高一下物理 功 -新人教[下学期].doc

功一教学目标理解功的概念知道做机械功的两个不可缺少的因素知道做功和工作的区别知道当力与位移方向的夹角大于时力对物体做负功或说物体克服这个力做了功掌握功的计算知道计算机械功的公式知道在国际单位制中功的单位是焦耳知道功是标量能够用公式进行有关计算二重点难点分析重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆这是难点要使学生对负功的意义有所认识也较困难也是难点三教具带有牵引细线的滑块或小车四主要教学过程一引入新课功这个词我们并不陌生初中物理中学习过功的一些初步知识今天我们又来学习功的有关知识绝不是简单地重复而是要使我们对功的认识再提高一步二教学过程设计功的概念先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题什么叫做功谁对谁做功然后做如下总结并板书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然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离并将示意图画到黑板上如图所示与同学一起讨论如下问题在上述过程中拉力对滑块是否做了功滑块所受的重力对滑块是否做了功桌面对滑块的支持力是否对滑块做了功强调指出分析一个力是否对物体做功关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移至此可作出如下总结并板书在物理学中力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素功的公式就图提出力使滑块发生位移这个过程中对滑块做了多少功如何计算由同学回答出如下计算公式就此再进一步提问如果细绳斜向上拉滑块如图所示这种情况下滑块沿方向的位移是多少与同学一起分析并得出这一位移为至此按功的前一公式即可得到如下计算公式再根据公式做启发式提问按此公式考虑只要与在同一直线上乘起来就可以求得力对物体所做的功在图中我们是将位移分解到的方向上如果我们将力分解到物体位移的方向上看看能得到什么结果至此在图中将分解到的方向上得到这个分力为再与相乘结果仍然是就此指出计算一个力对物体所做的功的大小与力的大小物体位移的大小及和二者方向之间的夹角有关且此计算公式有普遍意义对计算机械功而言至此作出如下板书力对物体所做的功等于力的大小位移的大小力和位移的夹角的余弦三者的乘积接下来给出与同学一起计算功得出就此说明这个功的大小被规定为功的单位为方便起见取名为焦耳符号为即最后明确板书为在国际单位制中功的单位是焦耳正功负功首先对功的计算公式的可能值与学生共同讨论从的可能值入手讨论指出功可能为正值负值或零再进一步说明力与间夹角的取值范围最后总结并作如下板书当时为正值为正值称为力对物体做正功或称为力对物体做功当时力对物体做零功即力对物体不做功当时为负值为负值称为力对物体做负功或说物体克服这个力做功与学生一起先讨论功的物理意义然后再说明正功负功的物理意义提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论结合图使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动发生了一段位移引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程然后就此提出这个累积作用过程到底累积什么举如下两个事例启发学生思考一辆手推车上装有很多货物搬运工推车要用很大的力向前推一段距离就要休息一会儿然后有了力气再推车走如果要你将重物从一楼向六楼上搬搬运过程中会有什么感觉首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程都要消耗体能就此指出做功过程是能量转化过程做功越多能量转化得越多因而功是能量转化的量度能量是标量相应功也是标量板书如下功是描述力在空间位移上累积作用的物理量功是能量转化的量度功是标量在上述对功的意义认识的基础上讨论正功和负功的意义得出如下认识并板书正功的意义是力对物体做功向物体提供能量即受力物体获得了能量负功的意义是物体克服外力做功向外输出能量以消耗自身的能量为代价即负功表示物体失去了能量例题讲解或讨论例课本上的例题是功的计算公式的应用示范分析过程中应使学生明确推力对箱子所做的功实际上就是推力的水平分力对箱子所做的功而推力的竖直分力与位移的方向是垂直的对箱子不做功例如图所示为画在水平地面上的正方形其边长为为静止于点的物体用水平力沿直线拉物体缓慢滑动到点停下然后仍用水平力沿直线拉物体滑动到点停下接下来仍用水平力沿直线拉物体滑动到点停下最后仍用水平力沿直线拉物体滑动到点停下若后三段运动中物体也是缓慢的求全过程中水平力对物体所做的功是多少此例题先让学生做然后找出一个所得结果是的学生发言此时会有学生反对并能说出才是正确结果让后者讲其思路和做法然后总结使学生明确在每一段位移中力都与同方向做功为四个过程加起来就是强调功的概念中的位移是在这个力的方向上的位移而不能简单地与物体运动的位移画等号要结合物理过程做具体分析例如图所示和是作用在物体上的两个水平恒力大小分别为在这两个力共同作用下使物体由静止开始沿水平面移动距离的过程中它们对物体各做多少功它们对物体做功的代数和是多少的合力对做多少功此例题要解决两个方面的问题一是强化功的计算公式的正确应用纠正学生中出现的错误即不注意力与位移方向的分析直接用乘乘这种低级错误引导学生注意在题目没有给出位移方向时应该根据动力学和运动学知识作出符合实际的判断二是通过例题得到的结果使学生知道一个物体所受合力对物体所做的功等于各个力对物体所做的功的代数和并从合力功与分力功所遵从的运算法则深化功是标量的认识解答过程如下位移在方向上的分量分别为对做功为对做功为二者的代数和为的合力为物体的位移与合力方向相同合力对物体做功为例如图所示为静止在水平桌面上的物体其右侧固定着一个定滑轮跨过定滑轮的细绳的端固定在墙壁上于细绳的另一端用水平力向右拉物体向右滑动的过程中力对物体做多少功上下两段绳均保持水平本例题仍重点解决计算功时对力和位移这两个要素的分析如果着眼于受力物体它受到水平向右的力为两条绳的拉力合力为因而合力对物体所做的功为如果着眼于绳子的端即力的作用点则可知物体向右发主位移过程中点的位移为因而力拉绳所做的功两种不同处理方法结果是相同的五课堂小结对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复包括正功和负功的意义对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调六说明考虑到功的定义式与课本上讲的功的公式相同特别是对式中的解释不一有物体位移与力的作用点的位移之分因而没有给出明确的功的定义的文字表达实际问题中会用功的公式正确进行计算就可以了从例题可以看出定义一个力对物体所做的功将位移解释为力的作用点在力的方向上的位移是比较恰当的如果将位移解释为受力物体在力的方向上的位移学生会得出这一错误结果还会理直气壮地坚持错误纠正起来就困难多了由于对功的物理意义的讲解是初步的因而对正功负功的物理意义的讲解也是初步的这节课中只是讲到受力物体得到能量还是失去能量这个程度在学习了机械能守恒定律之后再进一步作出说明在机械能守恒的物理过程中有重力做功地球上的一个物体的机械能并没有增加因而正负功的意义就不能用能量得失关系去说明了在这种情况下重力做正功表示势能向动能转化重力做负功表示动能向势能转化这里的正功负功不再表示能量得失而是表示能量转化方向的