高中课堂浅谈对功的认识和理解

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高中课堂浅谈对功的认识与理解重庆市酉阳县第二中学校韦路内容摘要：功与机械能是用能量的观点处理物理问题的基础，深刻理解并灵活掌握它们，不仅能建立起处理复杂物理问题的基本思维与基本方法，而月.会使同学们对整个中学物理的知识理解和应用得以升华，从本质上理解物理问题所融合的物理思想也会为同学们学好物理学知识打下坚实的基础•同时综观近年高考题中的功及机械能方面的考题，是以基本知识理解应用为主，凸现了能力要求，我们这儿把它们归类并深入研究，就会为备考复习找准方向.关键词：认识理解计算机械能一、破除固定思维定势重新认识功的含义尽管对人来说，手提重物不动和把物体往上提都会感到“吃力”，但一般来说两种情况是不同的。前者以消耗人体自身的能量为主不好计算，而后者却必须“消耗”一定的能量，因此为了计算的方便有必要引入一物理量，以反映物体受力并发生运动过后的效应，这里就必须引入“功”这一物理量，功是能量转化的量度。因为力始终有方向我们物理老师在教学的时候老是强调功有方向，还老是强调同学们计算和理解时别忽视它的方向性，而不是引导学生们理解体会力施加在物体上过后的物体的运动状态。学生有了这样思维定 势过后我们很难扫清他们这一种认识上的盲区，所以在这里应特别强调功是标量，功的正负只反映力是作为动力还是阻力在使用的，若物体的运动趋势与原来刚好与原来一样则说明我们力做的是正功，力是动力；反之若物体速的原来的运动状态与原来刚好相反说明力是作为阻力使用的，是做的负功。不说明功具有方向性，并口明确指出：力F做负功“一FL”，这里的负号不是数学意义上的负数，而只是为了标明物体为了达到自身的运动效果克服力F这个阻力废料了“FL”这么大的能量，这个负号不具数学意义只是为了让我们直观明了地看到物体的运动趋势在发牛逆变，与并不表明其它复杂物理的意义。对于这类理解上的误区难点我们在平时的教学或者复习一定耍分辨出来，在重点上下功夫难点上应该给学生有所突破有所释疑，不要让学生带着难点和学习的负担进入以后物理上的后续学习，更不应把所谓的教学进度或者复习迎考进度作为教学目标，否则学生基础知识上无法有效地消化他们就会对考试失去信心，也会对物理失去学科上的兴趣，老师同时也会感到很力不从心。我们应在基础知识混淆的地方给学生多进行辅助性地剖析才行，反对为了快而一味地快而应该是以学生有所获为教学导向。下面我们以讲实例讲故事摆事例的方式让学生理解功的深刻含义 1.如何让学生理解功的概念。当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通过了一段距离，这个力的作用就有了成效，我们就说这个力做了功。举例说明：（1）、起重机提起货物的时候，货物受到起重机和钢绳的拉力作用发生一段位移，钢绳的拉力对货物做了功，（2）、机车牵引列车前进，列车受到机车的牵引力作用发生位移，牵引力就对列车做了功。2、提出几个例子让学生讨论、分析，让学生自己得出做功的两个必要因素例一：人用一个向前的推力推一笨重的物体而没有推动。（有力但没有发生位移，推力没做功，“劳而无功”。）例二：在极光滑的水平冰面上滑动的木块，各力做功如何？（物体受力也有位移，但在重力和支持力的方向上无位移,做功为零，水平方向虽有位移，但没有力的作用，做功也为零，''不劳无功”。）例三：一小球从某一高度自由下落，重力有没有做功。（物体受力在力的方向上有位移，重力有做功。）⑶在讲故事中提醒学生注意几点：谈到做功要明确是什么力做功？对什么物体做功？在什么过程做功？打扫工生时学生把水提往3楼打扫教室，这时我们说学 生用的力是克服水和重力做的功，由于桶和水与我们目的方向那一边刚好相反，我们要克服这个力不得不使劲，耗费了我们人的体力。所以桶和水的重力在这个过稈不但没有做功反而我们还需人为做功去克服它们的影响。3、深入理解功的一般计算公式W=FLcosa⑴通过复习初中已学过力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式为W=FS,在这基础上提出问题，力的方向跟运动方向成某一夹角a时，做功如何计算？比如上图是F的作用力下物体只是在水平L方向上产生位移，那么我们自然可以通过上而例二的分析，让学生们利用所学矢量的分解知识，自己通过分析、推理得出W=FLcosa0（这是由于力F在竖直上没有产生位移，也就是没有产生作用效果因此我们不用计算FLsina）.若果力F使得物体由0点运动到A点，那么力F的作用效果就可以直观地分解成两部分：一部分就是把物体抬升了H这么高，另一部分就是使得物体在水平方向移动了L长的距离。因为这个力在两个方向上都产生了实实在在的位移效果,因此我们计算的时候就不能考虑一个方向上作用效果了，所以在计算这个力的真实做功时我们可用两部分的合理作用 效果来表示，即W=FLCOSa+FHsina.我们要让学生写小论文写物理读书摘要的形式去领悟做功的具体含义。那为什么一个物体同时受到几个力的作用发生位移时，这儿个力做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即W总=W1+W2+W3+W4+…。在对于这个公式的理解时我们不能给学生直接答案，这里应该慢慢地引导他们。用假设法提问与学生，比如让学生思考若果我们去掉一个关键的力F2,问问他们现在这个物体的运动效果会不会改变，若运动效果最终的位置状态都改变了就说明这个力的确做了功。我们这样一一去考量撤掉每一个力后的物体运动效应，学生们在这样一个个具体的分析就会的系统地总结出上面的公式。因为他们已经深刻理解到物体现在这样一个运动效果是这么多个分力合作产生的效果，所以这些力对物体的作用效果就应该把他们几个力做的功就应该把它们加在一起来计算。而我们通常考虑得到功的的计算公式W=FLcosa,就是由于物体只有在水平方向产生了位移，在素质方向上由于物体没有产生位移效果因此我们计算时就把FLsina这个量就省去，才得到了上面这个结论公式。在高屮物理的教学屮我们好多任课教师认为我们应该用简要物理公式概括其中的物理实质，往往是觉得越是简要就越觉得这样可以反应物理的学科特色。要是我们能用细致的语言生动地去具体分析物理学知识，逆向给学生讲明物理知 识的本质也是值得我们探讨和研究的方法。联系电话：18716987465联系人：张祥飞