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    高一物理《功》教案

    時(shí)間:2021-04-07 19:55:11 教案 我要投稿

    高一物理《功》教案

      一、教學(xué)目標(biāo)

    高一物理《功》教案

      1.理解功的概念:

      (1)知道做機(jī)械功的兩個(gè)不可缺少的因素,知道做功和工作的區(qū)別;

      (2)知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90時(shí),力對物體做負(fù)功,或說物體克服這個(gè)力做了功。

      2.掌握功的計(jì)算:

      (1)知道計(jì)算機(jī)械功的公式W=Fscos知道在國際單位制中,功的單位是焦耳(J);知道功是標(biāo)量。

      (2)能夠用公式W=Fscos進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

      二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

      1.重點(diǎn)是使學(xué)生在理解力對物體做功的兩個(gè)要素的基礎(chǔ)上掌握機(jī)械功的計(jì)算公式。

      2.物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動的位移容易混淆,這是難點(diǎn)。

      3.要使學(xué)生對負(fù)功的意義有所認(rèn)識,也較困難,也是難點(diǎn)。

      三、教具

      帶有牽引細(xì)線的滑塊(或小車)。

      四、主要教學(xué)過程

      (一)引入新課

      功這個(gè)詞我們并不陌生,初中物理中學(xué)習(xí)過功的一些初步知識,今天我們又來學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識,絕不是簡單地重復(fù),而是要使我們對功的認(rèn)識再提高一步。

      (二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)

      1.功的概念

      先請同學(xué)回顧一下初中學(xué)過的與功的概念密切相關(guān)的如下兩個(gè)問題:什么叫做功?誰對誰做功?然后做如下總結(jié)并板書:

      (1)如果一個(gè)物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,物理學(xué)中就說這個(gè)力對物體做了功。

      然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動一段距離,并將示意圖畫到黑板上,如圖1所示,與同學(xué)一起討論如下問題:在上述過程中,拉力F對滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功?桌面對滑塊的支持力N是否對滑塊做了功?強(qiáng)調(diào)指出,分析一個(gè)力是否對物體做功,關(guān)鍵是要看受力物體在這個(gè)力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書:

      (2)在物理學(xué)中,力和物體在力的方向上發(fā)生的位移,是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。

      2.功的公式

      就圖1提出:力F使滑塊發(fā)生位移s這個(gè)過程中,F(xiàn)對滑塊做了多少功如何計(jì)算?由同學(xué)回答出如下計(jì)算公式:W=Fs。就此再進(jìn)一步提問:如果細(xì)繩斜向上拉滑塊,如圖2所示,這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為s cos 。至此按功的前一公式即可得到如下計(jì)算公式:

      W=Fscos

      再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問:按此公式考慮,只要F與s在同一直線上,乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中,我們是將位移分解到F的方向上,如果我們將力F分解到物體位移s的方向上,看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將F分解到s的方向上得到這個(gè)分力為Fcos,再與s相乘,結(jié)果仍然是W=Fscos。就此指出,計(jì)算一個(gè)力對物體所做的'功的大小,與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角有關(guān),且此計(jì)算公式有普遍意義(對計(jì)算機(jī)械功而言)。至此作出如下板書:

      W=Fscos

      力對物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

      接下來給出F=100N、s=5m、=37,與同學(xué)一起計(jì)算功W,得出W=400Nm。就此說明1Nm這個(gè)功的大小被規(guī)定為功的單位,為方便起見,取名為焦耳,符號為J,即1J=1Nm。最后明確板書為:

      在國際單位制中,功的單位是焦耳(J)

      1J=1Nm

      3.正功、負(fù)功

      (1)首先對功的計(jì)算公式W=Fscos的可能值與學(xué)生共同討論。從cos 的可能值入手討論,指出功W可能為正值、負(fù)值或零,再進(jìn)一步說明,力F與s間夾角的取值范圍,最后總結(jié)并作如下板書:

      當(dāng)090時(shí),cos為正值, W為正值,稱為力對物體做正功,或稱為力對物體做功。

      當(dāng)=90時(shí),cos=0,W=0,力對物體做零功,即力對物體不做功。

      當(dāng)90180時(shí),cos為負(fù)值, W為負(fù)值,稱為力對物體做負(fù)功,或說物體克服這個(gè)力做功。

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