2.功ppt教学设计及点评

2.功　 高中物理       人教2003课标版

1．知识与技能

  (1)理解功的概念和做功两个要素。

(2)会利用公式进行功的有关运算．

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．

学生在初中阶段已经学习了功的初步概念，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＝FS.

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。

       首先我们根据所学知识，看书图7.2-1思考：列车在机车牵引力的作用下，速度增大，动能增加，动能是通过什么方式改变的呢？

        木头在起重机的拉力作用下，重力势能增加了，重力势能是通过什么方式改变的呢？握力器在手的压力作用下，弹性势能增加了，弹性势能是通过什么方式改变的呢？

        以上现象说明：这些物体的能量之所以变化，是因为有力对这些物体做功。可见，功和能是两个紧密相连的物理量，要掌握能的知识与规律，就要先学习功。

       初中我们学习过功的初步知识，回忆：

       用力推桌子，没推动，是否做功
       被运动员踢出的足球在草地滚动
       用手托着书在水平方向移动一段位移

      什么情况做功？

      一、功

      1.概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
       2.做功的因素

       (1) 作用在物体上的力
       (2) 物体在力的方向上发生位移

       3.功的计算

        力与位移方向一致

        物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如图，求力F对物体所做的功。

         W = F l

       此时，重力和支持力做了多少功？

       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?

       力与位移方向不一致

       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,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.即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.

       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=Flcosα

       W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的恒力，L表示物体所发生的位移，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。

       4.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。

      [例1] 分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。（课本59页练习1）

      可见，同一个力做功也有正负之分，功的正负由什么因素决定？

    α          COSα           W                        物理意义

α=π/2      COSα= 0    W = 0         表示力F对物体不做功

α＜π/2     COSα＞0   W ＞ 0       表示力F对物体做正功

π/2＜α≤π COSα＜0   W＜0        表示力F对物体做负功

      思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？

     1.正功的意义

     表明该力的作用效果为动力，它将促进物体的运动。

     2.负功的意义

     表明该力的作用效果是阻力，它将阻碍物体运动。

      一个物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功。

      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?

       例2.如图所示，一质量m=4.0kg的物体，由高h=2.0m倾角θ=53°的斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的摩擦因数为μ=0.2。求：（已知sin53°=0.8，g=10m/s2）

     （1）重力对物体所做的功？

     （2）摩擦力对物体所做的功？

     （3）支持力对物体所做的功？

     （4）合力对物体所做的功？

2.功　

2.功　

       首先我们根据所学知识，看书图7.2-1思考：列车在机车牵引力的作用下，速度增大，动能增加，动能是通过什么方式改变的呢？

        木头在起重机的拉力作用下，重力势能增加了，重力势能是通过什么方式改变的呢？握力器在手的压力作用下，弹性势能增加了，弹性势能是通过什么方式改变的呢？

        以上现象说明：这些物体的能量之所以变化，是因为有力对这些物体做功。可见，功和能是两个紧密相连的物理量，要掌握能的知识与规律，就要先学习功。

       初中我们学习过功的初步知识，回忆：

       用力推桌子，没推动，是否做功
       被运动员踢出的足球在草地滚动
       用手托着书在水平方向移动一段位移

      什么情况做功？

      一、功

      1.概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
       2.做功的因素

       (1) 作用在物体上的力
       (2) 物体在力的方向上发生位移

       3.功的计算

        力与位移方向一致

        物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如图，求力F对物体所做的功。

         W = F l

       此时，重力和支持力做了多少功？

       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?

       力与位移方向不一致

       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,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.即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.

       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=Flcosα

       W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的恒力，L表示物体所发生的位移，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。

       4.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。

      [例1] 分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。（课本59页练习1）

      可见，同一个力做功也有正负之分，功的正负由什么因素决定？

    α          COSα           W                        物理意义

α=π/2      COSα= 0    W = 0         表示力F对物体不做功

α＜π/2     COSα＞0   W ＞ 0       表示力F对物体做正功

π/2＜α≤π COSα＜0   W＜0        表示力F对物体做负功

      思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？

     1.正功的意义

     表明该力的作用效果为动力，它将促进物体的运动。

     2.负功的意义

     表明该力的作用效果是阻力，它将阻碍物体运动。

      一个物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功。

      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?

       例2.如图所示，一质量m=4.0kg的物体，由高h=2.0m倾角θ=53°的斜面顶端滑到底端。物体与斜面间的摩擦因数为μ=0.2。求：（已知sin53°=0.8，g=10m/s2）

     （1）重力对物体所做的功？

     （2）摩擦力对物体所做的功？

     （3）支持力对物体所做的功？

     （4）合力对物体所做的功？