2018-2019学年高中物理 第1章 功和功率 第1节 机械功教学设计1 鲁科版必修2

《2018-2019学年高中物理 第1章 功和功率 第1节 机械功教学设计1 鲁科版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1节机械功进行新课 一．［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。问题2若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？预测1　都有做功，W=Fs。预测2　图(a)，W=Fs；图(b)，W=0。说明应用初中所学的有关功的知识，基本上能够解决。问题3若物体发生的位移为s，则图(c)恒力F是否做功、做的功为多少？设疑力F有什么作用效果？预测使物体竖直上提和水平前进。教师引导：能否从力的分解角度来讨论问题2呢？分组讨论探究，并请小组代表回答问题2。预测1不做功。因为物体在力F的方向上没有发生位

2、移，s是水平方向上发生的位移。预测2有做功，W=Fs。因为功是力F与位移s的乘积预测3有做功，W=Fscosα。因为根据平行四边形定则，把力F分解为使物体水平前进的力F1=Fcosα和竖直上提的力F2=Fsinα。沿F1的方向发生的位移为s，F1所做的功W1=Fcosα·s=Fscosα；F2与s的方向垂直，F2没有对物体做功。由于F的作用效果与分力F1和F2共同作用效果相同，所以恒力F对物体所做的功W=W1=Fscosα。说明分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程，教师小结：一般地，对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力F，都可以用正交分解法把

3、它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力，再结合功的定义，得到功的一般计算式W=Fscosα教师：由于位移是矢量，也可以将位移s分解，再结合功的定义来推导功的一般计算式，有兴趣的学生课后去完成。让学生阅读课本P4第三自然段，并回答1焦耳是如何定义的。［板书］2．机械功的计算［板书］⑴功的公式：W=Fscosα（适用条件是F必须是恒力）用小黑板或多媒体投影出示下列表格α的取值cosαW力对物体做功情况α=00<α<α=<α<πα=π让学生阅读课本P5后，由小组讨论得到结果，填入表格中。α的取值cosαW力对物体做功情况α=01W=Fs力对物体做正功0<α<大于

4、0W=Fscosα力对物体做正功α=0W=0力不做功<α<π小于0W<0力对物体做负功α=π-1W=-Fs力对物体做负功问题3求出图甲中恒定推力F对小车所做的功W1。预测1W1=Fs预测2W1=Fscos150°=-Fs预测3W1=Fscos30°=Fs教师引导学生如何根据物理情景来判定公式W=Fscosα中的夹角α，指出W1=Fscos30°=Fs是正确的，依据是将代表力F与位移s的箭尾移到同一点如图丙所示，再看它们之间的夹角。并指出W=Fs只适用于恒力F与位移s同向的情况。问题4求出图乙中恒定拉力F对小车所做的功W2。预测1W2=Fs预测2W2=Fsco

5、s150°=-Fs问题5试比较图甲、乙中力F对小车所做的功的大小。预测1W1>W2预测2W1=W2说明设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。教师指出：功是标量，其大小的比较，是取绝对值进行比较的，W1=W2才是正确的。又如做功-9J>1J，-1J<3J，5J=-5J。［板书］⑵正功与负功表示两种相反的做功效果。功是标量，功的“正”、“负”既不表示方向也不表示大小，既不能说“正功与负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”，正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志。虽然力与位移都是矢量，功却是标量，没有方向，但有正功和负功之分，那么正功、负功的物理意义是什么

6、呢？在图甲中，推力F对小车所做了Fs的功，表明推力F对小车的运动起促进作用，这个力是动力；在图乙中，拉力F对小车所做了-Fs的功，表明拉力F对小车的运动起阻碍作用，这个力是阻力。也就是说，动力一定做正功，阻力一定做负功。［板书］⑶正功、负功的物理意义：力对物体做正功，表明此力是动力，其作用效果是促进物体的运动；力对物体做负功，表明此力是阻力，其作用效果是阻碍物体的运动。问题5在图乙中力F对小车做了-Fs的功，我们还可以怎么说？预测1　物体克服这个力做了-10J的功。预测2克服这个力做了10J的功。强调：对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（一定是正值）。

7、学习了一个力对物体所做的功的求解方法，如果物体同时受到几个力的作用，那么，如何求解这几个力对物体所做的功和总功呢？⑶总功的计算例题　如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=100kg，斜面倾斜角α=37°，斜面的长度l=1.5m，货物与斜面间的动摩擦因素μ=0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功、外力做的总功以及合外力做的功。（g取10m/s2，sin37°=0.6）解：斜面上的货物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三个力的作用。货物位移的方向是沿斜面向下。用正交分解法，将货物所受的重力G分解到与斜面平行的方向和与斜面垂直的

8、方向，则有　N=G2=mgcosα，f=μN=μmg