内容正文:
第三节 做功了吗
教学目标
1.知道什么是机械功并认识做功的两个必要因素。
2.理解功的计算公式及功的单位并初步学会应用功的公式进行计算。
教学重点:理解做功的两个必要因素,能利用功的公式进行简单的计算。
教学难点:怎样才算做功。
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用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
新课教学
探究点一 什么是机械功
物重用G表示,提升物体所用的力用F表示,分析其中的关系。
Fs≈Gh,即力和物体在力的方向上移动的距离的乘积,是一个有意义的物理量。
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,说这个力对物体作了功。
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫作机械功,简称功。
探究点二 怎样才算做功
出示图片:分析推力对小车做功,推力对小车向右的推力,小车在推力F的作用向右移动一段距离s。
提问:请同学们归纳一下,前面实例有什么共同点?(引导启发)
共同点——有作用力,在力的方向上通过一定距离。
归纳:通过以上总结,我们应建立这样一个认识:物体在力的作用下,在力的方向上通过一段距离s,那么力对物体就做了功,不管是在水平方向,还是在竖直方向上,不管施加力的物体是人还是机械。
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的距离。
出示课件:关于不做功的三种情况,让学生根据做功的两个必要因素判断,并分析归纳结论。
出示课件:出示不做功的三种情况,下面的同学判断。
多媒体展示:(1)物体虽然受力,但没有在力的方向上移动距离(F≠0,s=0)——劳而无功。
(2)物体虽然移动了距离,但在运动方向上没有受到力(F=0,s≠0)——不劳无功。
(3)物体受力方向与物体移动距离的方向垂直(F≠0,s≠0,F⊥s)——垂直无功。
总结:所以物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”不完全一样,平常我们所说的“工作”是对一切消耗体力和脑力劳动的总称。“做功”比“工作”的含义要狭窄且严格得多。譬如一个人在水平地面担了一天水,他当然是工作了,但从物理学角度来说,他基本上没有对水做功。
探究点三 怎样计算功
1.功的大小:功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。
2.计算公式:功=力×距离,即W=Fs(功的定义式)
3. 单位:焦耳(1焦=1牛·米)。
焦耳是一位主要靠自学成才的科学家,他对物理学做出重要贡献的过程不是一帆风顺的。1843年8月, 在考尔克的一次学术报告会中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系,并测得热功当量的值。这一结论遭到当时许多物理学家的反对。
为了证明这个发现是成功的,焦耳以极大的毅力,采用不同的方法,长时间地反复进行实验。直到1850年,焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。从1849到1878年,焦耳反复作了四百多次实验,结果都相差不远。
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第三节 做功了吗
一、机械功:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫作机械功,简称功。
二、怎样才算做功
1.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的距离。
2.不做功的三种情况:
(1)F≠0,s=0——劳而无功;
(2)F=0,s≠0——不劳无功;
(3)F≠0,s≠0且F⊥s——垂直无功。
三、怎样计算功
1.物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.公式:W=Fs(F=,s=)。
3.单位:焦耳,简称:焦,符号:J。1焦耳=1牛顿·米。
教学反思
这节课我们学习功的概念。物理学中的功是由力和物体在力的方向上通过的距离两个因素决定的,缺一不可。尤其要注意这里的距离必须是在力的方向上,移动的距离跟力的方向垂直时是不做功的。W=Fs是必须要掌握的计算公式,只有掌握得好,记得牢,应用才能得心应手。
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