功
【教學(xué)目標(biāo)】1、正確認(rèn)識(shí)的概念.
2、牢固掌握功的計(jì)算公式.
3、熟練運(yùn)用功的公式進(jìn)行計(jì)算,并能解釋有關(guān)的實(shí)際問題.
【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】熟練運(yùn)用功的公式進(jìn)行計(jì)算
【教學(xué)方法】 討論、啟發(fā)式教學(xué)
【教學(xué)過程】
一、引入新課
師:同學(xué)們!還記得初中學(xué)過的功的概念嗎?
生:物體在力的方向上通過了一段距離,我們就說力對(duì)物體做了功。
師:在初中學(xué)習(xí)功的概念時(shí),我們強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動(dòng)方向和力作用方向的一致性。如果力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向不一致呢?比如相反呢?力對(duì)物體究竟有沒有做功?若做了功,又做多少功呢?我們?cè)鯓觼碛?jì)算這些功?今天,我們進(jìn)一步來學(xué)習(xí)功。
二、新課教學(xué)
1、功的初步概念
〔講述〕 那么,高中對(duì)功是怎樣定義的呢?
作用在物體上的力,如果使物體在力的方向發(fā)生了一段位移,我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。
(教師板書定義,同時(shí)舉例)人拉車向前運(yùn)動(dòng),如圖1,說明拉力對(duì)車做了功。(強(qiáng)調(diào)車在拉力作用下,發(fā)生了哪一段位移,并指明位移的方向。)
強(qiáng)調(diào)力和物體在力的方向上發(fā)生一段位移,是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。
師:手提水桶水平地行走,提力對(duì)水桶有沒有做功?
生:沒有。
師:為什么?
生:缺少了做功的一個(gè)條件,提力方向(豎直方向)上水桶沒有發(fā)生位移。
師:重力對(duì)水桶有沒有做功?
生:沒有。
師:為什么?
生:缺少了做功的一個(gè)條件,重力方向上水桶沒有發(fā)生位移。
(教師可視情況再舉一些事例)
師:想一想,高中物理中功的概念與初中有什么不同?
生:高中講“位移”,初中講“距離”。
師:還有什么不同?
生:高中講“發(fā)生”一段位移,初中講“通過”的距離。
師:“位移”與“距離”有什么區(qū)別?“發(fā)生”跟“通過”有什么差異?
(學(xué)生疑惑,回答不全面)
〔講述〕 位移是矢量,距離是標(biāo)量。
發(fā)生的一段位移并不要求物體非要沿著發(fā)生位移的路徑通過,如人提水桶上坡,提力對(duì)水桶做功。見圖2,人提水桶上坡的運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向,豎直方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。提力對(duì)作水平方向上分運(yùn)動(dòng)的水桶不做功,對(duì)作豎直方向上分運(yùn)動(dòng)的水桶不做功。用“發(fā)生一段位移”取代“通過的距離”不是簡(jiǎn)單的更換詞組,它使我們所學(xué)的功的概念更深刻、更嚴(yán)密、更科學(xué)、更具普遍意義。其實(shí),功這個(gè)概念是19世紀(jì)人們?cè)趶V泛使用各種機(jī)械時(shí)總結(jié)出來的。隨著實(shí)踐的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步,功的概念也漸趨嚴(yán)密、科學(xué)、完善。我們學(xué)習(xí)功的概念也應(yīng)由淺入深,由局部到一般。在今天和往后的學(xué)習(xí)中,我們是能體會(huì)到這一點(diǎn)的。(適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史觀和認(rèn)知規(guī)律的教育)
2、功的計(jì)算公式
〔講述〕 功和大小是由力的大小和物體在力方向上發(fā)生位移的大小來確定的,力越大,位移越大,功就越大。
那么,怎樣計(jì)算功的大小呢?
第一種情況,當(dāng)力和位移方向一致時(shí),也就是力和物體運(yùn)動(dòng)方向一致。(教師板畫圖3)
(請(qǐng)學(xué)生上黑板來寫)
生:w=fs
師:對(duì)。功等于力的大小和位移大小的乘積。這里的f表示恒力的大小,s表示位移的大小,w表示所做的功。