内容正文:
11.1 怎样才叫做功
◇教学目标◇
知识目标
1.知道机械功的概念,理解做功的两个必要因素。
2.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
3.知道机械功的原理。
能力目标
经历观察和解释生活、生产中的有关实例的过程,了解功的含义,学习从物理现象中归纳简单的物理规律。
素养目标
通过观察生产、生活中的做功实例,认识到物理知识与自然现象、生产、生活的紧密联系,培养乐于探索自然现象和物理规律的品格。
◇教学重难点◇
教学重点
能判断物体在什么情况下做了功,在什么情况下未做功。
教学难点
理解功的概念并能利用功的公式进行计算。
◇教学过程◇
一、新课导入
举重是奥运会的传统比赛项目,举重比赛的裁判规则是选手双臂要完全伸展,且要保持几秒钟。如图所示,运动员在这几秒钟内可谓是竭尽全力,可是我们今天的课程内容却肯定地说这位运动员并没有“做功”!这是怎么回事?
二、教学步骤
探究点1 怎样才叫做功
[阅读课本]P2~3“怎样才叫做功”
[思考]1.物理学中对做功是怎样规定的?
2.做功必须包含哪些要素?
[提示]1.物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
2.做功包括两个要素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
[小组讨论]哪些情况下不做功?
[归纳提升]不做功的三种情况:
1.有力无距离(推物体没有推动)。
2.有距离无力(由于惯性运动)。
3.力与距离的方向垂直(背着书包在水平地面上运动)。
[思考]下列事件中,力对物体做了功的是 。
①用力推汽车,没有推动
②将重物从一楼扛到二楼
③举重运动员举着杠铃保持不动
④提着水桶在水平路面上匀速前行
[分析]抓住做功的两个要素,是分析某一过程中是否对物体做功的关键。做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离。明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(例如:靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。据此分析判断②正确。
[答案]②
探究点2 怎样测算功
[阅读课本]P4~5“怎样测算功”
[思考]如何计算功?
[归纳提升]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。
[小组讨论]功的计算公式是什么?功的单位是什么?
[归纳提升]计算公式:W=Fs,功的单位是焦耳,简称焦(J)。运用公式计算时,物理量一律用国际单位,1 J=1 N·m。
[思考]如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3 s,F对物体做的功为 J,3~6 s物体受摩擦力大小为 N。
[分析]正确认识图像,并能将F-t图像和v-t图像相结合,找到有效的信息,判断出物体的运动状态,根据平衡状态,由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。先由v-t图像判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;再由F-t图像求出物体受到的拉力,然后根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小;最后由W=Fs分析解答对物体做的功。
[答案]0 4
探究点3 机械功原理
[阅读课本]P6“机械功原理”
[小组讨论]机械功原理的内容是什么?
[归纳提升]使用任何机械都不能省功。
[思考]小媛和小秋有以下四种判断,其中正确的是( )
A.省距离的机械一定费力,但可以省功
B.省力的机械可以省功,但一定费距离
C.省距离的机械一定省力,但不省功
D.省力的机械一定费距离,不省功
[分析]机械功的原理告诉我们:使用任何机械都不省功。我们使用机械有时是为了省力,有时是为了省距离,有时是为了改变力的方向,既省力又省距离的机械是不存在的。综上所述,D项正确。
[答案]D
[小组讨论]1.研究做功的问题,需要注意些什么?
2.知道机械功的原理有什么意义?
[归纳提升]1.研究力做功的问题,一定要明确谁施力,谁在做功;物体在力的作用下,是否沿力的方向移动一段距离。
2.机械功的原理是一切机械做功时满足的普遍原理,适用于从简单到复杂的一切机械。
三、板书设计
怎样才叫做功
◇教学反思◇
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