“功”教學設計

負功的意義是：力對物體做負功，表明此力的效果是阻礙了物體運動，是阻力。

一個力對物體做負功，也可說成物體克服這個力做了功（正值）。例如：一個力對物體做了10-6的功，可說成是物體克服這個力做了106的功。

另外功的“正”、“負”也不表示它們的大小，也就是不能說“正功大于負功”。例如：兩個力做功分別為 ，，比較這兩個力做功的大小。答案應是：＞。

說明：正功、負功意義的教學過程，可采用看書，提問，學生猜想，教師補充的形式進行。這樣有利于學生自主學習，積極參與，加深理解和記憶。

6.總功的計算：

學習了一個力對物體所做的功的求解方法，而物體所受到的力往往不只一個，那么，如何求解幾個力對一物體所做的功呢？下面通過一例題加以解決。

例題：利用斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質量，斜面傾斜角，斜面的長度，貨物與斜面間的動摩擦因，求貨物從斜面頂端滑到底端的過程中受到的各個力所做的功以及合外力做的功。（取）

解：斜面上的貨物受到重力、斜面支持力和摩擦力共三個力的作用。

貨物位移的方向是沿斜面向下。可以用正交分解法，將貨物所受的重力分解到與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向。可以看出，三個力中重力和摩擦力對貨物做功，而斜面支持力對貨物沒有做功。其中重力對貨物所做的功。

方法一：直接運用公式：。

方法二：重力分解為：沿斜面方向分力為；

垂直斜面方向分力為。

垂直斜面分力不做功，則重力所做功等于沿斜面方向分力所做的功，即。

支持力與位移方向垂直，對貨物沒有做功。

摩擦力對貨物所做的功。

合外力所做的功

方法一：用各力功的代數和求。

方法二：物體所受合外力為，。

說明：選擇該例題主要有幾點考慮：①促進學生對已有知識的回顧和應用，如物體在斜面上運動時的受力分析、正交分解等。②問題完整性較好，在所求各力做的功中，既有正功又有負功；既有某個力的功，又有各個力的總功。③方法的多樣性：在求重力功時，既可直接用公式求解，也可將力分解后再求功；在求合力功時，可用各力功的代數和求得，也可用先求合外力，再利用公式 求得合力功。因此該例題應要求學生思考獨立完成，并由 位學生上臺板演，以利培養學生的各種思維和辨析能力。估計學生在負功和合力功問題上將出現錯誤或方法多樣性不足，教師應予以分析訂正和補充。

師生共同對例題小結：

當物體在幾個力的共同作用下發生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功通常可以用下述兩種方法求解：

a.根據公式，先分別求出各個力f1、f2 …… 對物體所做的功w1、w2、……，再求各力所做的功的代數和，即。（注意各力代入時應注意功的正負號）

b. 由力的矢量合成方法先求出這幾個力的合力f合，再根據功的公式 ，其中是合力f合方向與位移方向之間的夾角。

三、案例評析：

本案例的設計利用簡單、多樣的生活實例，讓學生親自動手對物體做功，從而引入對功的探究。這一看似樸實但卻能讓學生充分體會到物理就在生活中，科學就在我身邊，從而激發學生學習物理、探究自然的熱情。在探究功的一般表達式過程中，重視知識形成過程，所采用的學生分組討論的探究式教學，既能發揮學生的自主性，培養學生應用已學知識分析解決新問題的能力，又能讓各種思維得以碰撞交流，增加了思維靈活性的培養。教師在問題的設置上既注意了知識層次，又能留有學生的探究空間，使學生在學習過程具有較強的問題意識和探究欲望。另外，在如何加深功的概念的理解和應用功的公式解決實際問題的設計上，既要考慮到整體覆蓋面，又突出解決重點知識和疑難問題，達到良好的教與學的效果。