第一篇:7.2《功》教案
7.2 << 功>>教案 王妍萍
功和能的概念是物理學(xué)中重要的基本概念,且貫穿在全部物理學(xué)中,所以教材在第一節(jié)給出能量的概念后,接著對功進(jìn)行研究和討論.學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過功,但這節(jié)內(nèi)容并不是初中內(nèi)容的簡單重復(fù),而是內(nèi)容的深化和拓展,尤其讓學(xué)生注意區(qū)分日常生活中我們所說的做“工”與力對物體的做功的區(qū)別.教材從學(xué)生常見的起重機搬運貨物、機車牽引列車前行、手握握力器的事例入手,便于學(xué)生認(rèn)識的逐步加深.教材本著創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)疑激趣的原則,引導(dǎo)學(xué)生先分析力與位移同向的例子,然后探究力與位移有夾角時功的求解.在實際問題中,一個運動的物體往往不只受一個力的作用.教學(xué)中,讓學(xué)生多舉例子,體會在物體產(chǎn)生一個位移的過程中,這些力有的是動力,有的可能是阻力,還有的力對物體的位移沒有直接的影響,從而引出正、負(fù)功的概念,教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納力做正、負(fù)功的條件,不要急于求成.在實際教學(xué)過程中,應(yīng)多舉實例,讓學(xué)生動腦分析、通過觀察、分析、總結(jié)、表述的過程,深化概念的理解.再輔以針對性較強的課堂訓(xùn)練,使學(xué)生能夠熟練掌握功的基本概念及其求解方法.教學(xué)重點
理解功的概念及正、負(fù)功的意義.教學(xué)難點
利用功的定義解決有關(guān)問題.課時安排 1課時 三維目標(biāo) 知識與技能
1.理解功的概念,能利用功的一般公式進(jìn)行功的計算.2.理解總功,能計算合外力對物體所做的總功.3.理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度,并能舉例說明.過程與方法
1.能從現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)與功有關(guān)的問題.2.體會科學(xué)研究方法對人類認(rèn)識自然的重要作用.3.能運用功的概念解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題.情感態(tài)度與價值觀
有參與科技活動的熱情,有將功的知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實際的意識,勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問題.教學(xué)過程
導(dǎo)入新課 情景導(dǎo)入 貨物被起重機舉高,重力勢能增加了;列車在機車的牽引力之下,速度增大,動能增加了;彈簧受到拉伸或壓縮后,彈性勢能增加了;“神舟”飛船返回地面時,在落地之前打開降落傘,在空氣阻力作用下,速度減小,動能減少了;物體從高處自由下落,速度增加,動能增加了……這些都是我們所熟知的一些物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象有一個共同的特征,你能看出來嗎?
問題導(dǎo)入
在圖中兩個人分別向前、后拉車,他們所用的力對車產(chǎn)生的效果相同嗎?如果車前進(jìn)相同的位移,怎樣反映他們對車的作用效果?
拖拉機耕地時,對犁的拉力F是斜向上方的,而犁是在水平方向運動的,此時拖拉機的拉力F對犁做功嗎? 推進(jìn)新課
一、功
復(fù)習(xí)回顧:功這個概念同學(xué)們并不陌生,我們在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過它的初步知識.讓同學(xué)們思考做功的兩個因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上移動的距離.教師引導(dǎo):高中知識的學(xué)習(xí)對知識的定義與理解更加深入,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)位移,對功的要素應(yīng)如何更加精確地描述? 擴(kuò)展教學(xué):可以精確描述為:①作用在物體上的力;②物體在力的方向上移動的位移.即如果一個物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,物理學(xué)中就說這個力對物體做了功.概念理解:教師用手托黑板擦,提醒學(xué)生觀察與思考各力是否對物體做了功? 過程一:平托黑板擦向上移動一段距離.過程二:平托黑板擦水平移動一段距離.問題1:在過程一中手對黑板擦的支持力與黑板擦的重力是否做功,并說明原因.問題2:在過程二中手對黑板擦的支持力與黑板擦的重力是否做功,并說明原因.學(xué)生思考討論并由代表總結(jié)回答,在上升過程中,位移方向在豎直方向,與支持力和重力共線,故二力做功了.在水平移動過程中位移水平,在重力和支持力方向無位移,故此過程二力均未做功.點評:通過知識回顧,復(fù)習(xí)做功的兩個要素,并通過簡單的課堂演示,讓學(xué)生現(xiàn)場分析做功情況,加深做功要素的理解.并強調(diào)指出,分析一個力是否對物體做功,關(guān)鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移.問題探究
問題1:如果力的方向與物體的運動方向一致,應(yīng)該怎樣計算這個力的功.課件展示情景一:物體m在水平力F的作用下水平向右的位移為l,如下圖所示,求力F對物體做的功.教師指導(dǎo)學(xué)生思考問題,根據(jù)功的概念獨立推導(dǎo).尤其強調(diào)力和位移方向一致,這時功等于力跟物體在力的方向上移動的位移的乘積.即W=Fl.問題2:若力的方向與物體的運動方向成某一角度,該怎樣計算功呢? 課件展示情景二:物體m在與水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行駛的距離為l,如圖所示,求力F對物體所做的功.教師提示學(xué)生思考,雖然F與位移方向不一致,但可以根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個方向分解.即跟位移方向不一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.學(xué)生根據(jù)教師的提示畫出物體的受力分析圖,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解F1、F2的功.則分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移,所以F2所做的功等于零.因此,力F對物體所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,所以,W=Flcosα
教師利用實物投影儀展示學(xué)生的推導(dǎo)結(jié)果,點評、總結(jié),得出功的定義式,及其文字?jǐn)⑹?并強調(diào)公式中各量的物理意義.通過讓學(xué)生動手親自推導(dǎo)公式,讓學(xué)生加深對公式的理解,為公式的靈活應(yīng)用打好基礎(chǔ).要點辨析:教師與學(xué)生共同通過具體實例的計算,對公式的使用注意事項總歸納: 1.公式中F應(yīng)為恒力,即大小、方向不變.2.做功與物體運動形式(勻速或變速)無關(guān),也就是說,當(dāng)F、l及其夾角α確定后,功W就有確定值.3.計算功時,一定要明確是哪個力對物體做的功.4.功是過程量,是力在空間的積累量.5.公式中的單位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).二、正功和負(fù)功 公式理解:功的計算式W=Flcosα包含cosα這一要素,通過數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)我們知道:隨著α的變化,cosα的值也變化.指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識討論隨α的變化,cosα的取值如何變化,從而得到功W的意義如何.學(xué)生討論總結(jié):力F與物體位移l的夾角α的取值范圍為0°≤α≤180°.那么,在這個范圍之內(nèi),cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.教師指導(dǎo)學(xué)生思考所討論的問題,并畫出各種情況下力做功的示意圖.并通過示意圖總結(jié): 1.當(dāng)α=2.當(dāng)α<3.當(dāng)?時,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直時,力F不做功;2?時,cosα>0,W>0.這表示力F對物體做正功;2?<α≤π時,cosα<0,W<0.這表示力F對物體做負(fù)功.2舉例說明:在上圖中,可以說摩擦力做負(fù)功,也可以說物體克服摩擦力做了正功.比如摩擦力做了-20 J的功,可以說物體克服摩擦力做了20 J的功.在上述對功的意義認(rèn)識的基礎(chǔ)上,討論正功和負(fù)功的意義,得出如下認(rèn)識: 正功的意義是:力對物體做功向物體提供能量,即受力物體獲得了能量.負(fù)功的意義是:物體克服外力做功,向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價),即負(fù)功表示物體失去了能量
例題 一個質(zhì)量m=2 kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向上方的力F1=10 N作用,在水平地面上移動的距離l=2 m,物體與地面間的滑動摩擦力F2=4.2 N,求外力對物體所做的總功.解法一:拉力F1對物體所做的功為:W1=F1lcos37°=10×2×0.8 J=1.6 J 摩擦力F2對物體所做的功為:W2=F2lcos180°=-4.2×2 J=-8.4 J 外力對物體所做的總功W等于W1和W2的代數(shù)和 所以:W=W1+W2=7.6 J.解法二:物體受到的合力為: F合=F1cos37°-F2=10×N-4.2 N=3.8 N 所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J.師生一起點評兩種解答過程,并對解題規(guī)律總結(jié)如下:(1)當(dāng)物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時,求這幾個力的總功的方法:一是根據(jù)功的公式W=Flcosα,其中F為物體所受的合外力;二是先求各力對物體所做的功W1、W2、…Wn,再求各力所做功的代數(shù)和,即W=W1+W2+…+Wn,注意代入功的正、負(fù)號.(2)由于功是標(biāo)量,第二種方法較為簡便.45
課堂小結(jié)
1.功是力作用在物體上對空間的積累效應(yīng),即談到“功”,必有力作用在物體上并在力的方向上發(fā)生一段位移.功是能量變化的量度,這個觀點是貫穿全章的主線.2.對公式W=Flcosα要從三個方面理解:(1)功是針對某一力的,談到功時,一定要指明是哪個力對物體做了功;(2)力對物體做功只和物體的運動過程有關(guān),只要F、l、α相同,則恒力F做的功就相同,而與物體的運動狀態(tài)無關(guān),即不管物體是加速運動、減速運動還是勻速運動;(3)由于位移與參考系的選取有關(guān),所以功具有相對性.3.功是標(biāo)量,功的正負(fù)由夾角α來確定.正、負(fù)功的意義是:力對物體做正功,表示施力物體能夠把能量傳遞給受力物體、受力物體的能量增加;力對物體做負(fù)功表示受力物體把能量傳遞給其他的物體,受力物體的能量減少,即物體克服外力做功.4.公式W=Flcosα只適用于恒力做功的情形.對于變力做功的問題可以用其他方式求解(“動能定理”一節(jié)里將會講得很透徹).布置作業(yè)
1.教材“問題與練習(xí)”第2、3題.2.以小組為單位,讓學(xué)生舉出生活中力做正功、負(fù)功、不做功的實際例子,加深對教材內(nèi)容的理解.板書設(shè)計
7.2 功
??1.本質(zhì)???一,功的概念?2.因素???3.公式??4.單位????1.cos??0:力F不做功?功? ?二,功的正負(fù)2.cos??0:力F做負(fù)功???3.cos??0:力F做正功?????1.先求合力再求合力功?三,合功的求解?,再求代數(shù)和??2.先求各分力功??
第二篇:功教案
15.1功
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
知道功的概念,知道做功的兩個要素并能分析力做功與否。知道功的公式并能進(jìn)行計算,知道功的單位。實驗探究功的原理。
2、過程與方法
通過從實例中認(rèn)識做功需要兩個必要因素的過程,學(xué)習(xí)從物理想象中歸納簡單規(guī)律的方法。
3、情感態(tài)度價值觀
通過對生活中實例的解釋,體會到物理知識的應(yīng)用,增強學(xué)習(xí)物理知識的欲望。
二、新課引入
小孩在搬石頭,搬了好久,累得夠嗆,卻沒有搬動。這時爸爸來了,他輕松地把石頭搬了起來。對于搬石頭這件事,爸爸的付出是有成效的,在力學(xué)中,我們說爸爸對石頭做了功。而小孩的付出是沒有成效的,小孩沒有對石頭做功。
三、新課教學(xué)
1、知道功的概念,知道做功的兩個要素并能分析力做功與否。
功的概念:一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,這個力的作用顯示了成效,力學(xué)里就說這個力做了機械功,簡稱功。
根據(jù)功的概念,我們可以知道力學(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。舉例說明 ①
在上圖中,繩子拉力對袋子做功。(袋子在拉力方向上移動了一段距離)
繩子拉力對小車做功。(小車在拉力方向上移動了一段距離)汽車受到的摩擦力對汽車做功。(雖然摩擦力與汽車運動方向,但是摩擦力仍然對汽車做功,這時摩擦力起到了使汽車減速的效果)②推小車紋絲不動,力對小車做功嗎? ③搬石頭沒有搬動,力對石頭做功嗎?
④足球被踢了一腳之后飛在空中時腳對球做功嗎? ⑤在光滑的冰面上滑動的冰塊,有力對它做功嗎?
⑥兩位同學(xué)提著水桶沿水平方向行走,抬水的拉力對水桶做功嗎? ⑦學(xué)生背著書包向前勻速運動,肩膀?qū)闹С至龉幔?/p>
可見,有力沒距離、有距離沒力、有力有距離但是距離不是發(fā)生在力的方向山,都是沒有做功的。做功的兩個因素缺一不可。
2、知道功的公式并能進(jìn)行計算,知道功的單位。力對物體的作用效果有明顯有不明顯,即功是有大有小的。
在物理學(xué)中,功等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積。即:功=力×力方向上移動的距離,用公式表示為W=FS。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),這是為了紀(jì)念英國大物理學(xué)家焦耳。
例題:一個人用50N的力在水平方向勻速推一輛重200N的車前進(jìn)2m,求這個人對車做功多少?重力對車做功多少?
(人對車做功100J,重力對車沒有做功)
3、實驗探究功的原理
省力杠桿的特點是省力但費距離,動滑輪的特點是省力費距離。如果有一種機械,既省力又省距離就太好了,這樣我們就能對物體少做功了。但是可能嗎? 參照書上內(nèi)容進(jìn)行演示實驗,在實驗過程中,填好書上表格。
大量事實表明:使用機械時人們所做的功,都不會少于不使用機械時所做的功。使用任何機械都不省功,這就是功的原理。
所以,既省力又省距離是不可能的,省力必定費距離,費力必定省距離。
第三篇:功教案
第十一章
第一節(jié)
功
課型:新授課
課時:1課時 教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能:
①知道做功的兩個必要因素。
②理解功的定義、計算公式和單位,并會用功的公式進(jìn)行簡單計算。
2、過程與方法:
①通過觀察和思考,判斷在什么情況下力對物體做了功,在什么情況下沒有做功 ②通過推理、分析與閱讀,得出功與力、在力的方向上移動距離的定性關(guān)系。
3、情感、態(tài)度與價值觀:
通過聯(lián)系生活、生產(chǎn)實際激發(fā)求知欲,培養(yǎng)探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的興趣。
教學(xué)重點、難點:
1、理解功的概念及計算。
2、判斷力對物體是否做功,以及對“功的原理”的探究與理解。教學(xué)過程
一、導(dǎo)入新課
師:說出下列詞語中“功”的含義:
功勞、立功_____貢獻(xiàn)
大功告成、事半功倍_____成效 師:在力學(xué)上“做功”的含義是什么?
二、新課教學(xué)
(一)物理學(xué)中的功
師:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了距離,這個力的作用就有了成效,力學(xué)里就 說這個力作了功。
多媒體:投影一組做功的實例和一組沒有做功的實例。(實例聯(lián)系生活和科技前沿)師:每組實例有什么共同點?兩組實例有什么不同點? 生:觀察并總結(jié)共同點和不同點 師:功包含哪些必要因素? 生:有兩個必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在這個力的方向上移動了距離。師:如何判斷是否做功?
生:用功的兩個必要因素來判斷。
師:有哪些情況看似做功,但實際上并不做功?
生:
1、有力F的作用,但距離S=0(如舉重運動員舉著杠鈴不動)生:
2、有距離S,但力F=0(如慣性運動)
生:
3、有力F也有距離S,但F ⊥ S(如提一桶水,水平前進(jìn))
練習(xí)(投影):1.起重機將貨物從地面A點提升到B點,又從B點平移到C點,在這一過程中起重機一直都在做功嗎?為什么?
2.在下列幾種情況中,力對物體做功的是()
第四篇:功教案
第一節(jié)
功
教學(xué)內(nèi)容:功 教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能 理解功的概念。
2.過程與方法
通過觀察和實驗了解功的物理意義。
3.情感、態(tài)度與價值觀 具有對科學(xué)的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識。
教學(xué)準(zhǔn)備:
嘗試題投影片、投影儀、鉤碼、示教板(自制)教學(xué)過程
一、新課引入
師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)力學(xué)中的一個重要概念——功 師:下面請同學(xué)們先來完成下面的嘗試題 投影出示嘗試題㈠:
放在水平桌面上的木塊受到幾個力的作用?畫出它的受力示意圖。用細(xì)繩拉著木塊在水平桌面前進(jìn)時,木塊受到幾個力的作用,什么力對木塊的移動作出了貢獻(xiàn)?
你對“功”這個詞怎樣理解的?哪些人可以評功受獎?你知道“勞而無功”的含義嗎? 學(xué)生練習(xí)、討論,教師巡視。請一位學(xué)生板演題1木塊受力示意圖,然后請學(xué)生舉手回答題
2、題3并給予指正和肯定。最后歸納小結(jié):
師:力學(xué)中“功”,主要吸收了“貢獻(xiàn)”、“成效”的意思,指一個力作用物體上,物體在這個力的作用下移動了一段距離,這個力對物體的移動作出了貢獻(xiàn),取得成效,就說這個力對物體做了功。如題2中繩子的拉力對木塊做了功。
二、新課教學(xué)
㈠功的兩個必要因素 師:下面請同學(xué)們閱讀課本第一部分內(nèi)容,然后再完成嘗試題㈡,體會一下力學(xué)中“功”的含義。
投影出示嘗試題㈡
下列各圖所展示的現(xiàn)象中,什么力對物體移動有貢獻(xiàn)?什么力對物體做了功? ①人推小車前進(jìn)
②馬拉車前進(jìn)
③起重機吊起重物 當(dāng)你端著一盆水不動時,你累嗎?你有沒有做功?為什么?
當(dāng)你使勁地用力拉(固定在地面上的)講臺,講臺移動了嗎?你累嗎?你做了功沒有? 人推木箱前進(jìn)時,重力和支持力對木箱有沒有做功?為什么? 人提前水桶沿水平地面前進(jìn)時,提力有沒有做功,為什么? 拋出的小球,在水平地面上滾動時,有沒有力對它做功?
學(xué)生看書、討論,教師巡視,3分鐘后,師生一起討論完成試題㈡的解答。師:題1展示的三個現(xiàn)象中,有什么共同點?
生:都有力作用在物體上,都使物體在力的方向移動了一段距離,力都對物體做了功。師:你們中誰能歸納出做功的兩個必要因素?
學(xué)生代表回答,教師板書:
做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力方向上移動的距離。師:題
2、題3的例子告訴我們,什么情況不做功? 生:當(dāng)力作用在物體上,不能使物體移動,不做功。師:對,這是一種“勞而無功”的現(xiàn)象。
師:題4中,重力、支持力為什么不做功?題5中提力有沒有做功?為什么?
生:重力、支持力對木箱移動沒有貢獻(xiàn),不做功。同樣向上的提力對水桶的水平移動沒有貢獻(xiàn),也不做功。
師:對,這也是一種“勞而無功”的現(xiàn)象。當(dāng)力與物體移動方向垂直時,這個力不做功。師:拋出的小球在水平地面上滾動時,有力對它做功嗎? 生:沒有,小球向前滾動的原因是因為小球具有慣性。
師:物體由于慣性運動時,沒有外力對它做功,這可以說是一種“不勞無功”的現(xiàn)象。㈡功的大小與哪些因素有關(guān)
師:做功是有多少的,用的力大,移動的距離長,力的成效大,做的功多。下面請大家觀看老師演示
演示
1、將1只鉤碼提高1個單位(10厘米)高度 演示
2、將1只鉤碼提高3個單位(10厘米)高度
演示
3、將2只鉤碼提高3個單位(10厘米)高度師:第二次做的功是第一次的幾倍? 生:第二次是第一次的3倍。
師:第三次做的功是第二次的幾倍?是第一次的幾倍? 生:是第二次的2倍,第一次的6倍。
師:你們能歸納出決定做功多少的因素嗎?
生:功的大小跟力的大小和使物體移動距離的大小有關(guān),力越大,使物體移動的距離越大,力做的功越多。
師:對,從上面的實驗,我們不難得出:功的大小跟作用在物體上的力成正比,跟物體在力方向上通過的距離成正比。
㈢功的計算公式和單位: 師:我們知道了功的大小跟作用在物體上的力和物體在力方向上通過的距離的關(guān)系。力學(xué)中規(guī)定,功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
功=力×距離 師:用W表示功,F(xiàn)表示作用在物體上的力,S表示物體在力的方向上通過的距離,功的計算公式可以寫成W=F?S。在國際單位制中力的單位是牛,距離的單位是米,功的單位是牛?米,牛?米有一個專門的名稱叫焦耳,簡稱焦,1焦=1牛?米。
師:讓我們一起計算一下,剛才第三次實驗時老師做的功。
提鉤碼用的力F=G=mg=0.2千克×9.8牛/千克=1.96牛 鉤碼移動的距離s=h=0.3米
提鉤碼做的功W=F?S=1.96?!?.3米=5.88焦
三、小結(jié)
師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力學(xué)中“功”的概念,知道了做功的兩個必要因素,給出了功的計算公式W=F?S,知道了功的單位是焦耳。下面再給出一組嘗試題,供大家練習(xí),幫助大家更好地理解功的意義,掌握功的計算。下面請大家邊看書,邊練習(xí)。
出示嘗試題㈢
下列情況力對物體做了多少功? ⑴用100牛的力將物體舉高2米。
⑵用100牛的力提著物體站在2米高處。
⑶用100牛的力提著物體站在水平前進(jìn)的小車上,隨著小車一起向前移動了2米。⑷用100牛的力提著物體沿扶梯走在2米高平臺上。⑸用100牛的力將壘球擲出10米。
⑹用100牛水平力拉著重500牛的小車沿水平面前進(jìn)了10米。試一試,估算一下你做了多少功? ⑴將100克的砝碼舉高1米。
⑵將掉在地上的課本拾起來,放到桌面上。⑶將凳子放到桌面上。⑶做一次引體向上。
學(xué)生練習(xí),并板演,教師巡視,最后與學(xué)生一起評價學(xué)生的板演,給予指正和肯定。
四、布置課外小實驗:
測出自己上樓時所做的功及所用的時間。
要求:
1、測出:(1)體重G。(2)樓層高h(yuǎn)。(3)上樓所用的時間,按正常速度走上去所需時間t1??焖倥苌先ニ钑r間t2。
2、計算:⑴上樓所做的功。⑵兩次登樓過程中,每秒鐘做的功。
五、布置作業(yè)
P103 1—5
第五篇:《功》教案
物理《功》教案
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1、結(jié)合實例知道機械功的概念。
2、能用生活、生產(chǎn)中的實例解釋機械功的含義。3.理解功的概念,知道使用任何機械都不能省功。
二、過程與方法
通過觀察和實驗了解功的物理意義。
三、情感、態(tài)度與價值觀
具有對科學(xué)的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識。
教學(xué)重點:理解功的概念。教學(xué)難點:理解并會計算功。
教具準(zhǔn)備:杠桿、鉤碼、刻度尺、動滑輪。教學(xué)過程
一、引入新課
小亮同學(xué)做清潔時,提著一桶水在水平方向前進(jìn)了一段距離。因為他用了力,我們說他在“工作“。而在力學(xué)中功的概念是怎么定義的?怎樣才叫做功?又怎樣計算做功的多少?這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)和研究的內(nèi)容。
二、新課學(xué)習(xí)
1、力學(xué)中的功
“功”的含義很多,有“貢獻(xiàn)”的意思,還有“成效”的意思。力學(xué)里所說的“功”包含有“成效”的意思,但它具有更確切的含義。下面是幾個做功的例子。課本圖15.1—1,物體在繩向上拉力的作用下升高,拉力對物體做了功。靜止的小車在水平拉力作用下前進(jìn),拉力對小車做了功。物體在重力作用下豎直下落,重力對物體做了功。力學(xué)主要是研究力和運功的關(guān)系。如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,這個力的作用就顯出成效,力學(xué)里就說這個力做了功。
我們在分析下面幾個例子中是否有力做功?
(1)物體沒有受到力的作用,但因為慣性通過一段路程,如在光滑的水平冰面上,一物體由于慣性做勻速直線運動。(F=0)
(2)物體受到力,但沒有移動距離,即通過的路程為零。如一人用很大的力推一輛汽車,汽車沒移動。(S=0)(3)物體受到力的作用,也移動了距離,但移動的距離不是在力的方向上移動的。如手提一桶水在水平地面上行走。
教師啟發(fā)學(xué)生討論得出以上三例中都不做功。根據(jù)前面的實例歸納得出力學(xué)中的功包含的兩個必要因素:
功
(1)作用在物體上的力。
(2)物體在力的方向上移動的距離。
2、功的計算
力學(xué)里所說的功包括兩個必要的因素,作用在物體上的力越大,使物體在力的方向上移動的距離越大,這個力所做的功越多。功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
(1)功的計算式:W=FS(2)功的單位:焦耳(J),1焦=1?!っ住=苟奈锢砗x:在1牛頓力的作用下,物體在這個力的方向上通過的距離是 1米。
(3)功的大小與作用在物體上的力成正比,跟物體通過的距離成正比。例:教材P105例題,學(xué)生讀題后提問:
(1)馬運貨物時拉力方向、重力方向各是怎樣的?
(2)貨物運動距離是多少?貨物運動方向與什么力方向一致?什么力在做功?(3)貨物勻速運動說明拉力與摩擦力有什么關(guān)系? 弄清以上問題后,學(xué)生閱讀書上解題過程。
例題延伸:在拉力和貨物在拉力方向移動的距離不變的條件下,分別求出以下各種情況下馬運貨物所做的功。
(1)改變貨物質(zhì)量。(2)改變拉力方向;
(3)讓雪橇在不同路面前進(jìn),使它做勻速直線運動或變速直線移動。
引導(dǎo)學(xué)生分析討論后得出:力所做的功只跟力和物體在這個力的方向上通過的距離有關(guān)。跟受力物體質(zhì)量、拉力方向、物體運動狀態(tài)(勻速、加速或減速)等其它因素?zé)o關(guān)。
3、功的原理
使用杠桿、動滑輪等簡單機械可以省力,也能省功嗎?
把一個重為G的物體勻速提升H,不用機械直接用手需做多少功?(W =GH)演示:
(1)按教材P106圖15.1—3,利用動力臂是阻力臂3倍的杠桿來將重力G的物體提升H,不計杠桿重及摩擦,拉力F=G/3,用刻度尺測出拉力的作用點上升距離S=3H。使用杠桿做的功為W=F×S= G/3×3H=GH(2)按教材P106圖15.1—4,利用動滑輪來將重力G的物體提升H,不計動滑輪重、繩重及摩擦,拉力F=G/2,用刻度尺測出拉力的作用點上升距離S2=2H。使用動滑輪做的功為W=F×S= G/2×2H=GH 由上面的實驗可知:使用機械時做的功和不用機械時做的功相等。而實際中由于機械自重和摩擦的存在,使用機械時還要克服機械自重及摩擦多做一些功。
師生共同歸納得出:使用機械時,人們所做的功都不會少于人們不用機械時所做的功,也就是使用任何機械都不省功,這個結(jié)論叫做功的原理。
功
三、小結(jié)
這節(jié)課我們認(rèn)識了功,功是力和力的方向上移動的距離的乘積。也學(xué)會了計算功。知道了使用任何機械都不省功。
四、課堂練習(xí)
1、下列各種情況中人對物體做的功是: A、舉重運動員雙手舉著杠鈴不動。
B、足球離開運動員的腳后,在草地向前運動。C、手提著箱子在平地上前進(jìn)。D、手捧著書本上樓。
2、起重機鋼索將500N的物體勻速提高6m后,又水平勻速移動4m,鋼索對物體所做的功為(A.3000J B.5000J C.2000J D.1000J
五、板書設(shè)計
功
1、力學(xué)中的功包含的兩個必要因素:
(1)作用在物體上的力(2)物體在力的方向移動的距離 2、功的計算:W=FS 3、功的原理:使用任何機械都不省功。
功。)