2020-2021学年高中物理-第七章-机械能守恒定律-2-功(1)教案-新人教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 2 功（1）教案 新人教版必修2

2020-2021学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 2 功（1）教案 新人教版必修2

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姓名：

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功
学情分析：该节是高一年级必修二第七章的内容。学生已经适应了高中的教学方法，具备了一定的物理推理和逻辑思维能力，并且功的知识初中已经对力和距离在同一直线上的情况有所认识，所以在此基础上学习难度应该不大。依据以上分析，我将本节的教学目标定为以下几点。
教学目标
1.知识与技能：
（1）通过实例分析，在初中知识的基础上理解功的概念，知道做功的两个必要因素。
（2）会推导公式W=FScosα。正确理解该公式并用公式计算。
（3）明确功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。
（4）会计算多个力做的总功。
（5）知道W=FScosα的适用范围，初步理解化变力为恒力，用微元法处理变力做功的思想方法。
2.过程与方法：
（1）情景再现，通过初中知识的回顾，通过观察日常生活中的各种做功情况，比较和分析，理解外力做功的两不可缺少的因素。认识构建物理模型的一般方法。
（2）通过小组讨论与交流，展现学生思维过程。掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。培养学生的思维和表达能力。
3.情感态度与价值观：
经历探讨，讨论与交流，培养学生团结协作的学习态度。让学生认识“劳而无功”和“不劳无功”的意义，并联系生活实际，激发学生的探究兴趣和热情。
教学重点：功的计算公式W=FScosα及应用
教学难点：正负功的物理意义和克服阻力做功的含义。
教学器具：电脑，投影仪
板书设计： § 7.2《 功 》
一． 功
1. 概念：物体受到力的作用并且在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。
2. 做功的两个必要因素。
二． 功的表达式W=FScosα
三． 功的正负:功是标量
四． 总功的计算
五． 变力做功:用微元发或等效法转化为恒力做功
教学过程:
导入新课：
上课之前先问同学们一个问题：如果我们提到“功”这个字眼，你马上会想到与功有关的哪些词组？有人会想到干不完的“功课”，确实如此，自上中学以来，我们是年年如此，天天如此，今天自然也如此的要完成功课。也有的人会想到功能。的确，功和能是两个密切联系的物理量，人类就是在认识能量的历史过程中，建立了功的概念。在学习初中物理时,我们已经认识到什么叫做功，我们先通过实例来体验一下功与能的密切联系，请同学们讨论并回答：有什么力做功？有什么能量在变化？
• 木材在起重机的拉力作用下被举高
• 列车在机车牵引力作用下 运动起来了
• 握力器在手的压力作用下发生了形变
提出问题：我们是根据什么来判断一个力做功了没有？
一．功的概念
做功的两个必要因素：1、作用在物体上的力；2、物体在力的方向上发生位移
实例分析：“劳而无功””和“不劳无功“
二．功的计算
①如果力的方向与物体的运动方向一致 W=Fl
②如果力的方向与物体的运动方向垂直 W ＝ 0
③当力的方向与位移方向成一角度α时
α
F

分析：根据力的等效替代性，可以把F计算做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。W1=Fcosα L
W2=0
W=W1+W2= FLcosα
结论：
力对物体所做的功，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
（1）公式：W=FLcosα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力（大小，方向）
c、公式中的F和l必须具备同时性
d、功是过程量
e、与物体是否受其他力无关，与物体的运动状态无关
f、公式中F,L,α 的含义
分组讨论练习：找出,α

(2）单位J =1 N·m
（3）功是标量：只有大小，没有方向。
例题1：质量为m=2kg的物体，在水平推力F＝5N的作用下沿光滑水平面运动了L＝2m。求物体所受各力做功是多少？
三．探究正功和负功：学生分组讨论完成表格
α
cosα
W
物理意义
α=π/2
0
0
表示力对物体不做功
α＜π/2
>0
>0
表示力对物体做正功
π/2＜α≤π
<0
<0
表示力对物体做负功
:

说明：力对物体做正功表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。
力对物体做负功表明此力的效果是阻碍物体的运动，是阻力。
注意：一个力对物体做负功，有两种说法。往往说成物体克服这个力做功
比较:－8J的功与5J的功谁大？
例题2：一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N，求：
（1）各个力对物体所做的功
（2）各个力对物体做功的代数和
（3）物体所受的合力
（4）合力对物体做的功
结论：几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对物体所做的功

四．总功：方法一：先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；
方法二：先求合力，再求合力所做的功。

五．变力所做的功：微元法，等效法
例题3.： 用水平拉力，拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图1所示，已知物块的质量为m，物块与轨道间的动摩擦因数为μ。求此过程中摩擦力所做的功。
思路点拨：
由题可知，物块受的摩擦力在整个运动过程中大小不变，方向时刻变化，是变力，不能直接用求解；但是我们可以把圆周分成无数小微元段，如图2所示，每一小段可近似成直线，从而摩擦力在每一小段上的方向可认为不变，求
出每一小段上摩擦力做的功，然后再累加起来，便可求得结果。

思考讨论(随堂练习)
1、在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
2、滑动摩擦力一定做负功吗?
3、静摩擦力一定不做功吗?
4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?

六．课堂小结
一、做功的两个必要因素
1、作用在物体上的力F
2、物体在力的方向上发生一段位移
二、功的一般计算公式
W=FLcosα
三、功的正负的物理意义：
力对物体做正功，该力为物体运动的动力
力对物体做负功，该力为物体运动的阻力
四、总功的求法
1、先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；
2、先求合力，再求合力所做的功。
五、变力做功的处理：微元法

作业布置：
(必做)作业1. 把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（　）
A、重力所做的功为零　　
B、重力所做的功为2mgh
C、空气阻力做的功为零 　
D、空气阻力做的功为-2fh
作业2. 课后 2、3、4题
（选做）作业3.如图所示，物体A放置在水平桌面上，其右侧固定着一个定滑轮O，细绳跨过定滑轮,一端P固定在墙壁上，在另一端Q用水平力F向右 物体A向右滑动l的过程中，力F对物体A做了多少功?（上、下两段绳均保持水平，不计滑轮及绳的质量）