功的教學(xué)案例

1、功的教學(xué)案例 老河口高級(jí)中學(xué) 姜旭教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1. 初步認(rèn)識(shí)做功與能量變化的關(guān)系。2. 理解功的概念，知道做功的兩個(gè)要素。3. 掌握功的公式WFlcos：明確公式中各個(gè)字母所代表的物理量含義，知道W=FScos的適用范圍，會(huì)用此公式進(jìn)行計(jì)算，知道功的單位。4. 知道功是標(biāo)量，理解正功和負(fù)功的含義，會(huì)根據(jù)公式求解多個(gè)力的功。過程與方法1. 通過實(shí)例認(rèn)識(shí)做功與能量變化的關(guān)系，領(lǐng)會(huì)做功的兩個(gè)因素。2. 從功的公式WFL到WFLcos，體會(huì)由特殊到一般的探究思路、方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1. 從實(shí)例引出功的概念，探究揭示了功與生活的密切聯(lián)系，從而培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、熱愛生活的品質(zhì)和從實(shí)際出發(fā)的作風(fēng)

2、。2. 從=900時(shí)，W=0的事例，讓學(xué)生體會(huì)物理概念和生活概念的區(qū)別。教學(xué)重點(diǎn)：功的概念，功的計(jì)算公式及應(yīng)用是重點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：正負(fù)功的含義，功是標(biāo)量的理解是難點(diǎn)。教學(xué)過程實(shí)錄新課導(dǎo)入師：從上一節(jié)的學(xué)習(xí)，我們感受了能量及其守恒思想的重要性。能的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心規(guī)律之一。能量的概念和物理學(xué)的另一個(gè)概念功，是緊密聯(lián)系在一起的。這是因?yàn)樵谝粋€(gè)過程中如果既存在做功的現(xiàn)象，也存在能量變化的現(xiàn)象，功的計(jì)算常常能夠?yàn)槟芰康亩勘磉_(dá)及能量的轉(zhuǎn)化提供分析的基礎(chǔ)。初中我們學(xué)習(xí)過功的一些初步知識(shí)，這節(jié)課我們來進(jìn)一步學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí)。進(jìn)行新課（一）、功的概念師：功的概念起源于早期的工業(yè)發(fā)展。你對"

3、功"這個(gè)詞有怎樣的理解？生：一個(gè)物體受到力的作用，并在力的作用下發(fā)生了一段位移，那么這個(gè)力就對物體做了功。師：起重機(jī)吊起木頭，木頭的哪種能量發(fā)生了變化？什么力對木頭的向上移動(dòng)作出了貢獻(xiàn)？生：木頭的重力勢能增加了，拉力作了貢獻(xiàn)。師：列出在機(jī)車的牽引下運(yùn)動(dòng)，列車的哪種能量發(fā)生了變化？什么力對列車的運(yùn)動(dòng)作出了貢獻(xiàn)？生：列車的動(dòng)能增加了，牽引力作了貢獻(xiàn)。師：握力器在手的擠壓下發(fā)生了形變，握力器的哪種能量發(fā)生了變化？什么力對握力器的形變作出了貢獻(xiàn)？生：彈性勢能增加了，壓力作了貢獻(xiàn)。 師：如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個(gè)力一定對物體做了功。物理學(xué)中"功"，主要有&qu

4、ot;貢獻(xiàn)"、"成效"的意思，指一個(gè)力作用物體上，物體在這個(gè)力的作用下移動(dòng)了一段距離，這個(gè)力對物體的移動(dòng)作出了貢獻(xiàn)，取得成效，就說這個(gè)力對物體做了功。歸納總結(jié)：1功：一個(gè)物體受到力的作用，并在力的作用下發(fā)生了一段位移，那么這個(gè)力就對物體做了功。2做功的兩個(gè)因素：力；在力的方向上發(fā)生的位移。（二）、功的公式師：如課本53頁圖7.2-2提出：力F使滑塊發(fā)生位移L 這個(gè)過程中，F(xiàn)對滑塊做了多少功如何計(jì)算？生：W= FL師：如課本53頁圖7.2-3所示，力F的方向與運(yùn)動(dòng)方向成 角，物體在力的作用下發(fā)生了位移L。這種情況下力對滑塊做的功如何計(jì)算？啟發(fā)思考：把力F分解為跟位移

5、方向一致的分力F1和跟位移方向垂直的分力F2，力F做的功等于F1 、F2做功的和。師生：F1=Fcos,W1= F1L= FLcosF2= Fsin, W2= F2×0=0W=W1+W2= FLcos師：在問題2中，如果分解位移L，應(yīng)該怎么做，結(jié)果怎么樣？生：把位移分解為跟力方向一致的分位移L1和跟力的方向垂直的分位移L2，L1=Lcos,W1= FL1= FLcosL2= Lsin, W2= 0×L2=0W=W1+W2= FLcos歸納總結(jié)：計(jì)算一個(gè)力對物體所做的功的大小，與力F的大 小、物體位移L的大小及F和L二者方向之間的夾角有關(guān)。1、力對物體所做的功，等于力的大小、

6、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。即W= FLcos2、功的單位：焦耳（J） 1J1N·m在國際單位制中，功的單位是焦耳（J），1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功。所以 1J1N·m在用功的公式計(jì)算時(shí)，各量要求統(tǒng)一采用國際單位制。3、理解： 力F要求是恒力。位移L一般是以地面為參考系的。（三）、正功和負(fù)功（1）正功、負(fù)功 師：從功的計(jì)算公式W=Flcos，討論W的可能值。生：當(dāng)0°90°時(shí)，cos為正值，W為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。如圖7.2-5情況。當(dāng)=90°時(shí)， cos=0，W=0，力

7、對物體做零功，即力對物體不做功。如圖7.2-4情況。師：此種情況物體受了力的作用，但是力做功為0，可見，日 常生活中的“做工”概念和物理學(xué)習(xí)中的“做功”概念不同。當(dāng)90°180°時(shí)，cos為負(fù)值，W為負(fù)值，稱為力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個(gè)力做功。如圖7.2-6情況。師：豎直向上拋出的球，在上升過程中，重力做功的情況。生：重力做負(fù)功。師：汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)以后，在阻力的作用下逐漸停下來，阻力做功的情況。生：阻力做負(fù)功。（2）正功、負(fù)功的含義進(jìn)一步分析圖7.2-5和圖7.2-6中實(shí)例的做功效果，體會(huì)正功、負(fù)功的含義。 功的正負(fù)表示是動(dòng)力對物體做功還是阻力對物體做功。（3）功是標(biāo)

8、量功是標(biāo)量，沒有方向。（由功的定義來說明）功的正、負(fù)并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說“正功與負(fù)功的方向相反”，也不能說“正功大于負(fù)功”。 （四）多個(gè)力做功的計(jì)算師：剛才我們學(xué)習(xí)了一個(gè)力對物體所做功的求解方法，那么如何求解這幾個(gè)力對物體所做的功呢？例題：如圖示，一個(gè)質(zhì)量m150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動(dòng)的距離為5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f100N。(cos37o=0.8)求： 1、各個(gè)力對物體所做的功，各個(gè)力對物體做功的代數(shù)和。2、物體所受的合力，合力對物體做的功。學(xué)生分組按兩種方法求解總功。啟發(fā)體會(huì)：W合= W和=W1+W2=1500J，這告訴我們功的運(yùn)算遵循代數(shù)法則而不是平行四邊形法則，說明功是標(biāo)量而不是矢量。歸納求總功的方法：1、求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和；2、求出各個(gè)力的合力，則總功等于合力所做的功。案例反思：本節(jié)課的重點(diǎn)是功