约14150字。
功与机械
功
授课地点: 教室
授课时间: 1课时
【仪器材料】 小铁球、长木板、砝码、线等
【 教学目标 】
1.知识与技能:
(1) 明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;
(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算;
(3)知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时,该力不做功;
(4)知道功率的概念,会进行简单计算。
2.过程与方法:
经过举例,理解功及功的必要因素,培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3.情感、态度与价值观:
通过用力未做功的实例,引起学生适当焦虑,激起其学习功的知识内容的好奇心,使之积极参与判断是否做功的讨论。
【 教学过程 】
教师活动设计 学生活动设计
一、复习提问 提问:力的三要素是指哪些?
提问:重力的方向是怎样的 ?
提问:力作用在物体上会怎样 ( 产生什么效果 ) ? 回答问题。
回答问题。
回答问题。
会改变物体的状态。
二、新课引入 由力的不同作用效果引出功。
举例:
推桌子:小明和小聪分别用力推动桌子,小明虽费了力气,但桌子没有移动,小聪用力将桌子推走了。
还可举些其他例子。
例如:擦黑板。用力压黑板擦,在黑板上挪动黑板擦。
推箱子,搬椅子……
由这些例子给出功的定义。 区分不同情况理解。
三、新课展开
1.力学中功的含义 我们常说的功是有“成效”的意思,但在物理学中它还有特殊的含义。当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,我们就说这个力的作用有了成效,力学里就说这个力做了功。
显然力做功有两个条件。
一是 作用在物体上的力。 (F)
二是 物体沿力的方向通过的距离。 (S)
举例:
⑴ 举重运动员向上举杠铃,作用在杠铃上的力是向上的,并且杠铃向上运动了一段距离,我们说运动员对杠铃做了功。
⑵ 直升机向上拉动铁塔,对铁塔有一个向上的拉力,铁塔在这个拉力的作用下,沿拉力方向向上移动了一段距离,我们就说飞机对铁塔做了功。
2.判断物体是否做功 举多个例子,要求学生判断是否做功。
例如:
⑴ 火箭升空,燃烧的气体对火箭有没有做功? 学生答:做了,因为燃烧的气体对火箭有一个向上的推力,火箭在这个推力作用下向上通过了一段距离。
⑵ 同学们将自行车推进校门,对车有没有做功? 学生答:做了,因为人对车有一个向前的推力,车在这个推力作用下前进了一段距离。
⑶ 一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体有没有做功?
⑷ 推讲台没推动。
⑸ 手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力有没有对桶做功?
⑹ 在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动,没受力。 学生答:不做功。
要求学生举例,可将学生举的例子写在黑板上。 学生举例。
进行分析。
教师注意三种不做功的情况:
(1)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。
(2)物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离与力的方向垂直。
教师根据学生的回答再次强调做功的两个因素。
(3)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。
教师要注意同学们的回答中所出现的问题,并弥补关于惯性的知识。
教师小结:从以上例子,我们进一步认识了力学中功的含义,即一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,我们就说这个力做了功。
3.功的计算 我们知道了力做功的两个条件,那怎样来计算功呢?
功的计算公式:功=力×距离
即:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
用 W 表示功,用 F 表示力, s 表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式可写成: W = Fs。
在国际单位制中,力的单位是牛顿( N ),距离的单位是米( m ),功的单位是牛顿•米,它有一个专用名称叫焦耳,简称焦( J )。
1 焦=1牛•米。
几点说明:
①使用 W = Fs,要注意单位的统一。
②做功的多少只由 W = Fs 决定,跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。
③知道 1 焦的物理意义,知道 1 焦的大小。
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