高中物理72功教案 7页

高中物理必修二——功教学设计沙湾中学李纯真课题第七章:机械能第二节—功课型新授课（1课时）教材的地位本节课是机械能这一章的第二节,机械能这一章主要讲解功与能量的关系问题,是解决动力学问题的基本方法之一,也是高考的热点之一,然而要想准确地把握功能关系就必须对功的概念有一个明确地认识,能够熟练的计算相关力对物体做的功.教学目标1．知识与技能(1)掌握功的定义,并且熟悉公式中各物理量的含义,会运用功的公式来解决实际问题,掌握求合力功的两种方法;(2)知道功的单位,理解功是标量,正功和负功的含义;(3)掌握不同力对物体做功的特点;(4)知道功是能量转化的量度,并能解决简单的功能关系问题;2．过程与方法(1)理解正、负功的含义，能解释相关现象．(2)W=Flcosa要灵活运用．3．情感、态度与价值观(1)生产、生活中处处体现了功的问题．(2)合理、正确地做“功”有益于社会．教学重点难点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式解决有关问题。教学方法教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。教学手段教学工具计算机、ppt课件、投影仪\n教学活动（一）引入新课教师活动：初中我们学过做功的两个因素是什么?以图片引导学生学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。（二）进行新课一、复习功的表达式及做功条件教师活动：如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？投影问题一：一质量m的物体放在光滑的水平面，某人用F=10N的拉力水平向右拉物体，使物体从静止开始运动位移s＝3m，求力F做了多少功？学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。在问题一中力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs二.推导功的表达式教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？投影问题二：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s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。在问题二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力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，所以分力F2学生活动\n所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：W=FscosαW表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。在SI制中，功的单位为焦。1J=1N·m在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。三、对正功和负功的学习教师活动：指导学生阅读课文P58的正功和负功一段。通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是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。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。学生活动：认真阅读教材，思考老师的问题。①当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。教师活动：指导学生画图情况，点评、总结。点评：培养学生分析问题的能力。教师活动：指导学生阅读课文。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。学生活动：阅读课文，理解正功和负功的含义。回答老师的问题。教师活动：倾听学生回答，点评、总结。①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。\n②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志功是标量，只有量值，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。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。例如：一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。四、几个力做功的计算教师活动：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢?投影例题：如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何?物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?学生活动：认真审题，解决问题。教师活动：投影学生解题过程，点评总结。解析：物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F1所做的功为：W1=Fscosα，滑动摩擦力F2所做的功为：W2=F2scos180°=-F2s。各个力对物体所做功的代数和为：W=（F1cosα-F2）s根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα-F2合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解教师活动：投影例题：一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。学生活动：认真审题，解决问题。教师活动：投影学生解题过程，点评总结。解析：拉力F1对物体所做的功为W1=F1scos37°=2000J。摩擦力F2对物体所做的功为W2=F2scos180°=500J。外力对物体所做的总功W=W1＋W2=1500J。（另解：先求合力，再求总功）点评：通过实际问题的应用，培养学生独立分析问题的能力。（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。\n五课堂练习1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功(C)A.在光滑的水平面上较多B.在粗糙的水平面上较多C.一样多D.由小车运动所需的时间决定2.质量为m的物体,沿水平面滑动了L,则各力作功的情况正确的说法是(D)A.重力做正功，支持力做负功B.重力做负功，支持力做正功C.重力和支持力都做正功，大小为D.重力和支持力对物体都不做功3.用与水平面成α角斜向上的拉力拉着质量为m的物体在水平面上运动，第一次在光滑水平面上，做匀加速直线运动，位移为x，做功w1；第二次在粗糙回平面上，做匀速直线运动，位移为x，作功w2，则(C)A.w1>w2B.w1