2.功PPT专用课堂实录内容

2.功　 高中物理       人教2003课标版

知识与技能

1.理解功的概念，能利用功的一般公式进行功的计算．

2.理解总功，能计算合外力对物体所做的总功．

3.理解功是能量转化的量度，并能举例说明．

过程与方法

1.能从现实生活中发现与功有关的问题．

2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用．

3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题．

情感、态度与价值观

有参与科技活动的热情，有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题．

学生对功毫无概念，但是可以从生活中的事例中，体会到功，也可以从物体的运动变化中体会力做功，因此本节应该从生活中入手，使学生什么情况下力做了功。

 重点： 功的计算方法及正功负功的物理意义。

 难点： 正功和负功的物理意义 

货物被起重机举高，重力势能增加了；列车在机车的牵引力之下，速度增大，动能增加了；弹簧受到拉伸或 压缩后，弹性势能增加了；“神舟”飞船返回地面时，在落地之前打开降落伞，在空气阻力作用下，速度减小，动能减少了；物体从高处自由下落，速度增加，动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现 象，这些现象有一个共同的特征，你能看出来吗？

问题1：在图中两个人分别向前、后拉车，他们所用的力对车产生的效果相同吗？如果车前进相同的位移，怎样反映他们对车的作用效果？

问题2：拖拉机耕地时，对犁的拉力F是斜向上方的，而犁是在水平方向运动的，此时拖拉机的拉力F对犁做功吗？

一、功

复习回顾：功这个概念同学们并不陌生，我们在初中就已经学习过它的初步知识．让同学们思考做功的两个因素：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．

教师引导：高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入，我们已经学习位移，对功的要素应如何更加精确地描述？[来源:学科网]

扩展教学：可以精确描述为：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上发生的位移．即如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功．[来源:学科网ZXXK]

概念理解：教师用手托黑板擦，提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功？

过程一：平托黑板擦向上移动一段距离．

过程二：平托黑板擦水平移动一段距离．

问题1：在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因．

问题2：在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因．

学生思考讨论并由代表总结回答，在上升过程中，位移方向在竖直方向，与支持力和重力共线，故二力做功了．在水平移动过程中位移水平，在重力和支持力方向无位移，故此 过程二力均未做功．

点评：通过知识回顾，复习做功的两个要素，并通过简单的课堂演示，让学生现场分析做功情况，加深做功要素的理解．并强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移．

问题1：如果力的方向与物体的运动方向一致，应该怎样计算这个力的功．

课件展示情景一：物体m在水平力F的作用下 水平向右的位移为l，如下图所示，求力F对物体做的功．

教师指导学生思考问题，根据功的概念独立推导．尤其强调力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积．即W=Fl。

问题2：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？

课件展示情景二：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．即跟位移方向不一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2．

学生根据教师的提示画出物体的受力分析图，并在相互垂直的方向上正交分解，并求解F1，、F2的功．

则分力F1所做的功等于F1l，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F2所做的功等于零．

因此，力F对物体所做的功W等于F1l，而F1= Fco sα，所以, W = Flcosα.

教师利用实物投影仪展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式，及其文字叙述，并强调公式中各量的物理意义．通过让学生动手亲自推导公式，让学生加深对公式的理解，为公式的灵活应用打好基础．

1．公式中F应为恒力，即大小、方向不变．

2．做功与物体运动形式（匀速或变速）无关，也就是说，当F、l及其夹角α确定后，功W就有确定值．

二、正功和负功

公式理解：功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素，通过数学知识的学习我们知道：随着α的变化，cosα的值也变化．指导学生利用数学知识讨论随α的变化，cosα的取值如何变化，从而得到功W的意义如何．

学生讨论总结： 力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°<a<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.

教师指导学生思考所讨论的问题，并画出各种情况下力做功的示意图．并通过示意图总结：

1．当 时，cosα=0，W=0。力F和位移l的方向垂直时，力F不做功；

2. 当 时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

3．当 时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

三、思维拓展

功是标量，只有数值，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．

举例说明：在上图中，可以说摩擦力做负功，也可以说物体克服摩擦力做了正功．比如摩擦力做了-20J的功，可以说物体克服摩擦力做了20J的功．

2.功　

2.功　

货物被起重机举高，重力势能增加了；列车在机车的牵引力之下，速度增大，动能增加了；弹簧受到拉伸或 压缩后，弹性势能增加了；“神舟”飞船返回地面时，在落地之前打开降落伞，在空气阻力作用下，速度减小，动能减少了；物体从高处自由下落，速度增加，动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现 象，这些现象有一个共同的特征，你能看出来吗？

问题1：在图中两个人分别向前、后拉车，他们所用的力对车产生的效果相同吗？如果车前进相同的位移，怎样反映他们对车的作用效果？

问题2：拖拉机耕地时，对犁的拉力F是斜向上方的，而犁是在水平方向运动的，此时拖拉机的拉力F对犁做功吗？

一、功

复习回顾：功这个概念同学们并不陌生，我们在初中就已经学习过它的初步知识．让同学们思考做功的两个因素：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．

教师引导：高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入，我们已经学习位移，对功的要素应如何更加精确地描述？[来源:学科网]

扩展教学：可以精确描述为：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上发生的位移．即如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功．[来源:学科网ZXXK]

概念理解：教师用手托黑板擦，提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功？

过程一：平托黑板擦向上移动一段距离．

过程二：平托黑板擦水平移动一段距离．

问题1：在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因．

问题2：在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因．

学生思考讨论并由代表总结回答，在上升过程中，位移方向在竖直方向，与支持力和重力共线，故二力做功了．在水平移动过程中位移水平，在重力和支持力方向无位移，故此 过程二力均未做功．

点评：通过知识回顾，复习做功的两个要素，并通过简单的课堂演示，让学生现场分析做功情况，加深做功要素的理解．并强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移．

问题1：如果力的方向与物体的运动方向一致，应该怎样计算这个力的功．

课件展示情景一：物体m在水平力F的作用下 水平向右的位移为l，如下图所示，求力F对物体做的功．

教师指导学生思考问题，根据功的概念独立推导．尤其强调力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积．即W=Fl。

问题2：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？

课件展示情景二：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．即跟位移方向不一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2．

学生根据教师的提示画出物体的受力分析图，并在相互垂直的方向上正交分解，并求解F1，、F2的功．

则分力F1所做的功等于F1l，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F2所做的功等于零．

因此，力F对物体所做的功W等于F1l，而F1= Fco sα，所以, W = Flcosα.

教师利用实物投影仪展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式，及其文字叙述，并强调公式中各量的物理意义．通过让学生动手亲自推导公式，让学生加深对公式的理解，为公式的灵活应用打好基础．

1．公式中F应为恒力，即大小、方向不变．

2．做功与物体运动形式（匀速或变速）无关，也就是说，当F、l及其夹角α确定后，功W就有确定值．

二、正功和负功

公式理解：功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素，通过数学知识的学习我们知道：随着α的变化，cosα的值也变化．指导学生利用数学知识讨论随α的变化，cosα的取值如何变化，从而得到功W的意义如何．

学生讨论总结： 力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°<a<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.

教师指导学生思考所讨论的问题，并画出各种情况下力做功的示意图．并通过示意图总结：

1．当 时，cosα=0，W=0。力F和位移l的方向垂直时，力F不做功；

2. 当 时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

3．当 时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

三、思维拓展

功是标量，只有数值，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．

举例说明：在上图中，可以说摩擦力做负功，也可以说物体克服摩擦力做了正功．比如摩擦力做了-20J的功，可以说物体克服摩擦力做了20J的功．