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1、功宿州市埇桥区杨庄中心学校 张大丰 学情分析学生已经掌握了力学中的受力分析、平衡力的知识以及简单机械的知识。 教学目标【知识与能力目标】(1) 探究什么是物理学中的功,知道物体做功的两个必要条件,知道功在国际单位制中的单位。(2)能根据物体做功的两个必要条件判断力对物体是否做功,会用公式计算功的大小。【过程与方法目标】(1)通过情境的创设,让学生发现问题和提出问题。(2)通过实验探究,提 高学生根据物理实验事实分析问题,解决问题的能力。(3)通过实验,培养学生交流合作的意识。【情感态度价值观目标】(1)培养学生科学探究能力、概括总结的能力。(2)体会到简单机械给人们带来方便和快捷,能从功的角度
2、理解使用简单机械“省力”和“省距 离”之间的辨证关系。 教学重难点【教学重点】功的概念和物体做功的两个必要条件;运用公式进行简单的功的计算。【教学难点】正确判断力是否对物体做功 课前准备 多媒体课件： 教学过程实验器材：斜面、小车、线、砝码。(一)课题引入引导学生回顾已经学过的简单机械:省力杠杆虽然省力但是费距离;用笤帚扫地,手臂只需移动较小的距离就可使笤帚在地上扫过一大片,虽费力但省距离;利用动滑轮提升重物,可以省力,但要费距离。这说明了省力的机械要费距离,省距离的机械要费力。问:有没有一种机械既省力又省距离呢?这节课我们将以斜面为例来深入探究这个问题。(二)探究斜面(利用ppt课件出示利用
3、斜面的生活图片和相关的问题。)在生活中,常常看见工人师傅常用斜面这种机械将货物搬上卡车,将自行车推上桥面,那么,利用斜面这种机械提升重物和直接用手提升重物有什么区别,下面我们将通过实验来探究。教师演示组装好斜面,并在斜面上试着拉动小车(带砝码)。问:1:结合实验目的,我们实验研究的对象是什么?2:在这个实验中需要测量哪些物理量,可以解决我们需要探究的问题?3:拉动小车时要注意什么问题?4:请同学们自己设计记录实验数据的表格:(利用ppt课件出示实验表格)教师演示,记录数据。问:请同学们分析表格中数据,你能得出什么结论?5:指导学生分组实验并对实验数据进行分析、评价。通过对表格中数据的分析,我们
4、发现:用手直接把重为G的物体匀速提升高度h,所用拉力大小等于G,手移动的距离等于h。如果利用斜面完成同样的任务,所用拉力FG,重物通过的距离sh,但是计算可以发现Fs与Gh近似相等。实际数据应该是Fs略大于Gh。6:指导学生对数据进行详细的分析。由于在实验过程中,摩擦力是不可避免的,如果不存在摩擦等因素, Fs则等于Gh。也就是说,在刚才工人师傅用斜面这种机械将货物搬上卡车的过程中,虽然省了力,但是费了距离,而力和距离的乘积没有改变。大量实验表明,使用其他机械也可得到与使用斜面时相似的结论,即没有既省力又省距离的简单机械。7:Fs和Gh的意义Fs是利用斜面提升物体时,沿斜面作用在物体上的力与物
5、体沿力的方向通过的距离的乘积。Gh 是直接提升物体时,作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。(三)功的概念从前面实验可以看出力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称这一乘积为机械功,简称功。1:板书:课题 功2:分析做功的两个必要条件:小孩的拉力F拉小狗移动了一段距离S叉车的举力F将货物移动了一段距离S锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离S归纳:做功必须满足两个必要条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定距离。判断是否对物体做功,这两个必要条件缺一不可。3:用做功的两个必要条件来判断做功的实例:(1)运动员用力将杠铃向上举起的过程,
6、举力是否做功?(2)汽车的牵引力使汽车水平前进,牵引力是否对汽车作功?4:例举下列三种情况,判断对物体有没有做功:物体受力的作用,但在力的方向上没有通过一定距离;(占旭刚将杠铃举在头顶7秒)物体由于惯性通过了一段距离,但在运动方向上没有受到力的作用;(1、物体在光滑平面上做匀速直线滑行;2、运动员踢足球,球离开脚后,飞出10米远的过程)物体受到的力的方向与物体运动的方向始终垂直。(人抬着物体在水平面上行走)5:练习:请你判断下列情景中人做功了吗?(1)人搬起箱子(2)背着书包行走(3)推陷在雪地里的汽车,没有推动(4)踢出去的足球(5)小明沿楼梯,将重物从一楼提到二楼(四)功的计算1:功的定义
7、和计算公式用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离.功的计算公式为W=Fs。我们已经知道,在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,那么功的单位就应该是牛米。为了纪念英国物理学家焦耳对科学的巨大贡献,牛米有一个专门的名称焦耳,符号:J,1J=1Nm。板书:(2)功的单位:焦耳符号:J,1J=1Nm。那么,1J的功到底有多大呢?从地上拿起一只约50g的鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,大约提升了2 m,做的功大约为1J。2:功的计算例题 陈杰同学将质量为10kg的水桶从离井口3m深处提到井口。在这一过程中,陈杰对水桶做了多少功?引导学生分析研究对象、受力、运动过程和力的方向上运动的路程,根据二力平衡知识得到拉力等于总重力,拉力方向上移动的距离是3米,最好带入功的公式求解。(五)再探斜面再次分析探究斜面记录数据,引导学生得出利用斜面省力,但必定费距离。实验表明:使用斜面不能省功。(六)小结并布置作业。 教学反思略。
