第十五章教案

1、第十五章功和機械能第一節(jié)：功教學(xué)目標(biāo)：理解做功的兩個必要因素。認識在什么情況下力對物體做了功，在什么情況下沒有做功。理解計算功的公式和單位，并會用功的公式進行簡單計算。常識性了解功的原理。知道使用任何機械都不省功。會應(yīng)用功的原理進行簡單的計算。利用不同的研究方法得到功的原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。教學(xué)重點做功的兩個必要因素教學(xué)難點運用公式WFS計算機械功實驗結(jié)論的歸納得出功的原理教學(xué)方法 講授法、自學(xué)指導(dǎo)法 實驗探索法教學(xué)用具 木塊、木板、細繩，小車杠桿和支架、鉤碼、滑輪、細線、刻度尺課時安排 2課時教學(xué)步驟一、導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)提問力的三要素是什么？力能產(chǎn)生哪些作用效果？二、引入在物理學(xué)中，當(dāng)

2、一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力有了成效。在物理學(xué)里，經(jīng)常要提到“功”的概念，就吸收了“成效”的意思，當(dāng)然在物理學(xué)中功還有它特殊的含義。三、新課教學(xué) 力學(xué)中的“功”、學(xué)生自學(xué)本節(jié)課文第一、二自然段，并參看圖及圖注。提問并由學(xué)生回答討論以下問題：力學(xué)里所說的“功”，它的含義是什么？當(dāng)一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下通過一段距離，力學(xué)里就說這個力對物體做了功。分析圖1，做功的實例：在什么力作用下，（這個力的方向是怎樣？）沿什么方向移動通過了一段距離？什么力對物體做了功？力學(xué)里的功包括哪兩個必要因素？力學(xué)里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體

3、上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。強調(diào)：“兩個必要因素”的含義是指“缺一不可”。只有作用在物體上的力，而沒有物體在力的方向上通過的距離，即如果物體仍靜止不動，這個力就沒有對物體做功。結(jié)合課本圖2，分析兩個小朋友做的功等于零的道理。如果物體靠慣性做勻速直線運動，雖然在水平方向上通過了距離，但并沒有水平方向的力作用于它，所以沒有什么力做功。結(jié)合“在極光滑的水平冰面上滑動的冰球”一例，說明沒有什么力對冰球做功。練習(xí)、分析并演示以下問題，討論力對物體是否做功？放在水平木板上的小車，在水平拉力作用下前進了一段距離，拉力和重力這兩個力哪個力對物體做了功？為什么？用手提著木塊不動，木塊受幾個力的作用？

4、哪個力對木塊做了功？用沿水平的拉力拉動小車在水平木板上前進。當(dāng)把拉力去掉后，小車還向前運動一段距離，在這段距離上，拉力對小車做功了嗎？通過以上問題的討論，進一步理解做功的兩個必要因素。研究力對物體做功時，要分清哪個力對物體做功，或者哪個物體（施力物體）對哪個物體（受力物體）做功。SF11N甲SF22N乙2SF32N丙、功的計算演示，畫板圖如圖并加以分析。放在水平面上的小車，在水平拉力作用下前進一段距離，如圖1所示，拉力對小車做了功。甲：拉力為F，小車在拉力方向上通過的距離是s，拉力對小車做功；乙：拉力為2F，小車在拉力方向上通過的距離是s，拉力做的功是甲圖中拉力所做功的2倍。丙：拉力為2F，小

5、車在拉力方向上通過的距離是2s，拉力做的功是甲圖中拉力所做功的4倍。小結(jié)：可見力越大，使物體移動的距離越大，做的功越多。功的大小跟作用在物體上的力成正比，跟物體通過的距離成正比。功的計算公式功力距離；即：功等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積。用W表示功，用F表示力，s表示物體在力的方向上通過的距離，則功的公式可寫成：WFSGh功的單位在國際單位制中，力的單位是牛頓（N），距離的單位是米（m），功的單位是牛頓米，它有一個專用名稱叫焦耳，簡稱焦（J）。 1焦牛米在應(yīng)用杠桿平衡條件計算時，力和力臂的積的單位時“Nm”，不能寫成“J”，這兩個單位的物理意義有所不同。幾點說明使用WFs，要注意單位

6、的統(tǒng)一。做功的多少只由WFs決定，跟物體是做勻速直線運動還是做變速運動無關(guān)。知道1焦的物理意義，知道1焦的大小。例題：課本圖143，求推箱子的小朋友做了多少功？舉箱子的小朋友做了多少功？由一名學(xué)生板演，其他學(xué)生自己演算。要求解題規(guī)范化。W1Fs50牛10米500焦勻速舉高箱子，箱子受到兩個力，G和F，F(xiàn)GW2Fh100N1.5m150J追問：此題中木箱受到幾個力的作用？哪個力做了功？對什么物體做功？重力做了功沒有？為什么？學(xué)生回答，教師小結(jié)。、小結(jié)力學(xué)里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。功等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積。WFs功的單位是牛頓米

7、，它有一個專用名稱叫焦耳，簡稱焦（J）四、實驗研究研究內(nèi)容：使用機械能不能省功？杠桿實驗實驗?zāi)康模貉芯渴褂酶軛U提升重物時能不能省功？即手直接提升重物做的功與利用杠桿提升重物做的功是否相等。實驗中動力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。實驗是利用杠桿的平衡條件算出手對杠桿的拉力。實驗中手的拉力方向始終要豎直向上，重力方向始終豎直向下，所以它們做功的距離是沿力的方向的距離。把兩個刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用杠桿提升砝碼到一定高度時，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動的距離s（米）。實驗中，杠桿的重及杠桿在運動中的摩擦力忽略不計，實驗研究的是理

8、想機械。按課文實驗1，并參照圖組裝實驗器材，將實驗結(jié)果填入數(shù)據(jù)表格中，寫出實驗結(jié)論。動滑輪實驗實驗?zāi)康模貉芯渴褂脛踊喬嵘匚飼r能不能省功？即手直接提升重物做的功與利用動滑輪提升重物做的功是否相等。實驗中動力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。圖，實驗是利用杠桿的平衡條件算出手對杠桿的拉力。實驗中手的拉力方向始終要豎直向上，重力方向始終豎直向下，所以它們做功的距離是沿力的方向的距離。把兩個刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用動滑輪提升砝碼到一定高度時，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動的距離s（米）。實驗中，動滑輪的重及滑輪在運動中的摩擦力忽略不

9、計，實驗研究的是理想機械。按課文實驗2，并參照圖145組裝實驗器材，將實驗結(jié)果填入數(shù)據(jù)表格中，寫出實驗結(jié)論。總結(jié)實驗結(jié)論學(xué)生報告實驗記錄數(shù)值和實驗結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫好表格的小黑板）上。實驗表明：利用杠桿提升砝碼，使用杠桿所做的功Fs（焦）和直接用手所做的功Gh（焦）相等，即使用杠桿不能省功。利用動滑輪提起砝碼，使用滑輪做的功Fs和直接用手所做的功Gh相等，即使用動滑輪也不能省功?？偨Y(jié)出功的原理：使用機械時，人們直接用手做的功，都等于使用機械做的功。使用任何機械都不能省功，這個結(jié)論叫做功的原理。 功的原理對任何機械都適用。思維發(fā)散：使用任何機械都不省功，為什么人們還要使用機械呢？（課文后“想想議議”）因為使用機械可以改變動力的大小、方向和動力作用點移動的距離，使用機械還可以改變做功的快慢，使用機械還能比較方便的完成人們不方便完成的工作等，使用機械有很多好處。斜面斜面也是一種簡單機械，例如在向卡車上裝中的貨物時，常用木板搭成一個斜面，把重物推上去；爬坡度很陡的山，人感到很吃力，要是沿著盤山公路走就不會感到吃力，可見使用斜面可以省力。根據(jù)功的原理，可