高中物理5.2功　教案5人教版必修2.doc

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1、功【教学目标】1、正确认识功的概念.2、牢固掌握功的计算公式.3、熟练运用功的公式进行计算，并能解释有关的实际问题.【教学重点难点】熟练运用功的公式进行计算【教学方法】讨论、启发式教学【教学过程】一、引入新课师：同学们！还记得初中学过的功的概念吗？生：物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说力对物体做了功。师：在初中学习功的概念时，我们强调物体运动方向和力作用方向的一致性。如果力的方向与物体运动方向不一致呢？比如相反呢？力对物体究竟有没有做功？若做了功，又做多少功呢？我们怎样来计算这些功？今天，我们进一步来学习功。二、新课教学1、功的初步概念〔讲述

2、〕那么，高中对功是怎样定义的呢？作用在物体上的力，如果使物体在力的方向发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。(教师板书定义，同时举例)人拉车向前运动，如图1，说明拉力对车做了功。(强调车在拉力作用下，发生了哪一段位移，并指明位移的方向。)强调力和物体在力的方向上发生一段位移，是做功的两个不可缺少的因素。师：手提水桶水平地行走，提力对水桶有没有做功？生：没有。师：为什么？生：缺少了做功的一个条件，提力方向(竖直方向)上水桶没有发生位移。师：重力对水桶有没有做功？用心爱心专心生：没有。师：为什么？生：缺少了做功的一个条件，重力方向上水桶没有发生位

3、移。(教师可视情况再举一些事例)师：想一想，高中物理中功的概念与初中有什么不同？生：高中讲“位移”，初中讲“距离”。师：还有什么不同？生：高中讲“发生”一段位移，初中讲“通过”的距离。师：“位移”与“距离”有什么区别？“发生”跟“通过”有什么差异？(学生疑惑，回答不全面)〔讲述〕位移是矢量，距离是标量。发生的一段位移并不要求物体非要沿着发生位移的路径通过，如人提水桶上坡，提力对水桶做功。见图2，人提水桶上坡的运动可分解为水平方向，竖直方向两个分运动。提力对作水平方向上分运动的水桶不做功，对作竖直方向上分运动的水桶不做功。用“发生一段位移”取代“通过

4、的距离”不是简单的更换词组，它使我们所学的功的概念更深刻、更严密、更科学、更具普遍意义。其实，功这个概念是19世纪人们在广泛使用各种机械时总结出来的。随着实践的发展和科学的进步，功的概念也渐趋严密、科学、完善。我们学习功的概念也应由浅入深，由局部到一般。在今天和往后的学习中，我们是能体会到这一点的。(适时地对学生进行科学史观和认知规律的教育)2、功的计算公式〔讲述〕功和大小是由力的大小和物体在力方向上发生位移的大小来确定的，力越大，位移越大，功就越大。那么，怎样计算功的大小呢？第一种情况，当力和位移方向一致时，也就是力和物体运动方向一致。(教师板画

5、图3)(请学生上黑板来写)生：W=FS师：对。功等于力的大小和位移大小的乘积。这里的F表示恒力的大小，S表示位移的大小，W表示所做的功。用心爱心专心〔讲述〕第二种情况，当力和位移方向成某一角度α时。譬如人拉小车(教师板画图4)，当拉力方向与小车位移方向有一夹角，即拉力F跟小车位移S矢量间的夹角为α时，我们来分析拉力F对小车所做的功。我们可把力F分解成F1(F1与S同向)和F2(F2与S垂直)两个分力。根据功的定义，分力F1做功等于F1S；在分力F2方向上小车没有发生位移，所以，分力F2对小车不做功(或者说，F2对小车做功等于零)。因此，力F对小车所

6、做的功等于F1S，由于F1=Fcosα，所以，拉力对小车所做的功可表达为：W=FScosα这是计算功的一般公式上述第一种情况是α=0°时的特例。师：从计算功的一般公式，谁能表达一下，力对物体所做的功等于什么？生：力对物体所做的功等于力的大小，位移的大小，力和位移的夹角的余弦三者的乘积。师：对，力对物体所做的力等于力、位移两矢量的大小和它们间夹角余弦三者的乘积。功只有大小，没有方向，它是一个标量。那么，功的单位是怎样的呢？〔讲述〕在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。1焦就是1牛的力使物体在力的方向上发生1米的位移所做的功，即1焦=1牛×1米=1

7、牛·米。功的其它单位还有千·小时。(板书)1千·小时=3.6×106焦耳3、功的一般公式的讨论(板书)W=FScosα〔讲述〕(1)当α=0°，即力、位移方向一致时，cosα=1，W=FScosα=FS＞0，这是初中学过的计算功的公式(举例简析，见图5(a))力对物体做正功。(2)当0≤α＜π/2即力、位移方向之间夹角是一锐角时，cosα＞0，W=FScosα＞0，力对物体做正功。如人推车前进时，推力对车做正功(见图5(b))。结论：当0≤α＜π/2时，力对物体都做正功。用心爱心专心(3)当α=π/2(即力、位移方向垂直)时，cosα=0，W=FS

8、cosα=0，力对物体不做功，或者说，力对物体所做的功等于零。例：①物体在水平桌面上运动功，重力G和支持力F跟位移方向垂直