第十一章机械功与机械能第1节 怎样才叫做功【知识与技能】1.理解机械功的概念.2.会用实例解释功的含义.3.知道任何情况下,功是不可能省的.4.会利用功的公式进行相关的计算.【过程与方法】1.在功的概念的建立过程中,培养学生的抽象思维能力.2.通过观察和实验了解功的物理意思.【情感、态度与价值观】1.关注与关心生活与生产中的功,体会物理与生活生产的密切联系.2.知识来源于生活,再应用于生活.【重点】理解功的两要素,会用功的公式进行简单计算.【难点】判断力对物体是否做功,探究功的原理.【教学过程】知识点一 怎样叫做功1.通过实验,体验“做功”.学生实验1:用力沿水平方向推着小车前进(如图所示).描述观察到的现象:小车在水平推力作用下,移动了一段距离.要求:用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况.点拨:此例中小车在水平推力F作用下,移动了一段距离S.学生实验2:用力将地上的物体拿到桌面上来.描述观察到的现象:物体在力的作用下,向上移动了一段距离.要求:用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况.
点拨:此例中物体在拉力F作用下,向上移动了一段距离S.2.找找共同点,建立功的概念仔细观察两示意图,比较一下,看看有什么共同点:(1)这两幅图中同学的活动有什么共同点?答:共同点是物体受到力的作用,并沿这个力的方向移动一段距离.3.功的概念:物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”).知识点二如何判断力是否对物体做功1.做功的两个必要的因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离.2.活动:请教室后排一同学,将他的文具盒(或其他物品)交给老师.引起学生注意,再结合这一过程,让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况(画出示意图),讨论该同学作用在文具盒的力做没做功.3.分析课本活动2,进一步理解做功的含义.先让学生交流讨论,鼓励学生用科学语言进行表述.4.练习:分析下列物体受到的力,并指出力对物体是否做功.(1)手提着木块不动,木块受几个力的作用?哪个力对木块做了功?为什么?(2)放在水平木板上的小车,在水平拉力作用下前进了一段距离,拉力和重力这两个力对小车做功了吗?为什么?(3)工人推动小车在水平地面上前进.当工人停止用力后,小车还能向前运动一段距离,在这个过程中,工人还对小车做功吗?为什么?在学生讨论回答的基础上,归纳出三种不做功的情况:(1)物体没有受到力的作用,靠惯性通过一段路程(F=0);(2)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零(s=0);(3)物体受力方向和物体运动的方向垂直(F与s的方向垂直).知识点三怎样测算功1.功的多少如图(甲)所示,用力把一砖块匀速提升1m,做功W.如图(乙)所示,如果用力把三块同样的砖匀速提升1m,做功多少?如图(丙)所示,如果用力把一块砖匀速提升3m,做功又是多少?
点拨:从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢?学生交流后得出的结论有:使物体移动的距离一定,力越大,做的功越多;力一定,使物体移动的距离越大,做的功越多;力越大,使物体移动的距离越大,做的功越多;功的多少跟作用在物体上的力成正比,跟物体移动的距离成正比.2.功的计算方法定义:力对物体做的功,等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.公式:功=力×距离,即W=F·s.单位:在国际单位制中,功W的单位:牛·米(N·m)或焦耳(J).1J的物理意义:1N的力,使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J.即:1J=1N×1m=1N·m.注意:在计算过程中,力F的单位:牛(N);距离s的单位:米(m).3.功的简单测算:(1)如图所示,请学生估算:用手匀速托起两个鸡蛋升高lm时,手对鸡蛋做的功大约是多少?(2)如图所示,人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m,你能求出此人做了多少功吗?如果拉力为500N呢?知识点四机械功原理1.使用机械能省力或省距离,但不能省功.2.机械功原理是能量守恒在机械中的体现.【课堂小结】物体做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;
2.物体在力的方向上通过一段距离.功=力*距离(W=Fs)在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,用字母J表示.1J=1N.m,它表示1N的力作用在物体上,使物体在力的方向上通过了1m的距离,这个力对物体做的功就是1J.【练习设计】完成本课对应训练.