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　　初三物理功教案

　　《功》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　浙江省桐鄉(xiāng)市高級(jí)中學(xué)　胡亦中

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1.知識(shí)和技能

　　(1)理解功的概念。

　　(2)理解功的兩個(gè)要素。理解功的正負(fù)的物理意義。

　　(3)會(huì)用功的定義式計(jì)算恒力做功的大小。

　　2.過(guò)程和方法

　　(1)通過(guò)“功”的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)建立物理概念的一般方法。

　　(2)感受正交分解法推導(dǎo)力做功的計(jì)算式。

　　3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀

　　體驗(yàn)物理知識(shí)在生產(chǎn)生活的廣泛應(yīng)用，激發(fā)探究的興趣和學(xué)習(xí)的熱情。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

　　1.重點(diǎn)是力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素和掌握功的計(jì)算公式。

　　2.難點(diǎn)是功的正負(fù)和對(duì)“克服阻力做功”的理解。

　　三、教學(xué)流程

　　1.教學(xué)流程圖

　　2.教學(xué)流程說(shuō)明

　　情景Ⅰ 生活實(shí)例

　　(1)貨物在起重機(jī)作用下被舉高了;(2)機(jī)車(chē)制動(dòng)后，列車(chē)逐漸駛向站臺(tái)。

　　活動(dòng)Ⅰ 討論

　　請(qǐng)學(xué)生分析貨物、列車(chē)的能量變化。講出功的定義(若物體在力的作用下能量發(fā)生變化，那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了功)。

　　活動(dòng)Ⅱ 搬重貨物

　　三種方式搬貨物。一種只做原地上下搬的過(guò)程，另外一種則搬著貨物來(lái)回走動(dòng)。第三種原地搬起貨物挺住不動(dòng)。這些情景，讓學(xué)生講出做功的兩個(gè)要素。

　　活動(dòng)Ⅲ 討論、交流

　　(1)邏輯推理，探究功的規(guī)律

　?、俟Φ墓?/p>

　　如圖1，力F使滑塊發(fā)生位移l這個(gè)過(guò)程中，F(xiàn)對(duì)滑塊做了多少功如何計(jì)算?

　　計(jì)算公式：W=Fl。

　　如果細(xì)繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少?

　　學(xué)生討論：分析并得出這一位移為lcosθ。至此按功的前一公式即可得到如下計(jì)算公式：

　　W=Flcosθ

　　結(jié)論：力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

　　運(yùn)用公式計(jì)算功：給出F=100N、l=5m、θ=37°，與同學(xué)一起計(jì)算功W，得出W=400N·m。就此說(shuō)明1N·m這個(gè)功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見(jiàn)，取名為焦耳，符號(hào)為J，即1J=1N·m。

　　在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳(J) 1J=1N·m

　?、诠κ菢?biāo)題，探究合力的功

　　再根據(jù)公式W=Flcosθ做啟發(fā)式提問(wèn)

　　將F分解到l的方向上得到這個(gè)分力為Fcosθ，再與l相乘，結(jié)果仍然是W=Flcosθ。

　　例1　如圖所示，F(xiàn)1和F2是作用在物體P上的兩個(gè)水平恒力，大小分別為：F1=3N，F(xiàn)2=4N，在這兩個(gè)力共同作用下，使物體P由靜止開(kāi)始沿水平面移動(dòng)5m距離的過(guò)程中，它們對(duì)物體各做多少功?它們對(duì)物體做功的代數(shù)和是多少?F1.　F2的合力對(duì)P做多少功?

　　從合力功與分力功所遵從的運(yùn)算法則，深化功是標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。

　　解答過(guò)程如下：位移在F1、F2方向上的分量分別為l1 =3m、l2 =4m，F(xiàn)1對(duì)P做功為9J，F(xiàn)2對(duì)P做功為16J，二者的代數(shù)和為25J。F1、F2的合力為5N，物體的位移與合力方向相同，合力對(duì)物體做功為W =FS =5N×5m=25J。

　　合力做功

　　兩種求法： W合=F合·l·cosθ; W合=W1+W2+W3… 此為代數(shù)和

　?、圻\(yùn)用公式—探究正功、負(fù)功

　　沒(méi)有方向，但有正負(fù)之分。

　　總結(jié)：

　　當(dāng)0°≤θ<90°時(shí)，cosθ為正值，W為正值，稱(chēng)為力對(duì)物體做正功，或稱(chēng)為力對(duì)物體做功。

　　當(dāng)θ=90°時(shí)，cosθ=0，W=0，力對(duì)物體做零功，即力對(duì)物體不做功。

　　當(dāng)90°<θ≤180°時(shí)，cosθ為負(fù)值，W為負(fù)值，稱(chēng)為力對(duì)物體做負(fù)功，或說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。

　　同學(xué)討論正功、負(fù)功的物理意義，它們反映了什么問(wèn)題?

　　例2　如圖中，a圖中的推力對(duì)正在前進(jìn)中的小車(chē)來(lái)說(shuō)是阻力，b圖中小車(chē)受到的滑動(dòng)摩擦力阻礙小車(chē)的運(yùn)動(dòng)，c圖中上升中的小球，重力與運(yùn)動(dòng)方向相反阻礙小球的上升，三個(gè)力均對(duì)物體做負(fù)功：

　　a.圖中推力做功

　　b.圖中摩擦力做功

　　c.圖中重力做功

　　討論結(jié)果：當(dāng)力對(duì)物體做正功，這個(gè)力對(duì)物體來(lái)說(shuō)是動(dòng)力。

　　力對(duì)物體做負(fù)功，從動(dòng)力學(xué)的角度看，這個(gè)力是阻力，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。

　　一個(gè)力對(duì)物體做了負(fù)功，往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做了功(取絕對(duì)值)，即：

　　(2)實(shí)際運(yùn)用

　　例3　一人乘電梯從1樓到10樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速、后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則地面上的觀察者考察電梯支持力對(duì)人做功情況是(　　)

　　A.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功

　　B.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功

　　C.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功

　　D.始終做正功

　　例4　如圖所示，一質(zhì)量為m=10kg的雪橇，受到與水平方向成37°斜向上的拉力作用從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，力的大小為F=100N，使雪橇在水平地面上移動(dòng)l=5m，如圖所示。雪橇與地面間的滑動(dòng)摩擦力為Ff=70N。求：

　?、偃藢?duì)雪橇的拉力所做的功;

　　②雪橇克服摩擦力所做的功;

　?、哿?duì)雪橇所做的總功。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

　　(3)作業(yè)布置 略

　　高中物理必修2《功》教案

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、知識(shí)與技能

　　(1)理解功的概念，知道力和物體在力的方向發(fā)生位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素;

　　(2)理解正功和負(fù)功的概念，知道在什么情況下力做正功或負(fù)功;

　　(3)知道在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳(J)，知道功是標(biāo)量;

　　(4)掌握合力做功的意義和總功的含義;

　　(5)掌握公式W=Fs cosα的應(yīng)用條件，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

　　2、過(guò)程與方法：理解正負(fù)功的含義，并會(huì)解釋生活實(shí)例。

　　3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：功與生活聯(lián)系非常密切，通過(guò)探究功來(lái)探究生活實(shí)例。

　　教學(xué)重難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)

　　重點(diǎn)使學(xué)生掌握功的計(jì)算公式，理解力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素;

　　教學(xué)難點(diǎn)

　　1.難點(diǎn)是物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動(dòng)方向的位移容易混淆，需要講透、講白;

　　2.使學(xué)生認(rèn)識(shí)負(fù)功的意義較困難，也是難點(diǎn)之一。

　　教學(xué)過(guò)程

　　一、功

　　1.基本知識(shí)

　　(1)功的定義

　　一個(gè)物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功.

　　(2)做功的因素

　　①力;②物體在力的方向上發(fā)生的位移.

　　(3)功的公式

　?、倭與位移l同向時(shí)：W=Fl.

　?、诹與位移l有夾角α時(shí)：W=Flcos_α，其中F、l、cos α分別表示力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦.

　?、鄹魑锢砹康膯挝唬篎的單位是N，l的單位是m，W的單位是N·m，即J.

　　(4)正功、負(fù)功

　　(5)合力的功

　　功是標(biāo)量，當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下，發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和，也等于這幾個(gè)力的合力對(duì)這個(gè)物體所做的功.

　　2.思考判斷

　　(1)公式W=Fl中的l是物體運(yùn)動(dòng)的路程.(×)

　　(2)力F1做功10 J，F(xiàn)2做功-15 J，力F1比F2做功少.(√)

　　(3)力對(duì)物體不做功，說(shuō)明物體位移一定為零.(×)

　　探究交流

　　一個(gè)人提著一水桶，在水平路面上勻速行走了一段路程，人對(duì)水桶是否做了功?

　　【提示】　人提著水桶在水平路面上行走，人提桶的力對(duì)水桶不做功.因?yàn)槿颂崴暗牧?，沿豎直方向，而水桶在豎直方向上無(wú)位移.

　　二、功及正功、負(fù)功的理解

　　【問(wèn)題導(dǎo)思】

　　1.公式W=Flcos α中各符號(hào)的意義如何?

　　2.功有正負(fù)，功是矢量嗎?

　　3.做功與做工相同嗎?

　　1.對(duì)公式W=Flcos α的理解

　　(1)各符號(hào)的含義：F表示力的大小;l表示力的作用點(diǎn)相對(duì)于地面位移的大小，當(dāng)力的作用點(diǎn)的位移與物體的位移相同時(shí)，也常常說(shuō)是物體相對(duì)于地面的位移大小;α表示力和位移方向的夾角.

　　(2)W=F·lcos α與W=Fcos α·l的理解

　　公式可以表示為W=F·lcos α，表達(dá)的物理意義是功等于力與沿力F方向的位移的乘積;公式也可以表示為W=Fcos α·l，表達(dá)的物理意義是功等于沿位移方向的力與位移的乘積.

　　2.對(duì)正功、負(fù)功的理解

　　(1)功是標(biāo)量：功是標(biāo)量，只有量值，沒(méi)有方向.功的正、負(fù)并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負(fù).我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反”，也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”，它們僅表示相反的做功效果.

　　(2)正功、負(fù)功的物理意義：功的正負(fù)由力和位移之間的夾角決定，所以功的正負(fù)不表示方向，而只能說(shuō)明做功的力對(duì)物體來(lái)說(shuō)是動(dòng)力還是阻力.

　　(3)一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功.

　　誤區(qū)警示

　　1.計(jì)算功時(shí)首先應(yīng)明確要求的是哪一個(gè)力的功，物體所受的各個(gè)力做功時(shí)互不影響.

　　2.物理學(xué)中的“做功”與日常生活中的“工作”含義不同.

　　例：如圖所示，平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻速地沿著長(zhǎng)為L(zhǎng)，傾角為α的斜面的一端向上運(yùn)動(dòng)到另一端，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，分別求作用在物體上各力對(duì)物體所做的功.

　　【審題指導(dǎo)】　審題時(shí)應(yīng)注意以下條件

　　(1)物體勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，且各力均為恒力.

　　(2)求力的功時(shí)，要特別關(guān)注力和位移的夾角.

　　【答案】　拉力做功mgL(sin α+μcos α)，重力做功-mgLsin α，摩擦力做功-μmgLcos α，斜面彈力對(duì)物體不做功

　　規(guī)律總結(jié)：力做正功還是負(fù)功的判斷方法

　　1.看力F與位移l的夾角α

　　α<90°，力做正功;α>90°，力做負(fù)功;α=90°，力不做功.

　　2.看力F與速度v的夾角α

　　α<90°，力做正功;α>90°，力做負(fù)功;α=90°，力不做功.

　　3.看速率增大還是減小，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做負(fù)功.

　　三.摩擦力功的理解

　　【問(wèn)題導(dǎo)思】

　　1.靜摩擦力一定不做功嗎?

　　2.滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功嗎?

　　3.相互作用的一對(duì)靜摩擦力的總功和一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的總功分別如何?

　　我們知道運(yùn)動(dòng)的物體可以受滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力，靜止的物體也可以受滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力.

　　總結(jié)

　　(1)當(dāng)靜止的物體受到滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力時(shí)，摩擦力對(duì)該物體不做功.

　　(2)當(dāng)運(yùn)動(dòng)的物體受到滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力時(shí)，摩擦力可能是阻力，也可能是動(dòng)力.當(dāng)摩擦力為動(dòng)力時(shí)，摩擦力做正功;當(dāng)摩擦力為阻力時(shí)，摩擦力做負(fù)功.

　　(3)求摩擦力做的功時(shí)，對(duì)于靜摩擦力，由于物體之間相對(duì)靜止，兩物體位移相同.因此一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和為零.對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，由于物體之間有相對(duì)滑動(dòng)，故兩個(gè)物體的對(duì)地位移并不相同，因此兩個(gè)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的總和不為零.

　　例：質(zhì)量為M的木板放在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，在木板上前進(jìn)了L，而木板前進(jìn)l，如圖所示.若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木板做功各為多少?摩擦力做的總功為多少?

　　【審題指導(dǎo)】　解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：

　　(1)兩物體所受摩擦力的方向.

　　(2)求功時(shí)所用位移是指物體對(duì)水平面的位移.

　　【答案】　-μmg(l+L)　μmgl　-μmgL

　　四、總功及其求解思路

　　【問(wèn)題導(dǎo)思】

　　1.什么是總功?

　　2.總功的求法有哪些思路?

　　3.上述思路常適用于哪些情況?

　　由合力與分力的等效替代關(guān)系知，合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計(jì)算總功的方法有兩種：

　　1.先求物體所受的合力，再根據(jù)公式W合=F合lcos α求合力的功.

　　2.先根據(jù)W=Flcos α，求每個(gè)分力做的功W1、W2、W3、…、Wn，再根據(jù)W合=W1+W2+W3+…+Wn，求合力的功.即合力做的功等于各個(gè)分力做功的代數(shù)和.

　　誤區(qū)警示

　　方法(1)：僅適用于幾個(gè)力同時(shí)作用于物體上，且它們均不發(fā)生變化的情況;

　　方法(2)：在任何情況下都適用，不管是幾個(gè)力同時(shí)作用，還是作用時(shí)間有先后.

　　例：如圖所示，一個(gè)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F=10 N作用，在水平地面上移動(dòng)的距離l=2 m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力Ff=4.2 N，求外力對(duì)物體所做的總功.(cos 37°=0.8，sin 37°=0.6)

　　【審題指導(dǎo)】　求解該題一般有如下兩種思路：

　　【答案】　7.6 J

　　規(guī)律總結(jié)：靈活選擇兩種求合力功的方法

　　1.如果物體處于平衡狀態(tài)或在某一方向受力平衡，或者物體在某一方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

　　(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更簡(jiǎn)捷.

　　2.如果已知物體所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求得該力的功(如重力功)時(shí)，選擇W合=W1+W2+W3+…+Wn簡(jiǎn)單方便.

　　例：如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l.該過(guò)程中，斜面對(duì)物體做的功、各力對(duì)物體做的總功分別是(　　)

　　A.-mglsin θcos θ，0

　　B.0,0

　　C.0，mglsin θcos θ

　　D.-mglsin θcos θ，mglsin θcos θ

　　【答案】　B

　　五、變力功的求法

　　例：如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng)，把懸線拉到水平位置后放手.設(shè)在擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力Ff的大小不變，求擺球從A運(yùn)動(dòng)到豎直位置B時(shí)，重力mg、繩的拉力FT、空氣阻力Ff各做了多少功?

　　【答案】　mgL;0;

　　《功》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　(一)知識(shí)與技能

　　1.知道力學(xué)中做功的含義。能說(shuō)出做功包含的兩個(gè)必要因素，并能判斷出力是否對(duì)物體做功。

　　2.明確計(jì)算功的大小的表達(dá)式，以及表達(dá)式中每個(gè)物理量的物理意義和單位。

　　3.能應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

　　(二)過(guò)程與方法

　　1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和生活中的例子，理解做功包含的兩個(gè)必要因素，判斷出力是否對(duì)物體做功。

　　2.通過(guò)觀察和分析，了解功的含義，學(xué)會(huì)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題。

　　(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀

　　1.通過(guò)聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)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。用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

　　2.通過(guò)合作性的探究，展示性交流，增強(qiáng)自信，樹(shù)立自尊、學(xué)會(huì)合作的意識(shí)，追求學(xué)生和諧發(fā)展。

　　二、教學(xué)重難點(diǎn)

　　在學(xué)習(xí)《功》這一節(jié)以前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了力和力的作用效果、壓強(qiáng)等知識(shí)，功是力的另一種效果。學(xué)習(xí)功是對(duì)前面知識(shí)的延續(xù)和應(yīng)用，同時(shí)也是學(xué)習(xí)后面功率、機(jī)械效率、能等知識(shí)的必要知識(shí)儲(chǔ)備。本節(jié)從日常生活常見(jiàn)的具體實(shí)例入手，讓學(xué)生分析力作用在物體上，產(chǎn)生的不同效果，從而理解做功的必要條件。然后介紹了功的計(jì)算公式、單位以及應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)，如果從能量角度研究，有時(shí)會(huì)更簡(jiǎn)便。研究功的重要意義在于，可以通過(guò)做功研究能量的變化，為研究能量轉(zhuǎn)化過(guò)程奠定定量分析的基礎(chǔ)。對(duì)功的概念的認(rèn)識(shí)水平直接影響能的概念的形成和功能關(guān)系的建立。

　　本節(jié)內(nèi)容由“力學(xué)中的功”和“功的計(jì)算”兩部分構(gòu)成。其中，“力學(xué)中的功”通過(guò)研究工作是否有成效使學(xué)生認(rèn)識(shí)到做功包含的兩個(gè)必要因素，為功的計(jì)算打好基礎(chǔ)。“功的計(jì)算”明確了功的計(jì)算方法，從定量的角度研究功。

　　本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是明確力學(xué)中功的含義，難點(diǎn)是判斷力是否對(duì)物體做功?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)生活實(shí)例的辨析，對(duì)做功有初步的認(rèn)識(shí)。結(jié)合實(shí)例，區(qū)分力是否對(duì)物體做功，認(rèn)識(shí)做功包含兩個(gè)必要因素，強(qiáng)調(diào)力的方向與物體移動(dòng)方向一致。要求學(xué)生能應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

　　教學(xué)重點(diǎn)：明確力學(xué)中功的含義。

　　教學(xué)難點(diǎn)：判斷力是否對(duì)物體做功。

　　三、教學(xué)策略

　　學(xué)生已學(xué)習(xí)了力及力的作用效果等知識(shí)，但對(duì)于什么是做功還沒(méi)有直觀的認(rèn)識(shí)。本節(jié)課從物體對(duì)放在地面上的物體及其光滑水平面上拉動(dòng)的物體的受力分析，引出物理學(xué)中功的含義。接著讓學(xué)生對(duì)日常生活常見(jiàn)的具體實(shí)例入手讓學(xué)生分析力作用在物體上后，產(chǎn)生的不同效果，從而理解什么是功。對(duì)于“功的計(jì)算”公式的得出、應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算均采用演示實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生直觀觀察、思考中使學(xué)生總結(jié)得出本節(jié)所授知識(shí)，避免生硬的教學(xué)，讓學(xué)生充分融入到學(xué)習(xí)中來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)。

　　四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

　　多媒體課件等。

　　五、教學(xué)過(guò)程

　　教學(xué)環(huán)節(jié)

　　教師活動(dòng)

　　學(xué)生活動(dòng)

　　設(shè)計(jì)意圖

　　導(dǎo)入新課

　　(5分鐘)

　　讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)，含有“功”的成語(yǔ)或詞語(yǔ)，指出其中“功”的含義。

　　針對(duì)學(xué)生的回答，教師點(diǎn)評(píng)：現(xiàn)代漢語(yǔ)中的“功”主要有成效、成功、貢獻(xiàn)的意思，物理學(xué)中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含義，這節(jié)課我們一起研究力學(xué)的“功”。

　　板書(shū)課題：15.1力學(xué)中的“功”

　　學(xué)生思考并回答。

　　將學(xué)生的語(yǔ)文知識(shí)與物理課堂有機(jī)融合。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。

　　新課教學(xué)

　　(30分鐘)

　　一、力學(xué)中的功

　　1.做功的含義

　　課件展示：

　　(1)叉車(chē)把貨物舉起;(2)小明想把大石頭移開(kāi)，但沒(méi)有搬起。

　　讓學(xué)生討論叉車(chē)和小明的工作是否有成效?

　　引導(dǎo)完成物體的受力分析，明確是哪個(gè)力對(duì)貨物的移動(dòng)做出了貢獻(xiàn)，從而初步得出物理學(xué)中的功的含義：

　　如果一個(gè)力作用在物體上，并且使物體在力的方向上通過(guò)一段距離，這個(gè)力的作用就有了成效，力學(xué)里面就說(shuō)這個(gè)力做了功。

　　2.做功的兩個(gè)必要因素

　　課件展示：

　　(1)人把物體提到樓上;(2)工人推著車(chē)向前運(yùn)動(dòng);(3)小孩子用力推車(chē)，車(chē)未動(dòng);(4)吊車(chē)吊著重物靜止在空中。

　　讓學(xué)生標(biāo)出物體受到力的方向和物體移動(dòng)的方向，再說(shuō)出幾個(gè)事例中哪些是做功的?哪些是不做功的?做功的事例中有哪些相同之處?

　　引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出力學(xué)中做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力

　　二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離。

　　舉例說(shuō)明在你的周?chē)惆l(fā)現(xiàn)有哪些做功的例子?比一比，看誰(shuí)對(duì)生活觀察得最仔細(xì)?學(xué)生可能舉出很多的例子?如起重機(jī)吊起重物、火箭升空、馬拉車(chē)前進(jìn)等等。教師對(duì)正確的例子予以肯定，對(duì)錯(cuò)誤的例子引導(dǎo)改正。

　　教師引導(dǎo)：下面的幾個(gè)例子是否有做功的情況存在?

　　例1：起重機(jī)吊起重物靜止在空中，問(wèn)拉力是否做功?貨物的重力是否做功?

　　例2：起重機(jī)吊著貨物在水平方向上勻速移動(dòng)一段距離，拉力對(duì)貨物做功了嗎?

　　例3：一個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的物體所受的外力突然消失，小球?qū)?huì)怎樣?

　　學(xué)生回答后接著問(wèn)：假如一個(gè)小球在光滑水平冰面上由于慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球在豎直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?

　　引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上事例分析，總結(jié)物體不做功的情況：(1)有力而沒(méi)有距離，不做功;(2)有力，也有距離，但力與距離垂直(即在力的方向上沒(méi)有距離)，不做功。(3)有距離(運(yùn)動(dòng))而沒(méi)有力，不做功。

　　學(xué)生思考并回答：叉車(chē)的工作有成效，體現(xiàn)在它施了力，并且把貨物舉高了。小明的工作沒(méi)有成效，體現(xiàn)在他雖然施了力，但并沒(méi)有使大石頭移動(dòng)。

　　學(xué)生分析并回答。(1)人把物體提到樓上時(shí)，人施了力，物體在力的方向上通過(guò)一段距離，人做了功;(2)工人推著車(chē)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，工人施了力，物體在力的方向上通過(guò)一段距離，工人做了功;(3)小孩子用力推車(chē)時(shí)，小孩施了力，但車(chē)沒(méi)有移動(dòng)，小孩沒(méi)做功;(4)吊車(chē)吊著重物靜止在空中時(shí)，吊車(chē)施了力，但重物沒(méi)有移動(dòng)，吊車(chē)沒(méi)做功。

　　學(xué)生積極思考，并回答問(wèn)題。

　　學(xué)生分析討論后回答，

　　有力沒(méi)有距離，不做功。

　　有力，也有距離，但力與距離垂直(即在力的方向上沒(méi)有距離)，不做功。

　　物體靠慣性運(yùn)動(dòng)，有距離(運(yùn)動(dòng))而沒(méi)有力，不做功。

　　運(yùn)用事例對(duì)比進(jìn)行思考，學(xué)生易于接受新知識(shí)。

　　通過(guò)多媒體課件展示出具體的實(shí)例，激發(fā)學(xué)生積極思考問(wèn)題，使抽象的知識(shí)具體化，有利于學(xué)生的理解與認(rèn)識(shí)，也提高了學(xué)生的分析概括能力。

　　對(duì)于做功的兩個(gè)必要條件，特別是力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向并不完全一致的情況，學(xué)生不容易理解，通過(guò)對(duì)哪幾種情況下，不做功情況的分析，突破了難點(diǎn)，加深了學(xué)生對(duì)做功的理解與認(rèn)識(shí)。

　　二、功的計(jì)算

　　教師引導(dǎo)：通過(guò)以上的學(xué)習(xí)，知道了做功不能離開(kāi)兩個(gè)必要因素，缺一不可，又知道有三種情況下不做功，那么我們猜想一下，力學(xué)中的功的大小可能與哪些因素有關(guān)呢?說(shuō)出你猜想的依據(jù)。

　　總結(jié)出功的計(jì)算方法：力學(xué)里規(guī)定，功等于力和物體沿力的方向上通過(guò)的距離的乘積。

　　功的計(jì)算公式：功=力×距離

　　表達(dá)式：W=Fs

　　公式中符號(hào)的意義及單位：

　　W──功──焦耳(J)

　　F──力──牛頓(N)

　　S──距離──米(m)

　　1焦=1牛?米(1J=1N?m)

　　多媒體課件出示課本例題，引導(dǎo)學(xué)生分析物體受到幾個(gè)力的作用。哪個(gè)力做了功?重力是否做功?為什么?

　　學(xué)生認(rèn)識(shí)到：力越大，在力的方向通過(guò)的距離越多，做的功越多。所以功與力和在力的方向通過(guò)的距離有關(guān)。

　　學(xué)生明確，物體的運(yùn)動(dòng)方向是水平的，馬的拉力與物體運(yùn)動(dòng)方向一致，因此馬的拉力對(duì)物體做功。計(jì)算功的大小時(shí)應(yīng)該利用拉力大小800N與水平運(yùn)動(dòng)的距離3000m。重力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此重力不做功。

　　培養(yǎng)學(xué)生分析、概括能力。也使學(xué)生能更好的理解功的計(jì)算公式及功的單位。

　　通過(guò)例題加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力。

　　課堂小結(jié)

　　(5分鐘)

　　通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲?在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問(wèn)題?還有什么想探究的問(wèn)題?

　　學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。

　　促進(jìn)知識(shí)的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。