《功和功率》教学案

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1、《功和功率》教学案授课人：黄文平授课时间：2011年10月20日教学重点功的求法，功的正负的判断，机车启动问题教学难点机车启动问题、变力做功的求法课时安排:1课时教学目标知识目标：（1）理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素（2）掌握功的公式：W=Fscosα,会计算恒力的功，掌握计算总功的方法（3）知道功是标量，认识正功、负功的含义。（4）掌握机车启动的两种方式并能进行计算过程与方法通过学习功的概念及其公式导出的过程，让学生体会并学习物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。利用几段视频激发学生的兴趣，知道功和功率在日常生活和工农业生产中的应用，用小组讨论式提

2、高学生的主观能动性，用教师引导分析总结规律，情感、态度、价值观：在学习功的概念和求解功的数值的过程中培养科学严谨的态度。课前准备1.自制课件、学案.2.单摆、弹簧振子.教学过程影片导入：展示小汽车启动、大卡车启动的精彩片断，激发学生学习的兴趣，引出本节课的学习内容.知识复习一、功1．做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的．2．公式：W＝.适用于恒力做功．其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移．3．功的正负判断夹角功的正负α＜90°力对物体做α＞90°力对物体做，或者说物体这个力做了功α＝90°力对物体二、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值．2．功率的物理意义：描述力对

3、物体．3．公式(1)P＝，P为时间t内的平均功率．(2)P＝，α为F与v的夹角．①若v为平均速度，则P为．②若v为瞬时速度，则P为．4．额定功率与实际功率(1)额定功率：长时间正常工作而不损坏机械的最大输出功率．(2)实际功率：机械实际工作时的输出功率，实际功率可以小于或等于额定功率．特别提醒(1)功和功率都是标量，其中功的正负仅说明能量的转化方向．(2)发动机的功率是指发动机的牵引力的功率，而不是机车所受合力的功率．学生自学发现问题要点一、判断正负功的方法1．根据力和位移方向之间的夹角判断：此法常用于恒力做功的判断．2．根据力和瞬时速度方向的夹角判断：此法常用于判断质点做曲线运动时变力的

4、功，夹角为锐角时做正功，夹角为钝角时做负功，夹角为直角时不做功．3．依据能量变化来判断：根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．比如系统的机械能增加，说明力对系统做正功，如果系统的机械能减少，则说明力对系统做负功，此法常用于相关联的两个物体之间的相互作用力做功的判断．[关键一点]作用力和反作用力虽然等大反向，但由于其分别作用在两个物体上，产生的位移效果无必然联系，故作用力和反作用力的功不一定一正一负、大小相等．图5－1－3例1：如图5－1－3所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是()A．始终不做功B．先做负

5、功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功[思路点拨]首先根据物体和传送带的速度关系确定摩擦力的方向，再根据摩擦力和速度方向间的关系判断做功情况．图5－1－4学之用1．人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图5－1－4中的a点运动到b点的过程中()A．万有引力对卫星做正功B．万有引力对卫星做负功C．万有引力对卫星先做正功，再做负功D．万有引力对卫星一直不做功生生交流合作学习要点二、几种求功的方法1．恒力及合力做功的计算(1)恒力的功：直接用W＝Flcosα计算．(2)合外力的功①先求合外力F合，再应用公式W合＝F合lcosα求功，其中α为合力F合与位移的夹角．一般适用于整个过程中合力恒定

6、不变的情况．②分别求出每个力的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．这种方法一般适用于在整个过程中，某些力分阶段作用的情况．③利用动能定理或功能关系求解．2．变力做功的计算(1)用动能定理W＝ΔEk或功能关系W＝ΔE，即用能量的增量等效代换变力所做的功．(也可计算恒力功)(2)当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车恒功率启动时．(3)将变力做功转化为恒力做功①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积．如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等．②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值F＝

7、，再由W＝Flcosα计算，如弹簧弹力做功．图5－1－5(4)作出变力F随位移l变化的图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功．图5－1－5中a图表示恒力F做的功W，b图表示变力F做的功W，c图中横轴上方的面积表示正功，横轴下方的面积表示负功，其总功等于正、负功的代数和．[关键一点]应用功的公式求恒力的功时，由于力和位移都是矢量，力和位移均可按正交分解的方法进行分解，既可以把力分解为在位移方向的分力，也可以把位移分