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共1课时
2.功 高中物理 人教2003课标版 1教学目标知识与技能: 1. 理解功的概念,知道做功的两个要素,以及功的物理意义 2. 掌握功的计算公式W=Flcosθ,会用这个公式计算恒力做功 3. 理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功 4. 知道什么是几个力对物体所做的总功,以及总功的计算方法 过程与方法: 通过探究和展示,掌握恒力做功的表达式,以及功的正负和总功的计算方法 情感、态度与价值观: 进一步培养合作探究精神,能通过合作解决学习过程中的基本问题 2重点难点学习重点: 1. 功的概念和功的计算公式 2. 正、负功的意义 3. 几个力总功的计算 学习难点: 1. 正、负功的意义 2. 几个力总功的计算 3学情分析
4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【活动】教学活动过程 【自主学习】 1.功的概念: 一个物体受到力的作用,且 ,这个力就对物体做了功;即做功的两个不可缺少的因素是_____和_______________________。 2. 功的计算的表达式为 ;这个表达式只适用于 (恒力、变力)做功的计算。 3.在国际单位制单位中,功的单位是 ,用符号 来表示。1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为 J。 4. 功的物理意义,即功和能的关系是 。 5. 功是 (矢量、标量),但是功有正、负。“力F对物体做了-5J的功”,也可以说成“物体克服力F做功 ”。 6. 几个力对物体所做的总功,等于这几个力的 对物体所做的功,也等于这几个力分别对物体所做功的 。 【课堂探究】 探究1:推导功的计算的表达式 (1) 当位移的方向与力的方向相同时,功的表达式为:
(2) 当位移的方向与力的方向垂直时,力对 物体 。 (3) 当位移方向与力的方向有任意夹角α,我们可以把力分解到位移方向和垂直于位移方向,结合(1)(2)的结论,我们可以得到此时力做功的表达式为:
α cosα W 物理意义 α=π/2 表示力F对物体( ) α<π/2 表示力F对物体( ) π/2<α≤π 表示力F对物体( ) 探究2:正功和负功 功是标量,但是根据数学知识我们知道cosα有正负,所以功也有正负。请你根据所学知识完成右表。 探究3:总功的计算 如果一个物体在几个力的作用下发生一段位移,求这几个力对物体所做的总功。 (1)可以先求出来这几个力的合力F合,然后依据功的表达式求出总功: ; (2)也可以先求出每个力所做的功W1,W2……,由于功是标量,求和只需要把每个力所做的功代数相加。即总功可以表示为: 。 【精选例题】 一个质量m=150 kg的雪橇,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=500 N,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F阻=100 N,求: (1)重力G所做的功; (2)支持力FN所做的功; (3)滑动摩擦力F阻所做的功; (4)拉力F所做的功; (5)外力对物体所做的总功(用两种方法计算,并对比两种方法的结果)。 【达标检测】 1.关于功的概念,下列说法中正确的是( ) A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大 B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小 C.力对物体不做功,说明物体一定无位移 D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的 2.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F作用下,产生相同的位移l,则拉力: A.对A做的功多 B.对B做功多 C.一样多 D.以上都有可能 3.质量为m=2kg的物体,在水平推力F=5N的作用下沿水平面运动了l=2m。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s.求: (1)推力F所做的功; (2)摩擦力所做的功; (3)外力对物体所做的总功。 【学后反思】
2.功 课时设计 课堂实录2.功 1第一学时 教学活动 活动1【活动】教学活动过程【自主学习】 1.功的概念: 一个物体受到力的作用,且 ,这个力就对物体做了功;即做功的两个不可缺少的因素是_____和_______________________。 2. 功的计算的表达式为 ;这个表达式只适用于 (恒力、变力)做功的计算。 3.在国际单位制单位中,功的单位是 ,用符号 来表示。1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为 J。 4. 功的物理意义,即功和能的关系是 。 5. 功是 (矢量、标量),但是功有正、负。“力F对物体做了-5J的功”,也可以说成“物体克服力F做功 ”。 6. 几个力对物体所做的总功,等于这几个力的 对物体所做的功,也等于这几个力分别对物体所做功的 。 【课堂探究】 探究1:推导功的计算的表达式 (1) 当位移的方向与力的方向相同时,功的表达式为:
(2) 当位移的方向与力的方向垂直时,力对 物体 。 (3) 当位移方向与力的方向有任意夹角α,我们可以把力分解到位移方向和垂直于位移方向,结合(1)(2)的结论,我们可以得到此时力做功的表达式为:
α cosα W 物理意义 α=π/2 表示力F对物体( ) α<π/2 表示力F对物体( ) π/2<α≤π 表示力F对物体( ) 探究2:正功和负功 功是标量,但是根据数学知识我们知道cosα有正负,所以功也有正负。请你根据所学知识完成右表。 探究3:总功的计算 如果一个物体在几个力的作用下发生一段位移,求这几个力对物体所做的总功。 (1)可以先求出来这几个力的合力F合,然后依据功的表达式求出总功: ; (2)也可以先求出每个力所做的功W1,W2……,由于功是标量,求和只需要把每个力所做的功代数相加。即总功可以表示为: 。 【精选例题】 一个质量m=150 kg的雪橇,受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=500 N,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F阻=100 N,求: (1)重力G所做的功; (2)支持力FN所做的功; (3)滑动摩擦力F阻所做的功; (4)拉力F所做的功; (5)外力对物体所做的总功(用两种方法计算,并对比两种方法的结果)。 【达标检测】 1.关于功的概念,下列说法中正确的是( ) A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大 B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小 C.力对物体不做功,说明物体一定无位移 D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的 2.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F作用下,产生相同的位移l,则拉力: A.对A做的功多 B.对B做功多 C.一样多 D.以上都有可能 3.质量为m=2kg的物体,在水平推力F=5N的作用下沿水平面运动了l=2m。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s.求: (1)推力F所做的功; (2)摩擦力所做的功; (3)外力对物体所做的总功。 【学后反思】
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