本章小结课件配套优秀教案案例

7.2

功

一、教学目的：

1．初步认识做功的过程就是物体能量的转化过程

2.理解功的概念，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个的要素。

3明确功是标量,知道W=Flcosα的适用范围,会用功的公式进行计算. 4．理解正功和负功的概念，会根据公式计算多个力对物体所做的总功。

二、重点难点

1．理解功的概念,是会用功的公式进行计算是本节的重点。

2．理解功是标量, 正功和负功的概念,计算多个力对物体所做的总功是本节的难点. 三、教学过程

（一）引入新课

多媒体演示: 过山车情景，人在随着过山车一起运动时，能量变化情况，

问:人在上升和下降过程中能量有哪些变化，怎么变化的？

上升过程中动能转化为势能，下降过程中势能转化为动能。

问：能量转化我们用什么来衡量，预读课本第一段回答。

用功来衡量能量转化多少。

结论: 如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。

功是能量变化的量度，做了多少的功就有多少的能量发

生转化。

回忆初中所学有关功的内容。

在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。高中我们为了更精确的描述,我们把距离换成了位移.本节课我们将继续学习功的知识，旨在初中基础上进行扩展。

回忆初中所学有关功的内容。

（二）进行新课：

一.功

问1:举重运动员在举起杠铃后稳定的3s时间内，举重运动员做不做功？小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力做不做功？

引导学生复习初中的知识，给出做功的两个因素:

力和物体在力的方向上发生位移。

练习1：下列关于做功的说法中，正确的是(

)D A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功

B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功

C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功

D．只要物体受力，又在力的方向上发生位移，则一定有力对物体做功

功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。当力F和位移l在同一方向时，功W=Fl 问2: 当力的方向跟运动方向成某一夹角α时（如图1所示），那么怎

F α

样来计算这个力所做的功呢？

图

引导学生学生讨论，然后师生共同归纳出如下方法: 我们可以把力F分解成两个分力：跟位移方向一致的分

力F1，跟位移方向垂直的分力F2，这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。

设物体在力F作用下发生的位移是L，力F1所做的功等于W1=F1L,力F2的方向跟位移方向垂直，在F2的方向上没有发生位移，力F2所做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1对物体所做的功,而W1=FLcosα,所以：

【板书】1．公式：W=Flcosα. 这就是说，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。

问3:上面的问题中,能不能分解位移呢?

学生讨论得出相同的结论W=Flcosα. 【板书】2单位：J。

L2

F L1 a

L

在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，国际符号是J。1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。即：1J=1N.m 完成课后习题

练习2：表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移s，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移s的大小都是一样的：F=10N，s=2m。角θ的大小如图所示。

练习3：

在光滑水平面和粗糙水平面上推车，如推力相同且通过相同的位移，那么推力对车所做的功

A、在光滑水平面上所做的功较多

B、在粗糙水平面上所做的功较多

C、要由小车通过这段位移的时间来决定

D、一样多

注意: 1.公式中F 为恒力,大小方向都不变.如果是变力的功,不能直接使用此公式计算,可以使用微元法等其他方法求解

2.做功与运动形式无关(匀速或变速),当

F,L 和夹角

α确定,W就有确定值

二.正功和负功

练习4: 力和位移都是矢量,那么功也是矢量吗? 【板书】3功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分。

练习2时功有正有负，意义是什么？

引导学生从数学角度分析正功和负功，然后分析正功和负功的物理意义。

（1）当α=π/2时，cosα=0,W=0. 这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。

（2）当α<π/2时，

cosα>0,W>0. 这表示力F对物体做正功。例如，人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。如练习2甲，丙所示。

（3）当时，cosα<0,W<0. 这表示力F对物体做负功。例如，人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。如练习2乙所示。

注意:功的正负不表示方向,只表示相反的作用效果.是同一个物理过程从不同的角度的反映. 一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做正功。例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了-6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。形象比喻:隔壁老王借了老张100元钱.从老王角度,是老王借了钱,从老张角度,是老张把钱借给了别人. 正功的意义:力对物体做功,向物体提供能量,即受力物体获得能量,也表示动力做功. 负功的意义:物体克服外力做功,向外输出能量(消耗自身能量),即物体失去能量,也表示阻力做功. 三.总功的求法

问5:在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？

【板书】4.总功的求法

方法1：先求出合外力F，再利用W=FLcosθ求出合外力的功。

此时F为合力。

方法2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。

练习4(多选）一质量为20kg的物体，受到与水平方向成370角的斜向上方20N的拉力作用，在水平方向发生5m的位移,滑动摩擦力的大小为4N。对于各力所做的功，下列说法中正确的是：（

）ABD

A.拉力对物体做功为80J B.物体克服摩擦力做功为20J C.重力对物体做功为100J D.水平面对物体的支持力不做功

四.小结: 一、功的概念

二、功的公式：W=FLcosα

三、功的正负

四、总功的求法：

A.求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和。

B.先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功

五.作业