【文章內(nèi)容簡介】 功的過程，可見，功與能是緊密聯(lián)系的兩個物理量。因此，在本章追尋守恒定律的過程中，首先學(xué)習(xí)功。設(shè)問：為什么要引入功？二．通過演示和事例，說明功是能量轉(zhuǎn)化的量度，請同學(xué)舉例能量發(fā)生變化的例子。演示：拉彈弓通過學(xué)生舉例和教師演示拉彈弓運動的分析發(fā)現(xiàn)力對物體做功的確導(dǎo)致了物體能量的變化。：貨物在起重機的作用下重力勢能增加了；乙：列車在機車牽引下動能增加了；丙：握力器在手的壓力下彈性勢能增加了。上述事例也說明能量發(fā)生變化，一定有力對物體做了功，反過來，力對物體做了多少的功，就意味著有多少的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化?？梢?，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。三．通過啟發(fā)式探究，使學(xué)生明白“功”的來歷并掌握做功的兩個因素。通過功的英文單詞是“work”，“work”不就是“工作”嗎？那“做工”和“做功”意思是不是一樣？引出本節(jié)課要探究的第二個問題：“功”的來歷和做功的因素。互動演示：請同學(xué)扛著一張課桌。教師“命令”：“你今天的‘工作’就是扛著這張課桌站一個小時?！碧釂枌W(xué)生：“這個同學(xué)有沒有在工作？”，“有沒有使這張課桌的能量發(fā)生改變？” 圍繞“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”使學(xué)生明白這種情況是勞而無“功”，對課桌的運動能量并無影響。因此從有沒有對物體的能量變化產(chǎn)生影響使學(xué)生明白“功”的來歷。下面我們來探究一下影響做功的因素。請同學(xué)們考慮一下汽車剎車的情況。通過引導(dǎo)使學(xué)生明白：要使兩輛完全相同的以同樣速度行駛的汽車停下來，從受到的阻力大小和通過的位移大小考慮可以采用兩種方法，一種是用較大的阻力，通過較小的位移，使車停下；還有一種是車受到較小的阻力，通過比較長的位移使車停下。兩種方法在改變車的運動能量上是等效的，可見，做功也是一樣的。由此可見，做功是和兩個因素相聯(lián)系的，一個是力，還有一個是在力方向上發(fā)生的位移大小。實際上物理學(xué)家在定義功的過程中，還考慮了大量的實際生產(chǎn)工作。演示：鋸木頭、敲釘子等工作。我們說物理來源于生活，功的定義也是如此。如鋸木頭，可以分為“推鋸”和“拉鋸”兩個動作；敲釘子，可以分為“舉錘子”和“碰釘子”兩種動作。物質(zhì)生產(chǎn)工作都是由一些簡單的動作組合起來的。即使一些比較復(fù)雜的工作，其實也只是一些推、拉、踏、旋等簡單動作，按照一定的規(guī)律，進(jìn)行連續(xù)的活動罷了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，舉是向上用力，旋是邊推邊拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。歸結(jié)起來，所有這些簡單的動作，可以說都是不同方向的“推”，而“推”顯然是一切工作的基本單位。而之所以能構(gòu)成推的動作，必須要有兩個內(nèi)容，一是作用力，二是移動的距離，兩者缺一不可。顯然，功定義成力和在力方向上發(fā)生位移的乘積是非常準(zhǔn)確的。這也是物理來源于生活又和生活相統(tǒng)一的一個很好的例子。而這也就是做功的兩個必不可缺少的兩個因素。四．通過從特殊到一般，再從一般到特殊，借鑒等效思想，引導(dǎo)學(xué)生探究出求功的一般表達(dá)式特殊情景1：如圖，物體在水平恒力F的作用下前進(jìn)L位移，力F做功多少？ 特殊情景2：如圖用豎直向上的提力提水桶水平勻速前行一段位移l，提力對水桶有沒有做功？做了多少功？一般情景3：聯(lián)系生產(chǎn)實際推導(dǎo)出計算功的一般公式一般的情況力F的方向與運動方向并不一致，也不是與運動方向發(fā)生的位移相垂直，力F方向與運動方向成某一角度時，力F對物體有沒有做功呢？ 若做了功，所做的功又是多少呢？這是本課的重點。首先指出初中求功的方法只是一種特殊的情況。生產(chǎn)生活中經(jīng)常會遇到力和位移方向不相同的情況，此時應(yīng)怎么求功（貫穿特殊到一般的思想）?提出討論題。（投影）牛拉犁的力是斜向上的(力與位移既不同向也不互相垂直),這種情況下有沒有做功？如果有，怎么計算功（投影牛拉犁圖）？1,為了培養(yǎng)學(xué)生物理模型的能力。提出三個問題（投影顯示）:犁形狀復(fù)雜怎么表示，能不能簡化？犁前進(jìn)時時深時深時淺，軌跡不完全是直線，能不能簡化？牛拉犁時的力時大時小，傾角也會有微小變化，能不能簡化？讓學(xué)生討論，目的是讓學(xué)生學(xué)會抓住主要因素忽略次要因素，得出牛拉犁的物理模型。通過討論，學(xué)生認(rèn)為犁的形狀雖然復(fù)雜但可以簡化為質(zhì)點，用一方形表示。犁前進(jìn)時雖然時深時淺但也可以簡化為在水平面上做直線運動。牛拉犁的力時大時小。讓學(xué)生后在黑板上畫出斜拉物體前進(jìn)的示意圖。這樣，牛拉犁的問題簡化為:物體在與水平面成α角的恒力F作用下，沿水平方向移動通過位移l，求拉力F做的功？2,讓學(xué)生推導(dǎo)功的一般表達(dá)式:a．提出猜想：通過做功的兩個必要因素啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，并交流猜想?？赡芴岢鰩追N猜想：（1）力F做功大小和力與運動方向的夾角α沒有關(guān)系。（2）力F做功大小和力與運動方向的夾角α有關(guān)系。同樣一個力F作用方向不同，在改變物體能量上效果不相同，可從兩種特殊情況作定性分析，否定猜想（1）。對猜想（2）提出運用特殊到一般的思維來理論驗證的思路。b．師生交流協(xié)作，學(xué)生分析論證，驗證猜想：(1)、教師啟發(fā)：運用矢量分解，把一般情境問題轉(zhuǎn)化為二個簡單的特殊問題，同時滲透等效思想。(2)利用理想化模型讓學(xué)生討論斜拉時如何求功？多數(shù)學(xué)生都會知道正交分解F為F1，F(xiàn)2，并且知道這樣分解的目的（讓學(xué)生在黑板上畫圖并得出功的公式）。進(jìn)一步告訴學(xué)生，這種研究問題的方法是利用已學(xué)過的舊知識（F，L同向或垂直時功的計算法則)來解決學(xué)過的知識（F，L成一夾角α），這種方法在許多地方都會用到（如平拋運動）。（3）進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分解位移，推導(dǎo)功的公式。這一點學(xué)生相對較困難，從矢量引導(dǎo)啟發(fā)，讓學(xué)生比較容易去接受。為了省時將L正交分解的圖投影，同時推出功的公式。（4）用兩種方法得到公式，讓學(xué)生討論加深對公式的理解。一是知道公式的意義是表示功等于力乘以位移再乘以力與位移夾角α的余弦；二是知道式中各量的意義，如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是標(biāo)量等。學(xué)生論證：c。優(yōu)化表述論證成果：一般的情況力對物體所做的功，等于力的大小，位移的大小，力與位移夾角的余弦這三者的乘積。即五．從一般到特殊，深化對功。的認(rèn)識、根據(jù)一般包含特殊的原理引入正功和負(fù)（1）利用功的公式引入正、負(fù)功。先從角0度和180度時，分別為W=FS和W=FS，引入功存在正功和負(fù)功，進(jìn)一步讓學(xué)生討論角α多大時做正功，多大時做負(fù)功？（角α為銳角時力做正功，角α為鈍角時力做負(fù)功）。（2）通過漫畫討論正、負(fù)功的含義。（3）最后指出阻力對物體做負(fù)功也可以說成是物體克服阻力做正功。討論一個力做功時可能出現(xiàn)的幾種情形:（1）當(dāng)a= p/2 時，cos a=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直時，力F不做功。物體在這個力F作用下能量不發(fā)生變化（既沒有增加也沒有減?。?）當(dāng)0 163。 a p/2 時，cos a 0，W0。表示力F對物體做了正功。（3）當(dāng)p/2 a 163。 p 時，cos a 0，W 功既可以是正值，還可以是負(fù)值。（僅限于學(xué)生的現(xiàn)有知識水平，對運動只學(xué)習(xí)了直線運動，因此對物體的能量也只限于討論運動物體的能量）：（1）正功：力對物體做正功時，這個力對物體而言是動力，對物體而言是輸入了能量，物