《高中物理新课标人教版必修2优秀教案：7.2功》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理新课标人教版必修2优秀教案：7.2功（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 功整体设计功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中 ,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做 “工 ”与力对物体的做功的区别 .教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手 ,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用 .教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中
2、,这些力有的是动力 ,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、 负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成.在实际教学过程中 ,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法 . 教学重点理解功的概念及正、负功的意义.教学难点利用功的定义解决有关问题 .课时安排1 课时三维目标知识与技能1 . 理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.2 .理解总功 ,能计算合外力对物体所做的总功 .3 .理解功是能量转化的量度,并能举例说明 .过程与方
3、法1 . 能从现实生活中发现与功有关的问题 .2 .体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用 .3 .能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题 . 情感态度与价值观有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识 ,勇于探究与日常生活有关的物理学问题 .教学过程导入新课情景导入货物被起重机举高,重力势能增加了 ;列车在机车的牵引力之下,速度增大 ,动能增加了 ;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了; “神舟 ”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下，速度减小，动能减少了 ；物体从高处自由下落，速度增加，动能增加了这些都是我们 所熟知的一些物理现象 ,这些现象
4、有一个共同的特征,你能看出来吗?吊装货物神舟”飞船返回列车加速弹簧被压缩问题导入在图中两个人分别向前、 后拉车，他们所用的力对车产生的效果相同吗就口果车前进相同的位移，怎样反映他们对车的作用效果 ？拖拉机耕地时，对犁的拉力F是斜向上方的，而犁是在水平方向运动的，此时拖拉机的拉力 F 对犁做功吗？ 推进新课 一、功复习回顾：功这个概念同学们并不陌生，我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动的距离.教师引导：高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入，我们已经学习位移，对功的要素应如何更加精确地描述 ？扩展教学：可以精确描述为：作
5、用在物体上的力；物体在力的方向上移动的位移.即如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功.概念理解：教师用手托黑板擦，提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功？过程一：平托黑板擦向上移动一段距离 .过程二：平托黑板擦水平移动一段距离 .问题1：在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因.问题2：在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因.学生思考讨论并由代表总结回答，在上升过程中，位移方向在竖直方向，与支持力和重力共线，故二力做功了 .在水平移动过程中位移水平，在重力和支持力方向无位移，故此过程二力均未做功. 点评
6、：通过知识回顾，复习做功的两个要素，并通过简单的课堂演示，让学生现场分析做功情况， 加深做功要素的理解.并强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力 的方向上是否有位移.问题探究问题1:如果力的方向与物体的运动方向一致，应该怎样计算这个力的功.课件展示情景一：物体m在水平力F的作用下水平向右的位移为1,如下图所示，求力F对物体做的功.教师指导学生思考问题，根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即W=F1.问题2:若力的方向与物体的运动方向成某一角度该怎样计算功呢？课件展示情景二：物体m在与水平方向成 口角的力F的作用
7、下，沿水平方向向前彳T驶的距离为1,如图所示，求力F对物体所做的功.教师提示学生思考，虽然F与位移方向不一致，但可以根据力F的作用效果把F沿两个方向 分解.即跟位移方向不一致的分力Fi,跟位移方向垂直的分力F2.学生根据教师的提示画出物体的受力分析图，并在相互垂直的方向上正交分解，并求解Fi、F2的功.则分力Fi所做的功等于Fil,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F2所做的功等于零.因此，力F对物体所做的功 W等于Fil,而Fi=Fcos a ,所以,W=F1cos a教师利用实物投影仪展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式，及其文字叙述，并强调公
8、式中各量的物理意义 .通过让学生动手亲自推导公式 ，让学生加深对公式的理解 ，为公式 的灵活应用打好基础.要点到?析：教师与学生共同通过具体实例的计算，对公式的使用注意事项总归纳 ： i.公式中F应为恒力，即大小、方向不变.2 .做功与物体运动形式(匀速或变速)无关，也就是说，当F、1及其夹角a确定后，功W就有确定值.3 .计算功时，一定要明确是哪个力对物体做的功.4 .功是过程量，是力在空间的积累量.5 .公式中的单位:F牛(N);1 米(m);W 焦(J). 二、正功和负功公式理解：功的计算式 W=F1C0S a包含COS汕一要素，通过数学知识的学习我们知道 ：随着a 的变化，COS a的
9、值也变化.指导学生利用数学知识讨论随 a的变化，COS和J取值如何变化，从而得 到功W的意义如何.学生讨论总结：力F与物体位移1的夹角a的取值范围为0刃80。,在这个范围之内,COS 0M能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.教师指导学生思考所讨论的问题，并画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结：1 .当时,COS a=0,W=0t F和位移1的方向垂直时，力F不做功；2 .当 “金时,cos a 0,W贫表示力F对物体彳如E功；冗3 .当 a W时,cos “ 0,W0.8 J=1.6 J摩擦力F2对物体所做的功为：W2=F21cos180-
10、4.2 2 J=-8.4 J外力对物体所做的总功W等于Wi和W2的代数和所以：W=Wi+W 2=7.6 J.解法二：物体受到的合力为：F 合=Ficos37 -F2=i0X4 N-4.2 N=3.8 N5所以 W=F 合 1=3.8 次 J=7.6 J.师生一起点评两种解答过程，并对解题规律总结如下：(i)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，求这几个力的总功的方法：一是根据功的公式 W=FlC0Sa淇中F为物体所受的合外力； 二是先求各力对物体所做的功 Wi、W2、一琳n,再求各力所做功的代数和，即W=Wi+W2+ - +Wn, 注意代入功的正、负号.(2)由于功是标量，第二种方法较为简
11、便.课堂训练1 .如图所示，质量为m的物体静止于倾角为 。的光滑斜面体上，斜面体的质量为 M.现对该斜面体 施加一个水平向左的推力F,使物体与斜面之间无相对滑动，一起沿水平方向向左移动了 s,则在此匀速运动过程中斜面体M对物体m做的功为()m A.FsB.mgstan 0C.FsD.mgscos 0 sin 0M m答案：B2 .起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了 2 m,下列三种情况下，做功的力各有哪几个力 ？ 每个力做了多少功？是正功还是负功？(不计阻力,g取9.8 m/s2)(1)匀加速提高，加速度ai=0.2 m/s2;(2)匀速提高；(3)匀减速下降，加速度大小a2=0.
12、2 m/s2.答案：(1)拉力和重力;W拉=2X103 J,Wg=-1.96 103 J;拉力做正功，重力做负功(2)拉力和重力；均等于1.96 103 J;拉力做正功，重力做负功(3)拉力和重力；拉力做功-2X03 J;重力做功1.96 103 J;拉力做负功，重力做正功3 .如图，在光滑的水平面上，物块在恒力F=100 N的作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小， 不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦 ，H=2.4 m, a=37 , 3 =53拉力F做的功.答案：100 J4 .如图所示的轨道 ABCD中,AB、CD为光滑圆弧轨道，BC为长2 m的水平轨道，物体与水平轨 道间的动摩擦因数 科=0.2质量为m的物体从高h=1 m的A处由静止开始滑下，求：B C(1)物体第一次在轨道到达的最大高度H;(2)物体最后停在何处？答案：(1)H=0.6 m(2)物体最后停在 BC的中点课堂小结1 .功是力作用在物体上对空间的积累效应，即谈到 功”必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移.功是能量变化的量度，这个观点是贯穿全章的主线.2 .对公式W=Flcos ”要从三个方面理解：(1)功是针对某一力的，谈到功时，一定要指明是哪个力对 物体做了功；(2)力对物体做功只和物体的运动过程有关，只要
