【正文】 滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功?桌面對滑塊的支持力n是否對滑塊做了功?強調(diào)指出，分析一個力是否對物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書： (2)在物理學(xué)中，力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。 就圖1提出：力f使滑塊發(fā)生位移s這個過程中，f對滑塊做了多少功如何計算?由同學(xué)回答出如下計算公式：w=fs。就此再進一步提問：如果細(xì)繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種情況下滑塊沿f方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式： w=fscosα 再根據(jù)公式w=fs做啟發(fā)式提問：按此公式考慮，只要f與s在同一直線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到f的方向上，如果我們將力f分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將f分解到s的方向上得到這個分力為fcosα，再與s相乘，結(jié)果仍然是w=fscosα。就此指出，計算一個力對物體所做的功的大小，與力f的大小、物體位移s的大小及f和s二者方向之間的夾角α有關(guān)，且此計算公式有普遍意義(對計算機械功而言)。至此作出如下板書： w=fscosα 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。 接下來給出f=100n、s=5m、α=37176。，與同學(xué)一起計算功w，得出w=400n?m。就此說明1n?m這個功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號為j，即1j=1n?m。最后明確板書為： 在國際單位制中，功的單位是焦耳(j) 1j=1n?m 、負(fù)功 (1)首先對功的計算公式w=fscosα的可能值與學(xué)生共同討論。從cos α的可能值入手討論，指出功w可能為正值、負(fù)值或零，再進一步說明，力f與s間夾角α的取值范圍，最后總結(jié)并作如下板書： 當(dāng)0176?！堞?0176。時，cosα為正值， w為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。 當(dāng)α=90176。時，cosα=0，w=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。 當(dāng)90176。α≤180176。時，cosα為負(fù)值， w為負(fù)值，稱為力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做功。 (2)與學(xué)生一起先討論功的物理意義，然后再說明正功、負(fù)功的物理意義。 ①提出功是描述什么的物理量這個問題與學(xué)生討論。結(jié)合圖1，使學(xué)生注意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運動，發(fā)生了一段位移，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過程。然后就此提出：這個累積作用過程到底累積什么?舉如下兩個事例啟發(fā)學(xué)生思考： ，搬運工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。 ，搬運過程中會有什么感覺? 首先使學(xué)生意識到上述兩個過程都是人用力對物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書如下： 功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標(biāo)量。 ②在上述對功的意義認(rèn)識的基礎(chǔ)上，討論正功和負(fù)功的意義，得出如下認(rèn)識并板書： 正功的意義是：力對物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。 負(fù)功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負(fù)功表示物體失去了能量。 〔例題〕是功的計算公式的應(yīng)用示范。分析過程中應(yīng)使學(xué)生明確：推力f對箱子所做的功，實際上就是推力f的水平分力fcosα對箱子所做的功，而推力 f的豎直分力fsinα與位移s的方向是垂直的，對箱子不做功。 ，abcd為畫在水平地面上的正方形，其邊長為a，p為靜止于a點的物體。用水平力f沿直線 ab拉物體緩慢滑動到b點停下，然后仍用水平力f沿直線bc拉物體滑動到c點停下，接下來仍用水平力f沿直線cd拉物體滑動到d點停下，最后仍用水平力f沿直線da拉物體滑動到a點停下。若后三段運動中物體也是緩慢的，求全過程中水平力f對物體所做的功是多少? 此例題先讓學(xué)生做，然后找出一個所得結(jié)果是w=0的學(xué)生發(fā)言，此時會有學(xué)生反對，并能說出w=4fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法，然后總結(jié)，使學(xué)生明確在每一段位移a中，力f都與a同方向，做功為fa，四個過程加起來就是4fa。強調(diào)：功的概念中的位移是在這個力的方向上的位移，而不能簡單地與物體運動的位移畫等號。要結(jié)合物理過程做具體分析。 ，f1和f2是作用在物體p上的兩個水平恒力，大小分別為：f1=3n，f2=4n，在這兩個力共同作用下，使物體p由靜止開始沿水平面移動5m距離的過程中，它們對物體各做多少功?它們對物體做功的代數(shù)和是多少?ff2的合力對p做多少功? 此例題要解決兩個方面的問題，一是強化功的計算公式的正確應(yīng)用，糾正學(xué)生中出現(xiàn)的錯誤，即不注意力與位移方向的分析，直接用3n乘5m、4n乘5m這種低級錯誤，引導(dǎo)學(xué)生注意在題目沒有給出位移方向時，應(yīng)該根據(jù)動力學(xué)和運動學(xué)知識作出符合實際的判斷。二是通過例題得到的結(jié)果，使學(xué)生知道一個物體所受合力對物體所做的功。等于各個力對物體所做的功的代數(shù)和，并從合力功與分力功所遵從的運算法則，深化功是標(biāo)量的認(rèn)識。 解答過程如下：位移在ff2方向上的分量分別為s1=3m、s2=4m，f1對p做功為9j，f2對p做功為16j，二者的代數(shù)和為25j。ff2的合力為5n，物體的位移與合力方向相同，合力對物體做功為w=fs=5n5m=25j。 。a為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個定滑輪o，跨過定滑輪的細(xì)繩的p端固定在墻壁上，于細(xì)繩的另一端q用水平力f向右拉，物體向右滑動s的過程中，力f對物體做多少功?(上、下兩段繩均保持水平) 本例題仍重點解決計算功時對力和位移這兩個要素的分析。如果著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2f。因而合力對物體所做的功為w=2fs。如果著眼于繩子的q端，即力f的作用點，則可知物體向右發(fā)主s位移過程中，q點的位移為2s，因而力f拉繩所做的功w=f?2s=2fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。 五、課堂小結(jié) (包括正功和負(fù)功的意義)。 。 六、說明 =fscosα與課本上講的功的公式相同，特別是對式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的 第 24 頁 共 24 頁