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1、精品_精品资料_其次节功整体设计功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行争论和争论.同学在中学已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简洁重复,而是内容的深化和拓展,特别让同学留意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区分.教材从同学常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于同学熟悉的逐步加深.教材本着创设情形 ,设疑激趣的原就 ,引导同学先分析力与位移同向的例子 ,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中 ,一个运动的物体往往不只受一个力的作用 .教学中 ,让同学多举例子 ,体会在物体
2、产生一个位移的过程中,这些力有的是动力 ,有的可能是阻力 ,仍有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、 负功的概念 ,老师要逐步引导同学总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成 .在实际教学过程中,应多举实例 ,让同学动脑分析、通过观看、分析、总结、表述的过程,深化概念的懂得 .再辅以针对性较强的课堂训练,使同学能够娴熟把握功的基本概念及其求解方法 .1 课时学问与技能1. 懂得功的概念 ,能利用功的一般公式进行功的运算.2. 懂得总功 ,能运算合外力对物体所做的总功.3. 懂得功是能量转化的量度,并能举例说明 .过程与方法1. 能从现实生活中发觉与功有关的问题.2. 体会科学争论方法对
3、人类熟悉自然的重要作用.3. 能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.情感态度与价值观有参加科技活动的热忱,有将功的学问应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题 .懂得功的概念及正、负功的意义.利用功的定义解决有关问题.教学过程导入新课情形导入货物被起重机举高 ,重力势能增加了 ;列车在机车的牵引力之下,速度增大 ,动能增加了 ; 弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了; “神舟 ”飞船返回的面时,在落的之前打开降落伞,在空气阻力作用下 ,速度减小 ,动能削减了 ;物体从高处自由下落 ,速度增加 ,动能增加了 这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的
4、特点,你能看出来吗 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_吊装货物“神舟 ”飞船返回列车加速弹簧被压缩问题导入在图中两个人分别向前、 后拉车 ,他们所用的力对车产生的成效相同吗.假如车前进相同的位移 ,怎样反映他们对车的作用成效.拖拉机耕的时 ,对犁的拉力F 是斜向上方的 ,而犁是在水平方向运动的,此时拖拉机的拉力 F 对犁做功吗 .推动新课一、功复习回忆 : 功这个概念同学们并不生疏,我们在中学就已经学习过它的初步学问.让同学们摸索做功的两个因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离.老师引导 : 高中学问的学习对学问的定义与懂得更加深化,我们已经学习位移,对功的
5、要素应如何更加精确的描述.扩展教学 : 可以精确描述为 :作用在物体上的力 ;物体在力的方向上移动的位移.即假如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 .概念懂得 :老师用手托黑板擦,提示同学观看与摸索各力是否对物体做了功.过程一 :平托黑板擦向上移动一段距离.过程二 :平托黑板擦水平移动一段距离.问题 1:在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明缘由 .问题 2:在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明缘由 .同学摸索争论并由代表总结答复,在上升过程中 ,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线, 故二力做功了 .在
6、水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未 做功 .点评：通过学问回忆 ,复习做功的两个要素 ,并通过简洁的课堂演示,让同学现场分析做功情形,加深做功要素的懂得.并强调指出 ,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_力的方向上是否有位移.问题探究问题 1:假如力的方向与物体的运动方向一样,应当怎样运算这个力的功.课件展现情形一 :物体 m 在水平力 F 的作用下水平向右的位移为l, 如以下图所示 ,求力 F 对物体做的功 .老师指导同学摸索问题,依据功的概念独立推导.特别强调力和位移方向一样,这时功等于力跟物体在
7、力的方向上移动的位移的乘积.即 W=Fl.问题 2:假设力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样运算功了 .课件展现情形二 :物体 m 在与水平方向成 角的力 F 的作用下 ,沿水平方向向前行驶的距离为l, 如下图 ,求力 F 对物体所做的功 .老师提示同学摸索,虽然 F 与位移方向不一样 ,但可以依据力F 的作用成效把F 沿两个方向分解 .即跟位移方向不一样的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.同学依据老师的提示画出物体的受力分析图,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解F1、F2 的功.就分力 F1 所做的功等于 F1l,分力 F2 的方向跟位移的方向垂直,物体在 F2 的方向上没有发生位
8、移 ,所以 F2 所做的功等于零 .因此 ,力 F 对物体所做的功 W 等于 F1l,而 F1=Fcos , 所以 ,W=Flcos 老师利用实物投影仪展现同学的推导结果 ,点评、总结 ,得出功的定义式 ,及其文字表达 , 并强调公式中各量的物理意义 .通过让同学动手亲自推导公式 ,让同学加深对公式的懂得 ,为公式的敏捷应用打好基础 .要点辨析 : 老师与同学共同通过详细实例的运算 ,对公式的使用留意事项总归纳 : 1.公式中 F 应为恒力 ,即大小、方向不变 .2. 做功与物体运动形式 匀速或变速 无关,也就是说 ,当 F、l 及其夹角 确定后 ,功 W 就有确定值.3. 运算功时 ,肯定要
9、明确是哪个力对物体做的功.4. 功是过程量 ,是力在空间的积存量 .5.公式中的单位 :F 牛N;l 米m;W 焦 J.二、正功和负功公式懂得 : 功的运算式 W=Flcos 包含 cos 这一要素 ,通过数学学问的学习我们知道 :随着的变化 ,cos 的值也变化 .指导同学利用数学学问争论随 的变化 ,cos 的取值如何变化 ,从而得到功 W 的意义如何 .同学争论总结 :力 F 与物体位移l 的夹角 的取值范畴为 0 那18么0 ,在.这个范畴之内,cos 可能大于 0,可能等于 0,仍有可能小于 0,从而得到功 W 也可能大于 0、等于 0、小于0.老师指导同学摸索所争论的问题,并画出各
10、种情形下力做功的示意图.并通过示意图总结:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 当 =2时,cos =0,W=0力.F 和位移 l 的方向垂直时 ,力 F 不做功 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 当 0,W0这.表示力 F 对物体做正功 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 当时 ,cos 0,W这0.表示力 F 对物体做负功 .2点评： 老师通过实物投影仪投影同学画图情形,点评、总结 .利用数学学问分析物理问题是物理学习常用的手段 .培育同学分析问题的才能.指导同学阅读课本内容.提出问题 ,力对物体做正功或负功时有什么物理意义了.结合
11、生活实际 ,举例说明 .概念懂得 : 指导同学通过正功、负功的概念比较懂得正、负功的意义.在实际问题中 ,一个运动的物体往往不只受一个力的作用,在物体产生一个位移的过程中, 这些力中有的力是动力,有的力就可能是阻力,仍有的力对物体的位移没有直接的影响.例如 : 用一个水平的力 F 拉物体在粗糙水平面上运动.这时我们说 F 对物体做了正功 ,而阻力 f 对物体也做了功 ,但是明显 f 与 F 的功是有区分的 ,f 做的功是负功 ,也可说成是物体克服阻力f 做功.而支持力 N 和重力 G 就没有做功 .思维拓展功是标量 ,只有数值 ,没有方向 .功的正、负并不表示功的方向 ,而且也不是数量上的正与
12、负. 我们既不能说 “正功与负功的方向相反”也,不能说 “正功大于负功 ”它,们仅表示相反的做成成效.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.举例说明： 在上图中 ,可以说摩擦力做负功 ,也可以说物体克服摩擦力做了正功.比方摩擦力做了-20 J 的功 ,可以说物体克服摩擦力做了20 J 的功.形象比如 :小明借了小刚50 元钱,从小明的角度 ,是小明借了钱 ;从小刚的角度 ,是小刚把钱借给别人 .在上述对功的意义熟悉的基础上,争论正功和负功的意义 ,得出如下熟悉 :正功的意义是 :力对物体做功向物体供应能量,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
13、的能量为代价,即负功表示物体失去了能量 .例题一个质量 m=2 kg 的物体 ,受到与水平方向成37角斜向上方的力 F1=10 N 作用 ,在水平的面上移动的距离l=2 m, 物体与的面间的滑动摩擦力F2 =4.2 N, 求外力对物体所做的总功.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解法一 :拉力 F1 对物体所做的功为： W 1=F1lcos37=10 20.8 J=1.6 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摩擦力 F2 对物体所做的功为： W 2=F2lcos180=-4.2 2 J=-8.4 J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_外力对物体所做的总功
14、W 等于 W 1 和 W 2 的代数和所以： W=W 1+W 2=7.6 J.解法二：物体受到的合力为:4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F 合=F1cos37 -F2=10 5N-4.2 N=3.8 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以 W=F 合 l=3.8 2 J=7.6 J.师生一起点评两种解答过程,并对解题规律总结如下:1 当物体在几个力的共同作用下发生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一段位移时 ,求这几个力的总功的方法:一是依据功的公式W=Flcos,其中 F 为物体所受的合外 力 ; 二 是 先求 各 力 对 物 体 所做 的 功
15、 W 1 、 W 2 、 W n, 再 求 各 力 所 做 功 的 代 数 和 , 即W=W 1+W 2+ +W n,留意代入功的正、负号.2 由于功是标量 ,其次种方法较为简便 .课堂训练1. 如下图 ,质量为 m 的物体静止于倾角为的光滑斜面体上 ,斜面体的质量为 M. 现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体与斜面之间无相对滑动,一起沿水平方向向左移动了s,就在此匀速运动过程中斜面体M 对物体 m 做的功为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mA.FsB.mgstan C.FsD.mgscos sin 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Mm答案： B2. 起
16、重机将质量为100 kg 的重物竖直向上移动了2 m,以下三种情形下 ,做功的力各有哪几个力.每个力做了多少功.是正功仍是负功 .不计阻力 ,g 取 9.8 m/s2(1) 匀加速提高 ,加速度 a1=0.2 m/s2;(2) 匀速提高 ;(3) 匀减速下降 ,加速度大小 a2 =0.2 m/s2.答案： 1拉力和重力 ;W 拉=2103 J,W G=-1.96103 J;拉力做正功 ,重力做负功(2) 拉力和重力 ;均等于 1.96 103 J;拉力做正功 ,重力做负功(3) 拉力和重力 ;拉力做功 -2 103 J;重力做功 1.96 103 J;拉力做负功 ,重力做正功3. 如图 ,在光
17、滑的水平面上,物块在恒力 F=100 N 的作用下从 A 点运动到 B 点,不计滑轮的大小 ,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m, =37, =5求3拉.力 F 做的功 .答案： 100 J4. 如下图的轨道 ABCD 中,AB 、CD 为光滑圆弧轨道 ,BC 为长 2 m 的水平轨道 ,物体与水平轨道间的动摩擦因数=0.2质, 量为 m 的物体从高 h=1 m 的 A 处由静止开头滑下 ,求：(1) 物体第一次在轨道到达的最大高度H;(2) 物体最终停在何处.答案： 1H=0.6 m2 物体最终停在BC 的中点课堂小结1. 功是力作用在物体上对空间的积存效应,即谈到 “功”
18、必,有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移 .功是能量变化的量度 ,这个观点是贯穿全章的主线.2. 对公式 W=Flcos 要从三个方面懂得:1 功是针对某一力的,谈到功时 ,肯定要指明是哪个力对物体做了功 ;2 力对物体做功只和物体的运动过程有关,只要 F、l 、相同 ,就恒力 F 做的功就相同 ,而与物体的运动状态无关,即不管物体是加速运动、 减速运动仍是匀速运动;3由于位移与参考系的选取有关,所以功具有相对性.3. 功是标量 ,功的正负由夹角 来确定 .正、负功的意义是 :力对物体做正功 ,表示施力物体能够可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_把能量传递给受力物体、受力物体
19、的能量增加;力对物体做负功表示受力物体把能量传递给其他的物体 ,受力物体的能量削减 ,即物体克服外力做功 .4. 公式 W=Flcos 只适用于恒力做功的情形.对于变力做功的问题可以用其他方式求解 “动能定理 ”一节里将会讲得很透彻.布置作业1. 教材 “问题与练习 ”第 2、3 题.2. 以小组为单位 ,让同学举诞生活中力做正功、负功、不做功的实际例子,加深对教材内容的懂得 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一,功的概念功二,功的正负1. 本质2. 因素3. 公式4. 单位1. cos 2.cos3. cos板书设计其次节 功0 : 力F不做功0 : 力F做负功0 : 力F做正功可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三, 合功的求解1. 先求合力再求合力功可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 先求各分力功 ,再求代数和课后反思：可编辑资料 - - - 欢迎下载