高一物理第四章 第1節(jié)功教案 粵教版 必修2（通用）

《高一物理第四章 第1節(jié)功教案 粵教版 必修2（通用）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高一物理第四章 第1節(jié)功教案 粵教版 必修2（通用）（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高一物理第四章 第1節(jié)功教案 一、教學(xué)目的： 1．正確理解功的含義，知道力和物體在力的方向上發(fā)生位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。 2．正確應(yīng)用公式W=FScosα計(jì)算力的功。 4．知道功是標(biāo)量，正確理解正功和負(fù)功的實(shí)質(zhì)，能正確判斷正功和負(fù)功。 5．知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功，知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。 6．求變力的功的一般思維方法。 二、重點(diǎn)難點(diǎn) 1．理解功的概念。 2．知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功，知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功是本節(jié)的難點(diǎn)。 3．求變力的功的一般思維方法是本節(jié)課對(duì)學(xué)生的一個(gè)能力培養(yǎng)點(diǎn)。 三、

2、教學(xué)過程： （一）引入新課 在初中我們已經(jīng)學(xué)過功的初步知識(shí)，一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。起重機(jī)提起貨物的時(shí)候，貨物受到起重機(jī)鋼繩拉力的作用發(fā)生一段位移，鋼繩的拉力對(duì)貨物做了功。機(jī)車牽引列車前進(jìn)，列車受到機(jī)車的牽引力作用發(fā)生位移，牽引力對(duì)列車做了功。本節(jié)課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)功的知識(shí)，旨在初中基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。 （二）進(jìn)行新課： 分析課本事例，歸納出做功的必備條件。 （引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中的知識(shí)，給出做功的兩個(gè)因素） 1．做功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生位移。 功的大小是由力的大小和物體在力的方向的位移的大小確定。 2．功

3、的計(jì)算公式 α 圖1 F 但是，物體的運(yùn)動(dòng)的方向并不總是跟力的方向相同。當(dāng)力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向成某一夾角α?xí)r（如圖1所示），那么怎樣來計(jì)算這個(gè)力所做的功呢？ （引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生討論，然后師生共同歸納出如下方法。） 我們可以把力F分解成兩個(gè)分力：跟位移方向一致的分 力F1，跟位移方向垂直的分力F2，這樣就把計(jì)算F功的問題 轉(zhuǎn)化為分別求力F1和F2的功問題。（要注意培養(yǎng)把不熟悉的問題轉(zhuǎn)化熟悉問題求解的能力）設(shè)物體在力F作用下發(fā)生的位移是s，力F1所做的功等于W1=F1S，力F2的方向跟位移方向垂直，在F2的方向上沒有發(fā)生位移，力F2所做的功等于零。因此力F對(duì)物體所做的功就等于F1s，而F

4、1=Fcosα,所以： 【板書】1．公式：W=FScosα. 這就是說，力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。 2．單位：J。 在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，國(guó)際符號(hào)是J。1J就是1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m位移所做的功。即：1J=1N.m 3．功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正功和負(fù)功之分。 3．正功和負(fù)功 （引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度分析正功和負(fù)功，然后分析正功和負(fù)功的物理意義。） （1）當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0,W=0. F V 圖2 α 這表示力F的方向跟位移的方向垂直時(shí)，力F不做功，如小球在水平桌面上滾動(dòng)，

5、桌面對(duì)球的支持力不做功。 （2）當(dāng)α<π/2時(shí)， cosα>0,W>0. 這表示力F對(duì)物體做正功。例如，人用力推車前進(jìn)時(shí)，人的推力F對(duì)車做正功。如圖2所示。 F V 圖3 α （3）當(dāng)時(shí)，cosα<0,W<0. 這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。例如，人用力阻礙車前進(jìn)時(shí)，人的推力F對(duì)車做負(fù)功。如圖3所示。 一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，經(jīng)常說成物體克服這個(gè)力做功（取絕對(duì)值）。例如，豎直向上拋出的球，在向上運(yùn)動(dòng)的過程中，重力對(duì)球做了-6J的功，可以說成球克服重力做了6J的功。說了“克服”，就不能再說做了負(fù)功。 4．對(duì)功的理解 （1）功一定要指明是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做的功。 【例題1】用水平恒力

6、F作用于質(zhì)量為M的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離S，恒力做功為W1，再用該恒力作用于質(zhì)量為m(mW2; B． W1

7、等于物體所受各力功的代數(shù)和出合外力的功。 【例題2】在水平粗糙地面上，使同一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，兩次力的作用線與水平的夾角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，則： A．力F對(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功也相同； B． 力F對(duì)物體做的功相同，合力對(duì)物體做的總功不相同； C．力F對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功相同； D． 力F對(duì)物體做的功不相同，合力對(duì)物體做的總功也不相同。 解析：正確答案是B。根據(jù)恒力做功公式W=Fscosθ,由于F、S、θ都相同，故力F做功相同。 G G F F f1 f2 N2 N1

8、 圖4 求合力功時(shí)，先進(jìn)行受力分析，受力圖如圖4所示，下面用兩種方法求合力的功。 方法一：由于斜上拉和斜下推而造成物體對(duì)地面的壓力不同，從而滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)的大小不同，因而合力F合=F.cosθ-f不同，由W合=F合S.cosθ知W合不相同。 方法二：因重力和支持力不做功，只有F和f做功，而F做功相同，但摩擦力做功Wf=-fscosθ 因f不同而不同，由W合=WF+Wf知W合不相同。 （3）求變力功的方法是：把物體通過各個(gè)小段所做的功加在一起，就等于變力在整個(gè)過程所做的功。 【例題3】以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f，則從拋出至回到原

9、出發(fā)點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為： A．零； B．-fh; C．-2fh; D．-4fh. 解析：先讓學(xué)生在課堂上計(jì)算，然后對(duì)學(xué)生的解答過程進(jìn)行評(píng)講（學(xué)生可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤是錯(cuò)選A，原因是他們認(rèn)為整個(gè)過程的位移為零，由公式W=Fscosθ,得W=0。） 正確的分析是：物體在上升和下降過程，空氣阻力大小不變方向改變，但都是阻礙物體運(yùn)動(dòng)，亦即上升過程和下降過程都是做負(fù)功，所以全過程空氣阻力對(duì)物體做功： Wf=-fh-fh=-2fh. （三）課堂小結(jié)： 1．做功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生位移。 2．功的計(jì)算公式: W=FScosα. 當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα

10、=0,W=0. 當(dāng)α<π/2時(shí)， cosα>0,W>0. 當(dāng)時(shí)，cosα<0,W<0. （四）布置作業(yè)：P61第四題 說明： 1．在本章的開始，最好先概括地復(fù)習(xí)一下初中講過的功和能的知識(shí)。教學(xué)時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)這樣的線索：功和能是有密切聯(lián)系的物理量，以及做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。 2．教材講解功的概念，是先復(fù)習(xí)初中講過的公式W＝Fs，然后擴(kuò)展功的一般公式W＝Fscosθ。教學(xué)中要注意這個(gè)擴(kuò)展過程，使學(xué)生知道其中的推理過程，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。 3．本節(jié)教材的重點(diǎn)是正功和負(fù)功，除了課本上的些例子，說明在什么情況下做正功或負(fù)功。學(xué)生對(duì)負(fù)功不熟悉，應(yīng)該著重加以說明。還應(yīng)該使學(xué)生清楚地知道：一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說成物體克服這個(gè)力做功（取絕對(duì)值）。這兩種說法在意義上是等同的。 4．應(yīng)該使學(xué)生知道，功是標(biāo)量，當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，等于各個(gè)力分別對(duì)物體所做的功的代數(shù)和。還應(yīng)該使學(xué)生知道，幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功，但不要求證明。在教學(xué)中要求學(xué)生會(huì)計(jì)算總功。 5．在有條件的情況下，希望教師講一講變力作功這個(gè)問題，以開闊學(xué)生的眼界，但這不是對(duì)全體學(xué)生的要求。