第一章 功和功率（教案）-2020年高中同步教与学物理（鲁科版必修2）

高中同步教与学·全新教案 第一章功和功率 第1节机械功 有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与 教学 ●-目标 日常生活有关的“功”问题,认识物理模型和数学工具在物理学发 展过程中的作用 知识与技能 理解功的概念,知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具 重点 体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正 -准点 负能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方重点 功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否 过程与方法 做功以及做功的正负;总功的计算 通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的旷难点 硏究方法,能从现实生活中发现与“功”有关的问题,能运用功解 弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认 决一些与生产和生活相关的实际问题 识负功的物理意义;总功的计算 情感态度与价值观 m案例(-) 教学 过程 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课[用投影片出示] 向学生介绍神奇的机械.教材(第2页),从古至今 人是如何利用简单机械做功的呢? 机械从简单到复杂,其外形及内部结构已经发生了很大做功的快慢如何描述呢?怎样才能让 变化但是,若仔细考查一台复杂机械,你可以看到,它各种机械更有效地发挥作用呢? 是由许多简单机械组合而成的 新课教学 答:果农从地面挑起苹果筐的过程 机械功 中,他克服重力做了功.因为此时(他挑 提问:[用投影片出示] 位果农把苹果筐挑起来,送到另一地方去,请你/子的力和担子的位移方向相同 使学生回顾旧知识,同 当他挑着苹果行走时,没有克服重时用来解决实际问题 说说,他做功了吗?为什么? 力做功.因为此时(果农肩膀对扁担的 支持力与位移方向垂直) 如果施力于某物体,并使该物体在 温故知新 力的方向上移动一段距离(发生一段位 在初中我们已经学过功的初步知识:请大家说出初移)我们就说力对这个物体做了功 中时功的定义 高中同步教与学·全新教案 续表 教师活动 学生活动 设计意图 A.做功的两个不可缺少的因素是什么?[用投影片 (1)作用在物体上的力 出示 (2)物体在力的方向上产生一段距 功的计算公式是什么? 功的单位:焦耳,用符号“J”表示 W 功的标量 B.功的一般计算公式[用投影片出示] 在教师指导下进行探究 思考:当力的方向与位移方向有一夹角,如何求功 呢? 让学生探究创新 W=Escos a B a是力的方向与位移方向的夹角 两点注意:用投影片出示] 培养学生主动思考的 在教师引导下提高分析问题的能习惯 a.辨认力的方向与位移方向的夹角[用投影片出 示 甲 答案 培养学生观察问题分 答案:π-a 析问题的能力 答案:a 答案:x-a b.技巧:寻找“夹角a”[用投影片出示] 可以将力的方向向位移方向旋转,当力的方向与位 移方向相同时,力的方向所转过的角度就是力与位移方 向的角 机械功的计算 A.功的公式:W= Escos a 讨论:[用投影片出示] 和我们在初中学过的功的公式相同 (1)当a=0时,cosa=1,W=Fs 思考、板演 这时我们就说力对物体没做功.举例 这时我们就说力对物体做正功.举例 (2)当a=时,cosa=0,W=0 认识物理模型和数学 工具在物理学发展过程中 这时我们就说力对物体做负功.举例 (3)当0<a<开时,ca>0,W>0的作用 高中同步教与学·全新教案 续表 教师活动 学生活动 设计意图 例1:如图所示,质量为m的物体在力F的作用下, 在水平面上发生的位移为s,物体与支持面的动摩擦因 数为,问 (1)物体受到哪些力的作用? (2)各力对物体所做的功分别是多少 (2)外力对物体所做的总功是多少? WE=Fscos(r-a)=Ssin a 提高分析问题解决问 (1)分别求出每个力所做的功,然题的能力 B.总功的计算[用投影片出示] 后求出所有功的代数和.即:W总 求力对物体所做的总功有两种方法 拓展一步[用投影片出示] (2)先求出物体所受的合力,然后 如果作用在物体上的力是变力,或者物体运动的轨再求出合力的功,即:WB=F合sosa 迹是曲线,如何求功呢? a B 请同学阅读教材 观看幻灯片初步了解变力做功的 求法 让学生了解解决变力 用图象描述功的大小 我们可以把位移分成许多小段,在 每小段都足够小,可以认为是直线;物做功的一种常用方法 例2 体通过每小段的时间足够短,力的变化 如图,货物质量m=20kg,斜面倾角a=37°,斜面长 度l=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数p=0.2 很小,可以认为力为恒力.这样,对每 求货物从斜面顶端滑到地端的过程中受到的各力小段,就可利用公式W=Fsa计算 所做的功以及合外力的功 功,再把所有的功都加起来,就是变力 所做的功 (取g=10m/s2) 求解各力所做的功 功的求解公式W=