第七章机械能及其守恒定律.doc

第七章机械能及其守恒定律第二节 功执教：溧阳市光华高级中学殷东平点评：溧阳市教育局教研室朱勤章一、教学目标：1 知识与技能（1）知道功的定义，理解功的两个要素 （2）掌握功的公式：W=Fscos明确公式中各个字母所代表的物理量，知道功的单位 （3）知道功是标量，理解正、负功的含义2过程与方法（1）在具体的物理情景中判断物体所受各力是否做功以及做功的正负（2）理解正负功的含义，并会解释生活实例。3情感、态度与价值观（1）功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。 （2）在功的概念和求解功的数值的过程中，培养科学严谨的态度二、教学重点、难点：教学重点：理解功的概念，掌握功的计算。教学难点：对正、负功的理解，对功是标量的理解。三、教学方法 ：讲解法、讨论、自主合作探究法。四、教学资源：小车、弹簧五、教学设计教师活动学生活动点评一、引入新课问：同学们初中已经学过能量，你还记得有哪些呢？创设情景：在水平方向用力推小车使小车运动；在竖直方向用力举小车使小车的高度变高；用力拉弹簧使弹簧的形状发生变化。思考：这些物体的能量为什么会发生变化？思考：静止在桌面的小球受力吗？这些力对物体做功吗?总结：物体能量发生变化总伴随着力对它做功，做功的条件是什么? 教师板书：做功的两个要素二、进行新课如果一个力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？展示情景一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。 如果力的方向不在水平方向而与物体的运动方向成某一角度，又怎样计算功呢？展示情景二：物体m在与水平方向成角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。同学们尝试用学过的知识探究该力做功如何计算?为什么可以用分解力的方法进行功的计算?(说明力F的作用效果可等效为F1和F2，那么它的功也可等效为F1和F2的功)。展示学生的推导结果，除了分解力的方法外还有其它方法吗?还可以分解位移。引导学生比较两种分解方法所得出功的计算式。总结出功的一般表达式WF=Fscos（板书）F表示力的大小、S表示位移的大小、表示力的方向和位移的方向之间的夹角。1 功的单位：在SI制中，功的单位为焦，与能的单位相同。1J=1Nm（引导学生讲它的物理意义）学生回忆并回答：动能、光能、机械能等。学生回答：因为有力作用。有力对它们做功。学生回答：不做功（没有位移）不做功（力的方向上没有位移） 做功学生总结做功的两个要素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的位移。让学生回忆初中物理已学过的计算功的方法.学生利用已有知识很快写出W=Fs学生思考问题，根据功的概念独立推导。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，如图所示：据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力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，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功学生用分解位移的方法得出同样的公式。 学生看课本的文字表达，提出F是指力的大小，S是指位移的大小。表示力的方向和位移的方向之间的夹角。用学生在初中物理中已学过的有关知识引入新课，符合学生的认知规律，容易激发学生的思维。引课简明扼要，突出新课教学的重点。从初中物理做功的知识入手，让学生在回忆的基础上学习新知识，抓好初高中的衔接教学。进一步创设情景，过渡到高中物理知识，让学生在初中知识的基础上自然过渡到高中知识的学习，学习轻松愉快，容易学习新的知识，提高学生学习的愿望。引导学生尝试自己探究新的知识，符合新课程的教学理念，学生学习主动，积极性高，学习效果好。在得到新的知识的基础上进一步设问，拓展学生的思路，激发学生发散思维能力。引导学生看书，培养学生的自学能力。强调夹角的判断及意义，理解功的计算过程中的难点。2指出公式中的力必须为恒力。（变力以后再研究）3展示问题一：在情景一中若水平面是光滑的，拉力F做功多少？若水平面是粗糙的，拉力F做功是否相同？让学生继续发表意见。 教师与学生共同总结：一、求功一定要明确求的是哪个力做功。二、某个力对物体做功与物体是否受其它力无关，与物体的运动状态也无关。课堂例题如图大小可忽略的物块质量为2kg，从高为2m，倾角为30。的斜面顶端滑到底端，已知摩擦力恒为8N。求此过程物体所受各力做的功。（不计其他阻力，g取10m/s2）设问：求各力做功的思路是什么？（受力分析、位移分析、力与位移之间的夹角分析。）讨论学生的解题过程(有学生求出是32J，原因有的是忘了公式的cos部分，有的认为夹角为0) 教师创设情景：（进一步说明夹角的大小的判断）vVFvVF这两种情况力F的作用效果相同吗？1800与00能等吗？ 由以上的计算，我们可以发现功不仅有正和零，还会有负，能否从表达式上分析为什么？问：功的正负有什么物理意义呢？象力一样表示方向吗？功是矢量吗？学生思考讨论，并自由发表自己的见解。教师引导学生计算例题中合力做功是多少？已知分力，如何求合力？它与各力做功的关系如何？ 既然功是标量，正负就不表示方向，那么正负表示什么呢？引导学生结合三种情景分析得出：正功表示是动力对物体做功，使物体的能量增加，负功表示阻力对物体做功，使物体的能量减少。问：功的正负表示大小吗？问：象这种有正负但又是标量的物理量同学们有没有学到过？说明：如果某力对物体做负功往往说成物体克服该力做了多少正功。问：物体受到多个力的作用，如何求总功呢？W合=FLcosaW合=W1+W2+Wn课后巩固练习学生思考回答：甲学生：水平面光滑时，拉力F做功为FS，水平面粗糙时，拉力F做功为(F-f)S。 乙学生：不同意粗糙时的观点，并应用了归谬法来证明。假设F=f即匀速，按照甲同学力F就不做功，这与事实不符，所以力F做功应该就是FS。 丙同学：根据公式，力F做功只要看F、S、a，与其他的量无关。甲同学好像求的是总的功。学生练习并作答。 WG=mgLcos600=40J WN=NLcos900=0 Wf=fLcos1800=-32J 学生根据数学知识分析归纳：当=/2时，cos=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；当/2时，cos0，W0。这表示力F对物体做正功；当/2时，cos0，W0。这表示力F对物体做负功。学生回答：根据课本对公式的文字表达：F指力的大小，S指位移的大小，a指力的方向和位移的方向的夹角。所以功应该是标量。学生计算合力做功为18J，它是各力做功的代数和，进一步说明功是标量。学生根据功正负的意义判断其正负也不表示大小。 学生回忆：温度学生练习：摩擦力对物体做负32J功说成物体克服摩擦力做了32J的功学生根据例题归纳方法：一、先求出合力，根据公式求解。二、先求出各力做功，根据功是标量，总功等于各力做功的代数和。通过事例创设问题情景，让学生进一步明确力做功应该是哪一个力做功的意义。课堂学习过程中学生出现问题，充分利用课堂的生成资源，组织学生进行讨论，在学生思考和讨论的基础上让学生进行评析，由学生从被动学习到主动参与，充分调动学生学习的主动性和积极性。进一步提高要求，让学生用学习的知识解决新的问题，提高学生的分析问题和解决问题的能力。老师