【正文】 第一篇：高一物理功教案5功【教學(xué)目標(biāo)】熟練運(yùn)用功的公式進(jìn)行計(jì)算，并能解釋有關(guān)的實(shí)際問題.【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】熟練運(yùn)用功的公式進(jìn)行計(jì)算 【教學(xué)方法】討論、啟發(fā)式教學(xué) 【教學(xué)過程】一、引入新課師：同學(xué)們！還記得初中學(xué)過的功的概念嗎？生：物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說力對物體做了功。師：在初中學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，我們強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動(dòng)方向和力作用方向的一致性。如果力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向不一致呢？比如相反呢？力對物體究竟有沒有做功？若做了功，又做多少功呢？我們怎樣來計(jì)算這些功？今天，我們進(jìn)一步來學(xué)習(xí)功。二、新課教學(xué)功的初步概念〔講述〕那么，高中對功是怎樣定義的呢？作用在物體上的力，如果使物體在力的方向發(fā)生了一段位移，我們就說這個(gè)力對物體做了功。(教師板書定義，同時(shí)舉例)人拉車向前運(yùn)動(dòng)，如圖1，說明拉力對車做了功。(強(qiáng)調(diào)車在拉力作用下，發(fā)生了哪一段位移，并指明位移的方向。)強(qiáng)調(diào)力和物體在力的方向上發(fā)生一段位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。師：手提水桶水平地行走，提力對水桶有沒有做功？ 生：沒有。師：為什么？生：缺少了做功的一個(gè)條件，提力方向(豎直方向)上水桶沒有發(fā)生位移。師：重力對水桶有沒有做功？ 生：沒有。師：為什么？生：缺少了做功的一個(gè)條件，重力方向上水桶沒有發(fā)生位移。(教師可視情況再舉一些事例)師：想一想，高中物理中功的概念與初中有什么不同？ 生：高中講“位移”，初中講“距離”。師：還有什么不同？生：高中講“發(fā)生”一段位移，初中講“通過”的距離。師：“位移”與“距離”有什么區(qū)別？“發(fā)生”跟“通過”有什么差異？(學(xué)生疑惑，回答不全面)〔講述〕位移是矢量，距離是標(biāo)量。發(fā)生的一段位移并不要求物體非要沿著發(fā)生位移的路徑通過，如人提水桶上坡，提力對水桶做功。見圖2，人提水桶上坡的運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向，豎直方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。提力對作水平方向上分運(yùn)動(dòng)的水桶不做功，對作豎直方向上分運(yùn)動(dòng)的水桶不做功。用“發(fā)生一段位移”取代“通過的距離”不是簡單的更換詞組，它使我們所學(xué)的功的概念更深刻、更嚴(yán)密、更科學(xué)、更具普遍意義。其實(shí)，功這個(gè)概念是19世紀(jì)人們在廣泛使用各種機(jī)械時(shí)總結(jié)出來的。隨著實(shí)踐的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，功的概念也漸趨嚴(yán)密、科學(xué)、完善。我們學(xué)習(xí)功的概念也應(yīng)由淺入深，由局部到一般。在今天和往后的學(xué)習(xí)中，我們是能體會(huì)到這一點(diǎn)的。(適時(shí)地對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史觀和認(rèn)知規(guī)律的教育)功的計(jì)算公式〔講述〕功和大小是由力的大小和物體在力方向上發(fā)生位移的大小來確定的，力越大，位移越大，功就越大。那么，怎樣計(jì)算功的大小呢？第一種情況，當(dāng)力和位移方向一致時(shí)，也就是力和物體運(yùn)動(dòng)方向一致。(教師板畫圖3)(請學(xué)生上黑板來寫)生：W=FS 師：對。功等于力的大小和位移大小的乘積。這里的F表示恒力的大小，S表示位移的大小，W表示所做的功?！仓v述 〕第二種情況，當(dāng)力和位移方向成某一角度α?xí)r。譬如人拉小車(教師板畫圖4)，當(dāng)拉力方向與小車位移方向有一夾角，即拉力F跟小車位移S矢量間的夾角為α?xí)r，我們來分析拉力F對小車所做的功。我們可把力F分解成F1(F1與S同向)和F2(F2與S垂直)兩個(gè)分力。根據(jù)功的定義，分力F1做功等于F1S；在分力F2方向上小車沒有發(fā)生位移，所以，分力F2對小車不做功(或者說，F(xiàn)2對小車做功等于零)。因此，力F對小車所做的功等于F1S，由于F1=F cosα，所以，拉力對小車所做的功可表達(dá)為：W=FScosα這是計(jì)算功的一般公式上述第一種情況是α=0176。時(shí)的特例。師：從計(jì)算功的一般公式，誰能表達(dá)一下，力對物體所做的功等于什么？生：力對物體所做的功等于力的大小，位移的大小，力和位移的夾角的余弦三者的乘積。師：對，力對物體所做的力等于力、位移兩矢量的大小和它們間夾角余弦三者的乘積。功只有大小，沒有方向，它是一個(gè)標(biāo)量。那么，功的單位是怎樣的呢？〔講述〕在國際單位制中，功的單位是焦耳，符號(hào)是J。1焦就是1牛的力使物體在力的方向上發(fā)生1米的位移所做的功，即1焦=1牛1米=1牛米。功的其它單位還有千小時(shí)。(板書)1千小時(shí)=10 焦耳6功的一般公式的討論(板書)W=FScosα〔講述〕(1)當(dāng)α=0176。，即力、位移方向一致時(shí)，cosα=1，W=FScosα=FS＞0，這是初中學(xué)過的計(jì)算功的公式(舉例簡析，見圖5(a))力對物體做正功。(2)當(dāng)0≤α＜π/2 即力、位移方向之間夾角是一銳角時(shí)，cosα＞0，W=FScosα＞0，力對物體做正功。如人推車前進(jìn)時(shí)，推力對車做正功(見圖5(b))。結(jié)論：當(dāng)0≤α＜π/2時(shí)，力對物體都做正功。(3)當(dāng)α=π/2(即力、位移方向垂直)時(shí)，cosα=0，W=FScosα=0，力對物體不做功，或者說，力對物體所做的功等于零。例：①物體在水平桌面上運(yùn)動(dòng)功，重力G和支持力F跟位移方向垂直，這兩個(gè)力都不做功。②單擺運(yùn)動(dòng)的懸線給小球的拉力，對小球不做功。③做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力對物體永不做功。小結(jié)：物體作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，法向力對它不做功。(教師掛出課前抄好題的小黑板)【例1】某人用30牛拉力拉著質(zhì)量為50千克的木箱在光滑水平面上移動(dòng)30米的距離。已知拉力與水平地面成30176。夾角，(見圖6)，問拉力對木箱做了多少功？重力、支持力對木箱各做了多少功？解：拉力F和位移S間的夾角α為30176。，拉力對木箱做正功。WF = FScosα=3030= ∴ J。由于重力G與位移S方向垂直，故WG =0，重力對木箱不做功。水平地面對木箱的支持力N=G－FScosα=5－30(1/2)＝475 N，方向豎直向上，由于支持力N與位移S方向垂直，故WN＝0，支持力對木箱也不做功。(4)當(dāng)π/2＜α≤π，即力、位移方向間夾角為一鈍角或平角時(shí)，因?yàn)閏osα＜0，W＜0。這時(shí)，力對物體做負(fù)功。如人用推力阻礙小車向前運(yùn)動(dòng)，但小車還是向前發(fā)生了一段位移時(shí)，設(shè)推力F和小車位移S之間的夾角為α，π/2＜α≤π，見圖7(a)，我們就說推力F對小車做了負(fù)功，或者說：小車克服推力做了功(取正值)。又如剎車后的汽車在摩擦力f的作用下緩緩?fù)Ｏ聛?，f、S反向，α=π，cosα＝－1，我們說，在這一過程中，摩擦力對汽車做了負(fù)功，或者說，汽車克服摩擦力做了功，見圖7(b)，再如上拋物體在上升運(yùn)動(dòng)過程中，重力G和位移S反向，α=π，cosα＝－1，重力對物體做了負(fù)功，或者說物體克服重力做了功，見圖7(c)。【例2】某人用300牛推力推著質(zhì)量為