是否做功
活动5【讲授】W计算式 单位
9、W=F·S[U1]
同学们对做功的两个必要因素理解的很好。
(1)讨论做功有没有大小
(a)比如,今天我背着的书包很轻,只有5牛;但假设扛着一箱水,那你对水用力可能20牛。同样爬到两楼,做功一样大吗
因为扛水肯定作用较大的力。
(b)所以,做功大小与力的大小有关。如果,在力的方向上移动的距离相同,那么,力越大,做功越多。
(2)根据体会:同样背书包爬楼。第一次爬2楼,第二次爬5楼,做功一样吗 在力的方向上移动距离大。
所以,做功大小除了与力的大小,还与沿力方向上移动的距离两个因素有关。
(3)如果,将两个必要因素用符号表示:
(a)物理中,力用哪个符号表示 F
(b)那么,沿力的方向通过一段距离,距离用什么表示 S
也就是说,做功必须要有这么两个必要因素,缺一不可。缺了任何一个因素,就不能说力对物体做了功。
(4)都成正比。所以,如何计算做功大小
(a)实际上,只要将这两个因素,相乘还是相除
力×沿力方向上移动的距离。
(b)功给它符号是 W。
所以,功的大小怎么算 两个必要因素的乘积就是功。将这个式子叫做功的计算公式。
10、单位
(1)有了计算公式,能不能知道功的单位是什么
机械功由力和力的方向上移动的距离的乘积决定。它的单位是复合单位。
力的单位是牛,距离的单位是米,所以功的单位应该是牛·米。
但为了纪念一个人,这个人叫焦耳。规定1牛·米就等于1焦耳(J)。
(2)[U2]你们想体会对物体做一焦耳的功,究竟多大吗
(a)你们知道身边物理书重力大约 2牛。
(b)我将物理书提高几米,做的功大约一焦耳
50厘米,和我一起来试试提高50厘米。
所以,如果我用力两牛,而物体在力方向上移动距离0.5米。这个力做的功就是1焦耳。做1焦耳的功是不是很容易
[U1]从定性分析引入定量计算公式
[U2]实际体验做功1J多大
活动6【活动】巩固复习
(1)现在,请你们把这位同学从地面爬到两楼,克服自身重力做了多少功算出来
W=F S=400牛×4米=1800焦
(2)判断一个过程。同学将实心球高高举过头。当球抛离手后继续向前,落地滚动。
(a)哪些过程力做了功
(b)重力做功是曲线还是竖直向下
(c)摩擦力做功了吗 负功。