功功率教案范文

2022-05-19

教案是为实现教学目标而进行的教学设计,为教学活动提供科学的行动纲领。只有合理挖掘或注入思政元素,才能实现专业内容与思政教育的有机融合。以下是小编精心整理的《功功率教案范文》的相关内容,希望能给你带来帮助!

第一篇:功功率教案范文

《功 功率》教学设计

教科版八年级物理第十一章第三节

《功 功率》教学设计

(第一课时)

平泉市杨树岭中学 吴庆林

【教材分析】

《功 功率》是教科版初中物理八年级第十一章第3节。这是一节典型的概念型新授课,包括两个重要的概念:功和功率。功是在学习了力的基础知识之后描述力的另一种效果的物理量,本节综合地应用力与运动关系等知识来展开介绍的,它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性和系统性。可以说是前面所学的知识的延伸,又为学习功率、机械效率、机械能等知识的基础,起到承上启下的作用。而功的概念比较复杂、抽象,因此这一节是本章的重点和关键,并且功和功率的知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着较大的现实意义。 【学情分析】

八年级学生大多十四五岁左右,抽象思维还不成熟,在学习过程仍需一些感性认识作为依托,因此在教学中借助演示实验和实例分析,加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。在物理学中功与能量紧密结合,功是过程量,能量是状态量,功是能量转化的量度。在没有学习能的转化的知识的情况下,功的定义是很难下的。但学生已有一定的力学基础知识,可以引导学生充分利用已有认知水平来构建“功”的概念。 【教学目标】:

1.知识与技能:

(1) 明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;

(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算。

2.过程与方法:

经过举例,理解功及功的必要因素,培养从生活现象中分析物理本质的方法。

3.情感、态度与价值观:

调动学生参与课堂的积极性,培养学生观察、分析和科学探究能力;培养学生团结协作,善于观察和探索的习惯;树立爱国情感和民族自豪感。 【教学重点】

功的含义及计算,利用W=FS进行简单的计算作为本节的重点。 【教学难点】

功的概念非常抽象,判断一个力有没有做功作为本节的难点。 【教学方法】

根据本节课特点,发挥教师的主导作用,使用身边常见的实物引导学生观察和分析,拉近教学内容与生活的距离,采取多媒体等教学手段,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。 【教学过程】

教学中以掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,不丢弃情感和价值观的教育,具体设计如下 :

1.新课引入

通过多媒体展示搬石头和推石头,启发学生思考

师:它们有哪些共同特点?

生:都有力作用在物体上,但是物体都没有移动。 多媒体展示小车在水平面上受力的情景 师:小车在力的作用的情景

生:小车在里的作用下移动了距离。有力作用在小车上,小车在力的作用下沿力的方向移动了距离。

多媒体展示叉车提升货物 师:叉车在力的作用下的情况

生:叉车上的货物在力的作用下提升起来,货物受到力的作用,在力的作用下竖直向上移动了距离。

2.新课讲授 第一部分 做功

通过上述例子,结合教材P82图11-3-2两种拉箱子的情况,总结功的概念,分析做功的两个必要因素,分析几种不做功的情况。

(1)功的概念

如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。

(2)做功的两个必要因素 a. 作用在物体上的力

b. 物体在力的方向上移动的距离

(二者缺一不可,只有同时满足力才做功) 多媒体展示三个场景

①当你抱着一摞书不动时,你对书做功了吗?为什么? ②用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?

③提箱子在水平路面上匀速前进,提箱子的力做功吗

S S

师:描述三个场景中的情况是否满足做功的两个必要因素 生:①书受到力的作用,但是没有距离

②足球在地面上滚动,是由于惯性,人没有施加力的作用 ③箱子在水平路面移动了距离,提箱子的力是竖直向上的 (3)不做功的三种典型情况

①有力,但是在力的方向上通过的距离为零。 ②有距离,但是在距离方向上没有力。 ③有力,也有距离,但是力和距离垂直。 训练巩固(学案)

分析下列情况中,人有没有对所带的皮箱做功:

(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起 (2)人再一次用力把箱子提起 (3)人用力提着皮箱在原地不动

(4)人把箱子放在电梯上,一起随电梯上升 (5)人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m (6)人提着箱子上楼 第二部分 功的计算

由功的概念入手,知道功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,得出功的计算公式:功=力×力的方向上移动的距离

即:W = Fs

W:功

F:力

S:力的方向上移动的距离

1 N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。

功的计算是基础计算,要注意各物理量的单位,如果单位不统一要进行换算,公示变形也是常用的方法,要灵活运用,能够灵活应用到学习中。

3.课堂训练

为更好地检查学生的掌握情况,有哪些漏洞,设计了学案,其中两个计算题要求学生进行板演,旨在检查本节课的学习情况和计算中存在的问题。

题1. 用50N的水平拉力拉重为100N的箱子,使该箱子在水平方向上前进了20m,拉力和重力各做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?

题2.质量为50kg的雪橇上装载了350 kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。(g=10N/kg)

4.课堂总结

孩子们对本节课的只是回顾,PPT展示

第二篇:《研究功与功率》 说课稿

一、教材分析

1、内容与地位

本节课是高中新课程实验教材《物理》(必修I)第一章第一节的内容,就人类的知识构架来说,功是为进一步得出“能”这个更为广泛、非常重要的概念服务的。功的概念是本章重点内容,我们要注意到“功”概念概括性强,相当抽象,不可能在短时间内就让学生有深刻体会,而应该逐步展开、加深。机械能一章主要讲了两类概念:一是功,二是能;两个规律:动能定理和机械能守恒定律。“功”是的本章第一节。功的概念与计算是本章重点内容,同时也是后面学习“能”和“功和能的关系”的基础。

2、教学目标

根据我对教材的理解、结合学生的实际情况、渗透新课程的教学理念,为提高全体学生的科学素养,按课程标准,以促进全体学生发展为目的。从知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三个方向培养学生,拟定三个教学目标:

知识与技能:

(1)理解功的概念,知道做功的两个不可缺少的因素.

(2)掌握功的公式:W=Fscosa,会计算恒力的功,掌握计算总功的方法.

(3)知道功是标量,认识正功、负功的含义.

过程与方法:

通过学习功的概念及其公式导出的过程,让学生体会并学习物理学的研究方法,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作

情感、态度、价值观:

在学习功的概念和求解功的数值的过程中,培养科学严谨的态度。

3、教学的重点和难点

(1)重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念和机械功的计算公式.

(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆,这是难点.

(3)要使学生对负功的意义有所认识,也较困难,也是难点.

(4)如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算.

二、学情分析

1、学情分析

学生在初中阶段已经学习了功和能的初步概念,对做功的两个必要因素已有所了解,同时还懂得了力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式W=F·S及力对物体不做功的情况(劳而无功、不劳无功,垂直无功),但对力与物体的运动方向(力与物体的位移方向)不相同的情况下如何计算功是陌生的,这里可以结合学生已有知识:力,位移的合成与分解和初中关于功的知识,引导(ben文由wuyanrenjia收集整理)学生分析理解。

2、学习方法

三、教学方法

依据教学标准的要求和教材内容的特点(本节课是概念课,分析、推理成份居多,而演示实验或学生实验则没有),在本节教学中,教师利用多媒体电脑提出问题,引导(ben文由wuyanrenjia收集整理)学生分析问题,学生通过自己的分析、推理,总结得出结论。这样把学生从被动学习转化为主动学习,充分体现了“学生主体、教学主导”的教学模式。

四、教学程序设计

(一)新课引入:通过生活例子复习引入新课。 起重机提起货物的时候,货物受到起重机和钢绳的拉力作用发生一段位移,钢绳的拉力对货物做了功,机车牵引列车前进,列车受到机车的牵引力作用发生位移,牵引力对列车做了功。当一个力作用在物体上,物体在这个力作用下通过了一段距离,我们就说这个力做了功。

(二)新课教学:

1.让学生讨论、分析,自己得出做功的两个必要因素。

2.对功的一般计算式W=F·SCosα这一教学重点,在教学中采取如下措施:

⑴通过复习初中已学过力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式为W=F·S,在这基础上提出问题, 力的方向跟运动方向成某一夹角α时,做功如何计算?

⑵启发学生利用所学矢量的分解知识,自己通过分析、推理得出W=F·SCosα。

教材上方法是将力分解成平行于 F2=Fsina F 位移S的分力FCosα和垂直于位移的

分力FSinα,后一分力做功为0,所 F1=Fcosa 以W=F·SCosα。 S

⑶公式W=F·SCosα各量意义。

F━力的大小,S━位移的大小,α━力的方向和位移方向的夹角。

⑷公式的适用条件。

公式W=F·SCosα其实也不是普遍适用的,它只适用于恒力做功,这一点教材上没有提及,但必须及早向学生指出。方法是先设计一些思考题,让学生在思考中自己得出结论。

3.通过一道例题让学生自己总结得出求总功的两种方法。 4.如何突破“负功”这一难点。(10分钟)

⑴教材从两方面说明,从公式上看α>90°时,Cosα<0,W<0 ,即力和物体位移间夹角大于90°时,力对物体做负功。从动力学观点看,力F是阻力,对物体运动起阻碍作用。

⑵因为前几章的学习中,对“负”号我们已强调是表示方向,学生有一定的思维定势,所以在这里应特别强调功是标量,功的正负只反映力是动力时使物体速度增大,力是阻力时使物体速度减小,不说明功具有方向性,并且明确指出:力F做负功-FS 常说成克服力F做功F·S。

(三)通过两道练习题巩固本节所学知识。

(四)布置作业。

第三篇:高中物理功与功率知识点[本站推荐]

功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。下面小编给大家分享一些高中物理功与功率知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高中物理功与功率知识1

1、功

(1)定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说该力对物体做了功.

(2)两个必要条件:

做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的位移,两者缺一不可,功是过程量,即做功必定对应一个过程(位移),应明确是哪个力在哪个过程中的功.

(3)公式:(适用于恒力做功).

(4)对公式的理解:

①力F和s、的乘积(其中α是F和s两矢量的正向夹角).

②力F和scosα(位移在力的方向上的分量)的乘积.

③Fcosα(力在位移方向上的分量)和s的乘积.

其中α为F、s正方向之间的夹角,s为物体对地的位移.

(5)功是标量,但有正负之分.

①当时,W>0,力对物体做正功.

②当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,也可说物体克服该力做了功.

③当α=90°时,W=0,力对物体不做功,典型的实例有向心力不做功,洛仑兹力不做功.

(6)判断一个力做正功还是负功的方法

①根据力和位移方向的夹角判断,此法常用于判断恒力做的功. 由于功,当α=90°,即力和作用点的位移方向垂直时,力做的功为零.

②根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功,当力的方向和瞬时速度方向垂直时,力不做功.

③根据物体或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断,若有能量的变化,或系统内各物体间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功.

④以正负功的物理意义为依据,从阻碍运动还是推动运动入手分析,阻碍运动是阻力,阻力对物体做负功;推动物体运动是动力,动力做正功;对物体运动既不起阻碍作用,也不起推动作用,不做功.此法关键是分析出某力是动力还是阻力.

(7)功是能量转化的量度,做功过程一定伴随能量转化,并且做多少功就有多少能量发生转化.

高中物理功与功率知识2

功率的概念

1. 功率

(1)定义:功跟完成这些功所用的时间的比叫做功率,是表示物体做功快慢的物理量,标量.

(2)公式:①,②

式中v为瞬时速度,对于机车,式中F为牵引力而非合外力.

(3)单位:在国际单位制中,功率单位为W,常用的还有kW.

2. 平均功率和瞬时功率

(1)平均功率:表示力在一段时间内做功的平均快慢,。

(2)瞬时功率:表示力在某一时刻做功的快慢,大小为,θ为力的方向和速度方向之间的夹角,若θ=0,即F与v同向,有P=Fv.

(3)额定功率和实际功率

①额定功率是指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率,额定功率是动力机器的重要性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的.

②实际功率:指机器工作时的实际输出功率,即发动机产生的牵引力做功的功率.实际功率可以等于或小于额定功率,实际功率长时间大于额定功率时会损坏机器.

高中物理考试答题技巧

选择题的答题技巧

解答选择题时,要注意以下几个问题:

(1)注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。

(2)相信第一判断:只有当你发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。

切记:每年高考选择题错误率高的不是难题,而是开头三个简单题。不要再最简单的地方,轻敌栽坑!

实验题的做题技巧

(1)实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。

填空题:数值、单位、方向或正负号都应填全面;

作图题:

①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。

②对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。

③对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。

切记:游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。

切记:选择题有8-10分是送你的,但你可能拿不到(单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等)。

(2)常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常规实验题时,这种题目考得比较细,要在细、实、全上下足功夫。

(3)设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相关实验原理。在设计电学实验时,要把安全性【所谓的安全不是对人来说,而是对仪器来说的】放在第一位,同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑,系统免不了,偶然可减小】,避免出现大量程测量小数值的情况。

计算题的答题技巧

(1)仔细审题,明确题意。每一道计算题,首先要认真读题,弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中,要特别重视题中的关键词和数据,如静止、匀速、最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则,一旦做题方向偏了,只能是白忙一场。

(2)敢于做题,贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数,怎样建立方程呢?方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律,建立主体关系式。

(3)敢于解题,深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目,在审题过程中,若明确了某一阶段的情景,并列出了方程。要敢于先把结果解出来,这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定,所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。

(4)答题要规范,得分有技巧

①简洁文字说明与方程式相结合

②尽量用常规方法,使用通用符号

③分步列式,不要用综合或连等式

④对复杂的数值计算题,最后结果要先解出符号表达,再代入数值进行计算。

高中物理功与功率知识点

第四篇:电功率教案-电功率教案 电功率教学

设计

电功率

整体设计

《电功率》一章是初中电学的重要内容,是初中电学知识学习的核心。而本节内容是本章的重点,学好本节内容是掌握好本章知识的关键。本节内容较多,包括:建立电功率的概念;根据P=Wt公式进行有关计算;额定功率和实际功率;电功率的测量和利用公式P=UI的计算。

本节教学可分为4部分:

1.电功率。在学生的潜意识中,常认为用电器的瓦数越大越费电,即将

消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆。教学中可通过将不同瓦数的灯泡分别接入电路中进行实验现象的观察,引导 学生对实验现象进行细致的分析,使学生正确理解电功率的概念。在此基础上可通过问题引出电功率的计算,引导学生认识电功率的单位。

教材通过小资料介绍了常用“家用电器的电功率”,这些数值对很多学生来说非常陌生,应使学生通过阅读对用电器的电功率分类了解,尤其要知道哪些用电器属于大功率用电器。

2.“千瓦时”的来历。对于此知识点,教材通过公式W=Pt直接介绍“千瓦时”的来历,简单易懂。教学中可让学生推导千瓦时与焦耳的换算关系,加深对这两个单位的理解。还要让学生知道通常在哪些情况下使用公式W=Pt,并增加适量练习,以提高学生正确使用该公式求解某些问题的能力。

3.“额定功率”和“实际功率”。看似很简单的知识点,但学生接受起来却

有一定的困难,是初中电学中的难点之一。突破方法:充分利用好演示实验。实验一:分别观察同一灯泡在额定电压、略高于 额定电压和略低于额定电压这三种情况下的发光情况,三次所观察到的亮度是用电器在各实际功率下所显示出的亮度,由此得出额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的概念;实验二:探究额定电压相同而额定功率不同的两个灯泡(“220 V 40 W”和“220 V 15 W”)并联和串联接入电压是220 V的电路中的发光情况,引导学生分析讨论两盏灯发光时的实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的关系。最终使学生明确:用电器只有在额定电压下才能正常工作,只有用电器正常工作时实际功率才等于额定功率。灯泡的实际功率影响灯泡的亮度。

4.电功率的测量。由前面的实验学生很自然地能想到灯泡的实际电压影响了灯泡实际功率的大小,电压越大,实际功率越大。根据欧姆定律,我们还

可以知道当电阻不变时,通过灯丝的电流大小与灯泡两端的电压大小成正比,它们都直接影响灯泡的实际功率。由此可推知,电功率P与灯泡两端的电压U和灯泡中的电流I有关系,由实验证明它们之间的关系满足:P=UI。

由于下一节学生将运用伏安法直接测量小灯泡在不同电压下工作时的实际功率,所以有必要在本节教学中对伏安法测电功率进行深入讨论,为下一节实验探究留出更充裕的时间。

教学重点:

掌握电功率的概念,理解额定电压与额定功率,理解电功率和电流、电压之间的关系。

教学难点:

理解电功率和电流、电压之间的关系,能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。

课时安排:1课时

三维目标

一、知识与 技能

1.知道电功率的定义、定义式、单位;

2.理解额定电压与额定功率;

3.会用电功率的公式P=UI进行简单计算;

4.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。

二、过程与方法

1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系;

2.观察体验用电器的额定功率与实际功 率的关系。

三、情感态度与价值观

感受科学就在我们生活中。

课前准备

简易家庭电路示教板:接有电能表,一个保险盒,一个开关,一个15 W电灯泡和一个100 W的电灯泡(包括灯座),一个插座;学生用稳压电源、直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为 V的小灯泡一个、节能型电灯一只(功率16 W)、教学课件等。

教学设计

方案1:实验导入

引导:学过了电能和电能表后,谁观察过电能表的转动情况?不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?

演示实验:在电能表后分别接不同的灯泡,一只灯泡上标有“220 V 15 W”,另一只灯泡上标着“220 V 100 W”,接通电源,发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快,而前者比较暗的转动得慢。

同是灯泡,为什么有的消耗电能快,有的消耗电能慢呢?为了描述用电器消耗电能时的这种差别,我们引入一个新的物理量——电功率。

第五篇:《功》教案

7.2 功

三维目标 知识与技能

1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算. 2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功. 3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明. 过程与方法

1.能从现实生活中发现与功有关的问题. 2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用. 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

有参与科技活动的热情,有将功的知识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. 教学重点 理解功的概念及正、负功的意义. 教学难点

利用功的定义解决有关问题. 课时安排 1课时

教学过程

情景导入新课(指导学生认识课本上插图、或补充)

①、货物被起重机举高---重力势能增加了; ②、列车在机车的牵引力之下,速度增大----动能增加了; ③、弹簧受到拉伸或压缩后----弹性势能增加了; ④、“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下---速度减小,动能减少了; ⑤、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,这些现象都有一个共同的特征,你能看出来是什么吗?(有力对这些物体做了功)

吊装货物 “神舟”飞船返回 列车加速 弹簧被压缩

问题导入

(画简图在黑板上提问)在图中两个人分别向前、后拉车,他们所用的力对车产生的效果相同吗? 如果车前进相同的位移,怎样反映他们对车的作用效果?

拖拉机耕地时,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? 推进新课

一、功

复习回顾:功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:一是有力作用在物体上;二是物体在力的方向上移动的距离. 教师引导:高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,我们已经学习位移,对功的要素要求更加精确地描述? 扩展教学:可以精确描述为:①有力作用在物体上;②物体在力的方向上移动的位移. 即如果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. 概念理解:(课堂演示小实验)教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考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,并说明原因. 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,并说明原因. 学生思考讨论并由代表回答: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. 教师点评:通过知识回顾,复习做功的两个要素,并通过简单的课堂演示,让学生现场分析做功情况,加深做功要素的理解.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力的方向上是否有位移. 问题探究

问题1:如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功.

情景一:物体m在水平力F的作用下水平向右的位移为l,如下图所示,求力F对物体做的功.

教师指导学生思考问题:根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即W=F L.

问题2:若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢? 情景二:物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为L,如图所示,求力F对物体所做的功.

教师提示学生思考: (让一生上台做)

虽然F与位移方向不一致,但可以根据力F的作用效果把F沿两个方向分解.即跟位移方向不一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2. 学生根据教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F

1、F2的功. 则分力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=Fcosα, 所以,W=Flcosα

教师巡视学生,推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义.通过让学生动手亲自推导公式,让学生加深对公式的理解,为公式的灵活应用打好基础. 要点辨析:教师与学生共同通过具体实例的计算,对公式的使用注意事项总归纳: 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α确定后,功W就有确定值. 3.计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功. 4.功是过程量,是力在空间的积累量. 5.公式中的单位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).

二、正功和负功

公式理解:功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化,从而得到功W的意义如何. 学生讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0. 教师指导学生思考所讨论的问题,并(各让一生上台画)画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结: 时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功 22.当α<时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功; 23.当<α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功. 21.当α=点评:教师通过学生画图情况,点评、总结.利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段.培养学生分析问题的能力.

(指导学生阅读课本内容)提出问题:力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明. 概念理解:指导学生通过正功、负功的概念比较理解正、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,有的力则可能是阻力,还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,但是显然f与F的功是有区别的,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功效果.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.比如摩擦力做了-20 J的功,可以说物体克服摩擦力做了20 J的功.

形象比喻:小明借了小刚50元钱,从小明的角度,是我借了钱;从小刚的角度,是我把钱借给别人. 在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识: 正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,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(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量. 例题(课本例) 一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=500 N作用,在水平地面上移动的距离l=5 m, 雪橇与地面间的滑动摩擦力F2=100 N,求力对雪橇所做的总功. 解法一:拉力F1对物体所做的功为: W1=F1lcos37°=500×5×0.8 J=2000 J 摩擦力F2对物体所做的功为:W2=F2lcos180°=-100×5J=-500J 外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和 所以:W=W1+W2=1500J. 解法二:物体受到的合力为: F合=F1cos37°-F2=500×0.8N-100N=300 N 所以W=F合l=300×5J=1500J. 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一段位移时,求这几个力的总功的方法:一是根据功的公式W=Flcosα,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W

1、W

2、„Wn,再求各力所做功的代数和,即W=W1+W2+„+Wn,注意代入功的正、负号. (2)由于功是标量,第二种方法较为简便. 课堂训练(或者课本上第59页“问题与练习”中

1、4题)

1、起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2 m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?每个力做了多少功?是正功还是负功?(不计阻力,g取9.8 m/s) (1)匀加速提高,加速度a1=0.2 m/s; (2)匀速提高; (3)匀减速下降,加速度大小a2=0.2 m/s. 答案:(1)拉力和重力;W拉=2×10 J,WG=-1.96×10 J;拉力做正功,重力做负功

(2)拉力和重力;均等于1.96×10 J;拉力做正功,重力做负功 (3)拉力和重力;拉力做功-2×10 J;重力做功1.96×10 J;拉力

3

333

3

2

22做负功,重力做正功

2、如图,在光滑的水平面上,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,α=37°,β=53°.求拉力F做的功. 答案:100 J 课堂小结

1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,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=Flcosα要从三个方面理解:(1)功是针对某一力的,谈到功时,一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、α相同,则恒力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、减速运动还是匀速运动;(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α来确定.正、负功的意义是:力对物体做正功,表示施力物体能够把能量传递给受力物体、受力物体的能量增加;力对物体做负功表示受力物体把能量传递给其他的物体,受力物体的能量减少,即物体克服外力做功. 4.公式W=Flcosα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60页“问题与练习”第

2、3题. 2.以小组为单位,让学生举出生活中力做正功、负功、不做功的实际例子,加深对教材内容的理解.

板书设计 7.2 功

1.本质一,功的概念2.因素3.公式4.单位1.cos0:力F不做功 功二,功的正负2.cos0:力F做负功3.cos0:力F做正功1.先求合力再求合力功三,合功的求解2.先求各分力功,再求代数和

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