功 教案
[10-10 21:44:35] 来源：http://www.77xue.com 高一物理教案 阅读：8234次
概要： (1)首先对功的计算公式W=Fscosα的可能值与学生共同讨论。从cos α的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角α的取值范围,最后总结并作如下板书: 当0°≤α<90°时,cosα为正值, W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。 当α=90°时,cosα=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。 当90°<α≤180°时,cosα为负值, W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。 (2)与学生一起先讨论功的物理意义,然后再说明正功、负功的物理意义。 ①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1,使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动,发生了一段位移,引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累
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(1)首先对功的计算公式W=Fscosα的可能值与学生共同讨论。从cos α的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角α的取值范围,最后总结并作如下板书:
当0°≤α<90°时,cosα为正值, W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。
当α=90°时,cosα=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
当90°<α≤180°时,cosα为负值, W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
(2)与学生一起先讨论功的物理意义,然后再说明正功、负功的物理意义。
①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1,使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动,发生了一段位移,引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。
然后就此提出:这个累积作用过程到底累积什么?举如下两个事例启发学生思考:
a.一辆手推车上装有很多货物,搬运工推车要用很大的力。向前推一段距离就要休息一会儿,然后有了力气再推车走。
b.如果要你将重物从一楼向六楼上搬,搬运过程中会有什么感觉?
首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程,都要消耗体能。就此指出做功过程是能量转化过程,做功越多,能量转化得越多,因而功是能量转化的量度。能量是标量,相应功也是标量。板书如下:
功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度,功是标量。
②在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识并板书:
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。
4.例题讲解或讨论
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www.77xue.com 例1.课本p.110上的〔例题〕是功的计算公式的应用示范。分析过程中应使学生明确:推力F对箱子所做的功,实际上就是推力F的水平分力Fcosα对箱子所做的功,而推力 F的竖直分力Fsinα与位移s的方向是垂直的,对箱子不做功。
例2.如图3所示,ABCD为画在水平地面上的正方形,其边长为a,P为静止于A点的物体。用水平力F沿直线 AB拉物体缓慢滑动到B点停下,然后仍用水平力F沿直线BC拉物体滑动到C点停下,接下来仍用水平力F沿直线CD拉物体滑动到D点停下,最后仍用水平力F沿直线DA拉物体滑动到A点停下。若后三段运动中物体也是缓慢的,求全过程中水平力F对物体所做的功是多少?
此例题先让学生做,然后找出一个所得结果是W=0的学生发言,此时会有学生反对,并能说出W=4Fa才是正确结果。让后者讲其思路和做法,然后总结,使学生明确在每一段位移a中,力F都与a同方向,做功为Fa,四个过程加起来就是4Fa。强调:功的概念中的位移是在这个力的方向上的位移,而不能简单地与物体运动的位移画等号。要结合物理过程做具体分析。
例3.如图4所示,F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力,大小分别为:F1=3N,F2=4N,在这两个力共同作用下,使物体P由静止开始沿水平面移动5m距离的过程中,它们对物体各做多少功?它们对物体做功的代数和是多少?F1、F2的合力对P做多少功?
此例题要解决两个方面的问题,一是强化功的计算公式的正确应用,纠正学生中出现的错误,即不注意力与位移方向的分析,直接用3N乘5m、4N乘5m这种低级错误,引导学生注意在题目没有给出位移方向时,应该根据动力学和运动学知识作出符合实际的判断;二是通过例题得到的结果,使学生知道一个物体所受合力对物体所做的功。等于各个力对物体所做的功的代数和,并从合力功与分力功所遵从的运算法则,深化功是标量的认识。
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