功教案
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功
一、教学目标
1)知识与技能
1.知道做功的两个必要因素。
2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
3.知道功的原理。
2)过程与方法
1.通过思考和讨论,判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功?
2.学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
3.通过观察和实验,了解功的含义,学会用科学探究的方法研究物理问题。
3)情感态度与价值观
1.乐于探索自然现象和物理规律,乐于参与观察、实验、探索活动。
2.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
3.培养学生的综合学习能力,激发学生的求知欲。
二、教学重点和难点
1重点:理解功的概念。
2难点:判断力对物体是否做功,以及做功的计算。
三、教法与学法
讲授法直观法(演示实验)作图分析法、阅读指导法讨论法归纳法
三、教学过程
(一)导入新课
演示实验:1.推动小车--------(现象)滚动起来-----(能量有何变化)动能增加
2.拿起小车---------(现象)位置变高--------(能量有何变化)势能增加
提问:为什么能量增加了--------施加力----做功了。
功和能是俩个密切联系的物理量,即如果物体在里的作用下能量发生了变化,这个理一定对这个物体做了功。
(二)正课
1.功的概念
那么什么是做功?回顾初中学过的概念。
如果一个力作用在物体上,并且使物体在力的方向上通过一段距离,这个力的作用就有了成效,力学里面就说这个力做了功。
做功的两个必要条件是什么?
俩个例子:
1)举重运动员举起哑铃后,将哑铃平举在空中
2)手拿瓶子水平移动,拉力是否做功。
1)中举的那个力是否做功了?
通过作图的方法,分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点?分组讨论总结。
板书:力学中做功的两个必要因素:
一是作用在物体上的力
二是物体在这个力的方向上移动的距离
做功不能离开两个必要因素,缺一不可。
2. 功的计算
力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?应该如何计算呢?指导学生带着问题去阅读教材。
力学里规定,功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
板书:功的计算公式:
功=力×距离W=Fs
单位:焦耳,简称焦符号J
1焦=1牛·米(1J=1N·m )
1) 力的方向和位移方向一致
W=F*S
2) 垂直情况
上图支持力做功多少?
不做功。
为什么?
3) 如果力方向与物体的运动方向成某一角度,该如何计算这个功的大小?
F,L 都是矢量,矢量的合成与分解?
从上面俩种情况我们知道只有在位移的方向上有力才有做功,与位移垂直的方向上是没有功的。
情况一:将F 分解到位移的方向上
功是标量
W F =W F1+W F2
W F =F 1*L+F 2*0 =F cos α L
情况二:
我们是否能将位移分解到力方向上
请同学们自己分解。
得出结论:W F =F cosαL
所以我们就得出了功的计算公式:
W F =F cosαL
关于这个公式的运用注意:
1)此公式中F必须为恒力。
(不为恒力怎么办?)
2)一个力对物体做功与物体受到的其他的力无关。
3)功和物体受力后通过这段位移做什么运动无关
4)公式中的力和位移具有同时性
距离依次说明以上几点。
3.正负功
我们来计算一下几个力的合力的功
一个质量为150kg的物体,受到与水平方向成α=37度的斜向右上方的拉力F=500N的作用,在水平地面上移动X=5m,物体受到地面的滑动摩擦力f=100N,求拉力和摩擦力做的功。
带领学生一起求解。
问,矢量的正负代表方向,那么功的正负代表什么?
公式中W F =F cosαL 只可能在cosα中出现负号,所以负号代表了α的大小。
正负功的物理意义。
举例说明。
正功:力对物体产生位移有贡献
负功:力对物体产生位移产生阻碍作用。
4.合力和功。