8.1-功与功率（第一课时）-高一-物理-教案

人教版高中物理必修二第八章机械能守恒定律第1节功与功率【第一课时】【教学目标】理解功的概念，掌握功的计算式。知道功是标量，理解正功、负功的含义。知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体做功的代数和。【教学重难点】教学重点：力对物体做功的两个要素和掌握功的计算公式。教学难点：力做正负功的判定及正功、负功的含义。【教学过程】导入新课任何人类活动都离不开能量。在初中我们就学过动能、重力势能、弹性势能。本章将继续开启能量探究之旅。下面来欣赏一段吹箭表演。思考：视频中的箭为什么能够将易拉罐击破？表演者通过什么方式使箭获得了动能呢？学生猜想：吹气（施加了力）、做了功......在初中就学过功，功的概念是什么？（复习回顾）到底是施力还是做功改变了箭的动能？下面我们也来进行一场吹箭比赛，看哪位同学吹的更远。学生活动一：体会功与能量的密切关系准备长短不同的两支箭筒，找一位男同学吹短箭筒，另一位女同学吹长箭筒。观察箭头落地距离。观察结果：通过长箭筒吹出的箭头落地距离远。距离远说明箭头从箭筒出射时速度较大，动能较大。为什么力气小的女同学反而使箭获得了更大的动能？长箭筒中箭头在力的方向上运动距离长。看来，影响箭动能变化的因素，不仅仅是力，还有力方向移动的距离，力对箭做了功，箭的动能发生了变化。在长期人类实践中，如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象。功的计算能为能量的定量表达及能量变化提供分析基础。这节课我们来进一步学习功。新课教学功一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。1.定义：力与力方向上位移的乘积。学生活动二：判断力是否做功下面几种情况竖直方向的拉力有没有对书本做功？水平匀速运动的过程竖直匀速上升的过程保持静止的过程水平匀速运动的过程竖直匀速上升的过程保持静止的过程2.力对物体做功的两个必要因素：（1）力（2）力方向上的位移学生活动三：探究功的一般表达式问题1：如图，力F使滑块发生位移这个过程中，F对滑块做了多少功？计算公式：W=。问题2：如图，如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？F不做功即W=0问题3：更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？方法1．如图将F沿位移方向和垂直位移方向分解分解，F2方向无位移，故不做功，F1与l方向相同，故做的功为：方法2．将位移l分解为平行F方向位移l1和垂直F方向位移l2，l2方向没有力，不做功，所以可得：3.表达式：W=Flcosα力对物体做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积F-恒力;l-对地位移;α-F、l间的夹角（0≤α≤π）4.标量、过程量5.单位：1J=1N/m随堂练习：功的计算【例1】图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移l,分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N,l=2m。角θ的大小如图所示。在刚才的计算中，功的大小出现了正负号，思考：（1）功的正负是由什么决定的？（2）什么情况下力对物体做正功?（3）什么情况下力对物体做负功？6.正功、负功（1）当0≤α＜π2（2）当π2（3）当α=π2学生活动四：体会正功、负功的含义思考：下列做功情况对物体运动是促进还是阻碍？正功—动力功，促进运动，动能增加负功—阻力功，阻碍运动，动能减少正功、负功表示不同的做功效果。随堂练习：总功的计算【例2】一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离l为5m。地面对雪橇的阻力f为100N，cos37°=0.8。（1）画出题中运动情境示意图，并画出雪橇所受的各个力，用字母标明力的名称。（2）求出各个力做的功。（3）求出各个力做功的代数和。（4）雪橇受到的合力是多少?（5）合力做的功是多少?学生活动五：求总功的方法通过刚才的练习，师生共同总结求总功的方法。当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。·功是标量，只有大小，没有方向，相加时遵从代数运算法则。·求总功的两种方法：（1）先求合力，再根据公式W总=F合lcosα求合力做的功。（2）先分别求出各个力所做的功，再求他们的代数和。W总=W1+W2+···+Wn随堂检测1.质量为m的同学沿倾角为θ的滑梯匀速滑下，在通过位移L的过程中（）A.重力对物体做功mgLB.重力对物体做功mgLsinθC.支持力对物体做功mgLcosθD.摩擦力对物体做正功，数值为mgLsinθ2.在