功

第四章 第一節(jié) 功   教材分析     功的概念是本章的教學(xué)重點(diǎn)之一，其概念及應(yīng)用貫穿于全章。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生初步建立功的概念，并學(xué)會(huì)分析解決一些實(shí)際問(wèn)題，從而為本章以后的學(xué)習(xí)打下較好的基礎(chǔ)。     本節(jié)教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生從功的角度來(lái)分析力學(xué)現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)例的分析，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維過(guò)程，使學(xué)生受到學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。     一、教學(xué)目標(biāo)     1．初步理解功的概念，理解做功的兩個(gè)必要因素。     2．初步理解功的計(jì)算公式，功的單位，初步學(xué)會(huì)用功的計(jì)算 公式解決一些實(shí)際問(wèn)題。     二、教學(xué)直點(diǎn)與難點(diǎn)     教學(xué)重點(diǎn)：功的概念和做功的兩個(gè)必要因素，功的計(jì)算公式。     教學(xué)難點(diǎn)：功的概念。 教法指導(dǎo)     一、授課思路     1．由學(xué)生動(dòng)手做簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生對(duì)現(xiàn)學(xué)的感知，引導(dǎo)學(xué)生分析而引人功的概念。     2．通過(guò)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)的分析得到功的大小的計(jì)算公式，同時(shí)在逐步引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)得出公式的過(guò)程中，逐步滲透物理學(xué)的研究方法。     二、教學(xué)準(zhǔn)備     約碼1盒，幻燈片。 教案實(shí)例     一、學(xué)習(xí)目標(biāo)     1．從實(shí)驗(yàn)和實(shí)例中，能概括出做功的兩個(gè)必要因素，明確功的大小是由這兩個(gè)因素的大小所決定的。     2．寫(xiě)出功的定義，計(jì)算公式和單位。     3．能在具體事例中指出是什么力做功，誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功。     4．初步學(xué)會(huì)用公式W二尼及變形式計(jì)算。     二、教學(xué)過(guò)程     （一）引人新課     提問(wèn)：平時(shí)，我們常用力去移動(dòng)物體，使其位置改變。下面請(qǐng)同學(xué)們一起做三個(gè)小實(shí)驗(yàn)。     （學(xué)生實(shí)驗(yàn)＊用手勻速將放在桌旁地面上的書(shū)包和4本書(shū)分別提到桌面上。     問(wèn)：兩次移動(dòng)的距離怎樣？哪次“累”一些呢？為什么？     答：兩次移動(dòng)的距離相同，提書(shū)包“累”一些，因?yàn)樘釙?shū)包需較大的拉力。     ［附板書(shū)門(mén)移動(dòng)相同的距離，需要的力越大越“累”學(xué)生實(shí)驗(yàn)用手將放在桌旁地面上的書(shū)包分別勻速提到凳子上和桌面上。     問(wèn)：哪次“累”一些呢？為什么？     答：提到桌面上“累”一些，因?yàn)橐苿?dòng)的距離較大。     （附板書(shū)2）用同樣的力移動(dòng)物體，移動(dòng)的距離越大越“累”。     ［學(xué)生實(shí)驗(yàn) 3j用手將書(shū)包提 5厘米左右和將 4本書(shū)從地面提到桌面上。     問(wèn)：哪次“累”一些？為什么？     答：無(wú)法比較，因?yàn)閮煞N情況需要的拉力大小不同，移動(dòng)的距離也不同。力的大小不同，移動(dòng)的距離不同，無(wú)法比較哪次更“累”。     講述：由此，人提物體“累”的程度，不能僅僅單獨(dú)由力的大小或單獨(dú)由移動(dòng)的距離大小來(lái)比較或表示，所以我們引人一個(gè)新的物理量——機(jī)械功（簡(jiǎn)稱功）。     板書(shū):       一、功     （二）講授新課     設(shè)問(wèn)：功這個(gè)物理量和什么因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們看圖。（用幻燈片打出課本70頁(yè)圖4－2人推小車，圖4－3起重機(jī)吊重物。）     問(wèn)：這兩幅圖中有什么共同的地方或者共同的要素。     答：都有力，物體都移動(dòng)了一段距離。     問(wèn)：移動(dòng)的距離和力之間有何關(guān)系？     答：是在力的作用下，沿力的方向上移動(dòng)的距離。     講述：在物理學(xué)中就說(shuō)這兩幅圖中的力對(duì)物體做了功。如圖，人的推力對(duì)小車做了功。是因?yàn)樾≤囈苿?dòng)的距離是在推力的作用下，沿推力方向移動(dòng)的。同樣，因推力是人施加的，也可以說(shuō)人對(duì)小車做了功。請(qǐng)同學(xué)們觀察圖4－3，什么力（或什么物體）對(duì)何物做功？     答：起重機(jī)的拉力（或起重機(jī)）對(duì)重物做功。     問(wèn)：由此物理學(xué)中必須滿足什么條件才算對(duì)物體做功？     答：物體必須受到力，而且還要在力的方向上移動(dòng)了一段距離。       【板書(shū)2〕l．做功的兩個(gè)必要因素               1）作用在物體上的力；               2）物體在力的方向上通過(guò)的距離     講述：必要的意思就是一個(gè)都不能少，請(qǐng)同學(xué)們用做功的兩個(gè)必要因素判斷下面幾種情況下，力對(duì)物體是否做功？     [演示1]手提著鉤碼在空中靜止不動(dòng)，問(wèn)拉力是否對(duì)鈞碼做功？為什么？     答：沒(méi)有功，因?yàn)殡m有拉力，但沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)的距離。     [演示2]手提著鉤碼勻速水平移動(dòng)一段距離，問(wèn)拉力是否對(duì)物體做功？為什么？     答：沒(méi)做功，因?yàn)槔�力在豎直方向，鉤碼的移動(dòng)是水平方向的，不是在拉力方向上移動(dòng)的，所以拉力沒(méi)做功。     〔演示3｝手提著鈞碼勻速上升，問(wèn)拉力是否對(duì)物體做功？為什么？     答：拉力做了功，因?yàn)闈M足做功的兩個(gè)必要條件。     問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們舉幾個(gè)生活中做功和沒(méi)做功的實(shí)例。并分析。     講述：通過(guò)以上分析，我們看出，物理學(xué)中的做功與日常生活中工作的合寫(xiě)而何。也常生活如所說(shuō)的工作包括一切消耗體力和腦力的勞動(dòng)人但物理學(xué)中功的涵義要狹窄且嚴(yán)格得多，即做功必須同時(shí)滿足兩個(gè)必要因素。想一想上課起始同學(xué)們一起做的提書(shū)包和提書(shū)的實(shí)驗(yàn)中，我們所說(shuō)的“累”的程度大小，這個(gè)“累”字體現(xiàn)的含義是什么？     答：功。     問(wèn)：在上課起始的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，拉力對(duì)物體是否都做了功？哪種情況下做功多？如何進(jìn)行比較？我們已經(jīng)知道做功需具備兩個(gè)必要因素，那么功的大小和這兩個(gè)因素有何關(guān)系呢？先想一想，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)看法。（鼓勵(lì)學(xué)生討論猜測(cè)，發(fā)表不同意見(jiàn)）。     問(wèn)：到底功的大小與力和距離有何關(guān)系？讓我們一起用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 演示：人勻速提鉤碼，把提起一個(gè)鉤碼的力作為1份力，0．5米的高度作為1份距離，那么勻速提起一個(gè)鉤碼上升1米高度所做的功就為2份功。     問(wèn)：分析表格數(shù)據(jù)，誰(shuí)能總結(jié)出功的大小與力的大小和距離一的大小有什么關(guān)系？     答：力越大，使物體移動(dòng)的距離越大，邊一，或力的大小跟作用在物體上的力成正比，跟物體沿力的方向上通過(guò)的距離成正比。     講述：力學(xué)中規(guī)定。 （板書(shū)3）功等于力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。    功的公式：功＝力X距離     W＝F·S（注意合指 F的方向上移動(dòng)的距離）     講述：知道了功的計(jì)算公式，我們可以用它來(lái)計(jì)算功的大小，要計(jì)算功的大小，要先確定功的單位，功的單位是由力的單位和距離的單位決定的。力的單位是牛，距離的單位是米，那么功的單位就是牛·米。為了紀(jì)念英國(guó)物理學(xué)家焦耳對(duì)物理學(xué)做的杰出貢獻(xiàn)，把功的單位牛頓·米就稱為焦耳，簡(jiǎn)稱焦。     〔板書(shū)4)功的單位：焦耳（焦）l焦耳二l牛頓·米     〔例題l〕一臺(tái)拖拉機(jī)耕地時(shí)，牽引力是28500牛，前進(jìn)了lop米，此拖拉機(jī)的牽引力做了多少功？     答：拖拉機(jī)的牽引力做了 2．85 X 107焦的功。     ［例題2] 馬拉著重為19600牛的車在水平路面上前進(jìn)了400米，做了 3 X 105焦耳的功。車受的重力有沒(méi)有做功？馬的水平拉力是多少牛？     分析：因?yàn)轳R在水平路面上前進(jìn)，豎直方向上沒(méi)有通過(guò)的距離，所以車受的重力不做功。求馬的水平拉力，可從已知拉力做功和車前進(jìn)的距離，由W＝F·S公式求得。     答：車受的重力沒(méi)有做功，馬的水平拉力是750牛。     學(xué)生閱讀課本月頁(yè)最后一段至72頁(yè)本節(jié)結(jié)束，老師簡(jiǎn)單小結(jié)。     （三）鞏固檢測(cè)：打幻燈片。     ［例題 31 回憶上課起始做的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，若勻速提書(shū)包和 4本書(shū)所需的力分別為30牛和5牛，課桌高80厘米，計(jì)算下面情況下拉力做功的大�。海�1）把書(shū)包和4本書(shū)從地面提到桌面上，拉力分別做功多少？（2）把書(shū)包提高5厘米，把4本書(shū)從地面提到桌面上，拉力做功分別為多少？     學(xué)生分組練習(xí)，教師巡視、指導(dǎo)，請(qǐng)同學(xué)說(shuō)結(jié)果。     小結(jié)：功的大小是由力和在力的方向上移動(dòng)的距離大小共同決定的，作用力大的做的功不一定多，距離長(zhǎng)的過(guò)程做的功也不一定多。解題時(shí)要注意單位統(tǒng)一。     打幻燈片：     （例題4）小剛把重為1000牛的箱子沿著水平地板推動(dòng)1米，小剛對(duì)箱產(chǎn)做的功（）     A．1000焦  B．l焦  C．0焦  D．無(wú)法確定     引導(dǎo)學(xué)生分析物體受到幾個(gè)力，畫(huà)出力的示意圖。     （四）小結(jié)：幻燈打出學(xué)習(xí)目標(biāo)，結(jié)合板書(shū)小結(jié)，并強(qiáng)調(diào)做功的兩個(gè)必要因素是判斷力是否對(duì)物體做功的缺一不可的條件，功的計(jì)算公式W＝F·S及單位1焦耳一l�！っ祝�在應(yīng)用中注意各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位的統(tǒng)一。     （五）布置作業(yè)：課本72頁(yè)練習(xí)l、2、3。 習(xí)題解析     1．功包括兩個(gè)必要的因素：一是________的力；一是物體________通過(guò)的距離。     參考答案：作用在物體上，在力的方向上。     2．某人用50牛力把重20牛物體豎直向上移動(dòng)了2米，該人做功（）     A．40焦           B．60焦C．100焦           D．140焦     參考答案：C     簡(jiǎn)要分析：本題目問(wèn)的是人做功多少，而人對(duì)物體的作用力是SO牛，在力的方向上移動(dòng)的距離是2米，所以做功W＝F·S＝ 50牛 X 2米＝l00焦，強(qiáng)調(diào)各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。     3．用東方紅一54型拖拉機(jī)耕田，如果牽引力是28500牛，共運(yùn)動(dòng)了3石千米，那么它共做了多少功？ 參考答案：解：W＝F·s＝ 28500牛 X 3600米 ＝l．026 X 108焦

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