《机械功》教案15

机械功机械功 教学目标教学目标 一 知识和能力目标 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 理解正功和负功的含义 4 能正确运用功的公式计算各力做功的大小 5 掌握合力做功的两种计算方法 二 过程和方法目标 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 三 情感 态度和价值观目标 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 教学重点教学重点 1 功的概念 2 功的计算公式 教学难点教学难点 1 如何判定各个力做功的正负 2 各个力所做的总功的计算 教学方法 教学方法 目标导向法 皮连生 教学设计说明教学设计说明 本节课的重点是功的初步概念及功的正确计算 难点是对功的初步概念的 正确形式和力对物体做负功的理解 功这个概念比较抽象 学生缺乏感性认识 目标导向教学法的目的是 在具体的物理情景中 让学生从概念的感觉到感受 再到感知的逐步加深理解过程 在学习时最好采用类比的方法 将高 初中的 功的概念中不同的关键词组进行对比理解 同时要联系实际理解功的概念 如果 力对物体做负功 则这个力一定表现为阻力 也常说为物体克服这个力做功 同时要注意学会判定力对物体是否做功的方法 教学过程教学过程 一 导入新课一 导入新课 我们知道自然界存在各种不同形式的能量 例如机械能 动能和势能 内 能 电能 化学能 核能等 不同形式的能量可以相互转化 而且在转化过程 中总能量守恒 人类发明了各种机械 从简单到复杂 再到智能化 这都是为了将能量 转化成我们容易而且高效利用的能量形式 教师出示一些图片 我们在初中学过功的知识 知道功和能是有密切关系的 原来 做功的过程 就是能量转化的过程 做了多少功 就有多少能量发生转化 这样 通过做功 的多少就可以定量地研究能量及其相互转化了 本节课我们先来学习机械功 二 新课教学二 新课教学 目标导向一 学习机械功的定义目标导向一 学习机械功的定义 程序一 投影出思考题 1 做功的两个不可缺少的因素是 和 2 举几个实例说明力对物体做了功 3 如果力的方向与物体的运动方向一致 功的大小如何确定 4 如果力F的方向与位移s方向成某一角度 时 应如何求解力F对物体所做 的功 程序二 学生阅读 讨论 解答思考题 程序三 对学生的解答进行概括 程序四 重点讲解点拨 如图所示 当力F的方向与运动方向成某一角度 时 功的求解 1 师生共同分析力F产生的效果 效果一 向右拉物体 效果二 向上拉物体 2 据力F产生的效果对F进行分解 3 分力F1所做的功等于F1s 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 F2做的功等于零 因此 力F对物体所做的功W等于F1s 而F1 Fcos 所以 W Fscos 4 还有什么其他的方式来推导 W Fscos 可以提示 从位移的角度思考 教师总结 1 力对物体所做的功等于力的大小 位移的大小 力和位移的夹角的余弦 这三者的乘积 表达式为 W Fscos 2 指的是力F和位移s间的夹角 目标导向二 理解功的公式 目标导向二 理解功的公式 W W FsFscos cos 程序一 投影第一组训练题 下图表示物体在力F作用下在水平面上发生一段位移s 试分别计算在这三 种情况下力F对物体所做的功 设在这三种情况下力 位移的大小都相同 F 10 N s 2 m 角 的大小如图中所示 1 学生解答训练题 2 对学生的解答进行概括 甲图中 F和s之间夹角为 30 所以W甲 Fscos30 10 2 J 10 J 2 3 3 乙图中 力F和位移s之间的夹角为 150 所以W乙 Fscos150 10 2 J 10 J 2 3 3 丙图中 力F和s之间的夹角为30 丁 所以W丙 Fscos30 10 J3 丁图中 力F和s之间的夹角为180 所以W丁 Fscos180 20 J 程序二 拓展讨论 拓展讨论1 甲和丙图中力F做的功相同 那么力F对物体产生的效果有什么 不同呢 对地产生的压力不同 拓展讨论2 乙和丙图中力F做的功有什么不相同 那么力F对物体产生的效 果有什么不同呢 引出 正功和负功 的含义 及关于力对物体做负功的两种 意义等同的说法 拓展讨论3 从数学的角度来总结力对物体在什么情况下做正功 负功 不 做功 师生一起概括总结 据W Fscos 讨论得到 1 当 时 cos 0 W 0 这表示力F的方向跟位移s的方向垂直时 力 2 F不做功 2 当 时 cos 0 W 0 这表示力F对物体做正功 2 3 当 时 cos 0 W 0 这表示力对物体做负功 2 拓展讨论4 W Fscos 公式的使用条件是什么 目标导向三 理解合外力所做的功和各个力做功之间的关系 目标导向三 理解合外力所做的功和各个力做功之间的关系 程序一 投影课本例题 利用斜面从货车上卸货 每包货物的质量m 100Kg 斜面的倾斜角 370 斜面的长度l 1 5m 货物与斜面间的动摩擦因素 0 2 求货物从斜面顶端滑 到底端的过程中受到的各个力所做的功以及合外力做的功 程序二 学生活动 1 对物体进行受力分析 2 讨论有几种求解方法 3 学生求解并在投影仪上展示 程序三 教师活动 在投影仪上展示正确且规范的求解过程 略 教师讲解 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移s时 这几个力对物 体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和 程序四 题后总结 1 W Fscos 中W F s 四者的对应性 2 当物体同时受到几个力作用时 计算合外力的功有两种方法 一是先分别求各个外力的功W1 F1scos 1 W2 F2scos 2 再把各个外力的 功代数相加 二是先用平行四边形定则求出合外力 再根据W F合scos 计算功 注意 应是合外力与位移s之间的夹角 3 功是矢量还是标量 为什么 目标导向四 巩固对 目标导向四 巩固对W W FsFscos cos 应用应用 课堂巩固练习 如图所示 质量为m的物体P 放在光滑的倾角为 的直角劈 上 同时用力F向