高中物理 4.1 功教案 粤教版必修2.doc

功一、教学目的：1．正确理解功的含义知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素。2．正确应用公式W=FScosα计算力的功。4．知道功是标量正确理解正功和负功的实质能正确判断正功和负功。5．知道多个力对物体所做的总功知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功。6．求变力的功的一般思维方法。二、重点难点1．理解功的概念。2．知道多个力对物体所做的总功知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功是本节的难点。3．求变力的功的一般思维方法是本节课对学生的一个能力培养点。三、教学过程：（一）引入新课在初中我们已经学过功的初步知识一个物体受到力的作用如果在力的方向上发生一段位移我们就说这个力对物体做了功。起重机提起货物的时候货物受到起重机钢绳拉力的作用发生一段位移钢绳的拉力对货物做了功。机车牵引列车前进列车受到机车的牵引力作用发生位移牵引力对列车做了功。本节课我们将继续学习功的知识旨在初中基础上进行扩展。（二）进行新课：分析课本事例归纳出做功的必备条件。（引导学生复习初中的知识给出做功的两个因素）1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生位移。功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。2．功的计算公式α图1F但是物体的运动的方向并不总是跟力的方向相同。当力的方向跟运动方向成某一夹角α时（如图1所示）那么怎样来计算这个力所做的功呢？（引导学生学生讨论然后师生共同归纳出如下方法。）我们可以把力F分解成两个分力：跟位移方向一致的分力F1跟位移方向垂直的分力F2这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。（要注意培养把不熟悉的问题转化熟悉问题求解的能力）设物体在力F作用下发生的位移是s力F1所做的功等于W1=F1S力F2的方向跟位移方向垂直在F2的方向上没有发生位移力F2所做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s而F1=Fcosα所以：【板书】1．公式：W=FScosα.这就是说力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。2．单位：J。在国际单位制中功的单位是焦耳简称焦国际符号是J。1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。即：1J=1N.m3．功是标量只有大小没有方向但有正功和负功之分。3．正功和负功（引导学生从数学角度分析正功和负功然后分析正功和负功的物理意义。）（1）当α=π/2时cosα=0W=0.FV图2α这表示力F的方向跟位移的方向垂直时力F不做功如小球在水平桌面上滚动桌面对球的支持力不做功。（2）当α<π/2时cosα>0W>0.FV图3α这表示力F对物体做正功。例如人用力推车前进时人的推力F对车做正功。如图2所示。（3）当时cosα<0W<0.这表示力F对物体做负功。例如人用力阻碍车前进时人的推力F对车做负功。如图3所示。一个力对物体做负功经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。例如竖直向上抛出的球在向上运动的过程中重力对球做了-6J的功可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”就不能再说做了负功。4．对功的理解（1）功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。【例题1】用水平恒力F作用于质量为M的物体使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S恒力做功为W1再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上使之在粗糙的水平面上移动S恒力做功为W2则两次恒做功的关系是：A．W1>W2;B．W1<W2;C．W1=W2;D．无法判断解析：恒力的功是指F所做的功根据功的定义力F所做的功只与F的大小及在力F的方向上发生的位移大小积有关不需考虑其它力的影响。因两次的力相同位移相同所以功相等选C。（2）合外力的功的求法：方法1：先求出合外力F再利用W=Fscosθ求出合外力的功。方法2：先求出各个分力的功再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。【例题2】在水平粗糙地面上使同一物体由静止开始做匀加速直线运动第一次是斜上拉力第二次是斜下推力两次力的作用线与水平的夹角相同力的大小也相同位移大小也相同则：A．力F对物体做的功相同合力对物体做的总功也相同；B．力F对物体做的功相同合力对物体做的总功不相同；C．力F对物体做的功不相同合力对物体做的总功相同；D．力F对物体做的功不相同合力对物体做的总功也不相同。解析：正确答案是B。根据恒力做功公式W=Fscosθ由于F、S、θ都相同故力F做功相同。GGFFf1f2N2N1图4求合力功时先进行受力分析受力图如图4所示下面用两种方法求合力的功。方法一：由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的压力不同从而滑动摩擦力f=μN的大小不同因而合力F合=F.cosθ-f不同由W合=F合S.cosθ知W合不相同。方法二：因重力和支持力不做功只有F和f做功而F做功相同