功
一、【教学目标】
1、知识与技能:
(1)知道功的定义,理解做功的两个因素:力和在力的方向上的位移;
(2)掌握计算功的公式:W=Fscosa ,知道公式的使用条件,知道功的单位确应用公式计算功;
(3)知道多个力对物体所做的总功等于这多个力的合力对物体所做的功;
(4)知道功有正负之分,知道功是标量;理解正负功的实质,能正确判断功在什么情况下做正功,在什么情况下做负功。
2、过程与方法:
通过观察日常生活和教材图示的各种“做功”情况,通过比较和分析解外力做功的两个不可缺少的因素;
3、情感、态度与价值观:
(1)经历观察、分析和比较等学习活动,培养学生科学探究精神、形成科学探究习惯;感受到身边处处有物理;
(2)通过对问题情景的分析,归纳、总结,使学生获得成功的喜悦、激发学生学习物理的兴趣、提高学生的自信心。
二、【教学重点难点】
1、教学重点:
(1)理解做功的两个必要因素,“在力的方向上的位移”是否就是物体发生的位移?
(2)掌握一个力和多个力做功的计算方法。
2、教学难点:
(1)如何正确应用公式W=Fscosa ;(2)理解并判断某个力做功的正负。
三、【教学过程】:
1、导入新课:
在认识能量的历史过程中,人们建立了功的概念,因此,功和能是两个密切联系的物理量。
通过实例体验功与能的密切联系
•木材在起重机的拉力作用下重力势能增加了
•列车在机车牵引力作用下动能增加了
•握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
如果物体在力的作用下能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了功。
2、教学过程设计:
(1)回顾提问:
在学习初中物理时,我们已经认识到什么叫做功
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
举例说明力对物体做功
(2)提出问题:
有力作用在物体上,物体的能量一定改变吗?力一定做功吗?
实例分析:在不考虑空气阻力的情况下,手托书上下匀速运动、静止、水平匀速运动时,力对物体是否做功?
得出结论:做功的两个不可缺少的因素
作用在物体上的力
物体在力的方向上发生位移
(3)探究功的计算公式
①如果力的方向与物体的运动方向一致
W=Fl
②如果力的方向与物体的运动方向垂直
W = 0
③当力的方向与位移方向成一角度α时
分析:根据力的等效性原理,可以把F 计算做功的问题转化为分别求F 1和F 2做功的问题。
W 1=Fcos α L W 2=0
W=W 1+W 2= FLcos α
结论:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
公式:W=FLcos α
单位: N ·m J
理解:
a 、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b 、力必须是恒力
c 、公式中的F 和l 必须具备同时性
d 、功是过程量
e 、与物体是否受其他力无关,与物体的运动状态无关
功是标量:只有大小,没有方向。
力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力。
力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍物体的运动,是阻力。
注意:一个力对物体做负功,有两种说法。
往往说成物体克服这个力做功举例
(5)典例讲解
例题:一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离为5m,物体与地面间的滑动摩擦力f=100N,求:
(1)各个力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)物体所受的合力
(4)合力对物体做的功
解析(1)拉力F对物体所做的功为W1= Fl cos37°=2000J 摩擦力F阻对物体所做的功为W2= F阻l cos180°= -500J
(2)各力做功的代数和W=W1+W2=1500J
(3)物体所受的合力F合=F cos37°-F阻=300N
(4)合力对物体所做的功W= F合l=1500J
结论:几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对物体所做的功
方法总结:
方法一:先求每一个力所做的功,再求它们的代数和;
方法二:先求合力,再求合力所做的功。
(6)随堂练习
(7)课堂小结
一、做功的两个必要因素
1、作用在物体上的力F
2、物体在力的方向上发生一段位移lcosa
二、功的一般计算公式
W=FLcosα
三、功是标量,国际单位制中单位为J
四、功的正负的物理意义:
力对物体做正功,该力成为物体运动的动力
力对物体做负功,该力成为为物体运动的阻力
五、总功的求法
1、先求每一个力所做的功,在求它们的代数和;
2、先求合力,再求合力所做的功。
3、布置作业
课后 2、3、4。