第十一章功和机械能第1节功◇教学目标◇【知识与技能】1.知道做功的两个必要因素。2.理解功的定义、知道功的单位。3.能判断在什么情况下做功,在什么情况下不做功。4.理解功的计算公式:W=Fs,并能进行相关计算。【过程与方法】1.通过列举、解释生活及生产中的实例理解功的概念。2.通过物理现象,归纳简单的规律,认识做功的两个必要因素。【情感·态度·价值观】通过讨论,培养学生的合作意识;通过列举实例,培养学生的观察能力。◇教学重难点◇【教学重点】做功的两个必要因素;功的计算。【教学难点】功的概念;判断是否做功。◇教学过程◇/一、新课导入搬运工扛着货物,将货物从操场的南边运到操场的北边,累得满头大汗。学生们都在感叹他工作很卖力,可物理老师却说他“劳而无功”,这是为什么呢?二、教学步骤探究点1力学中的功P62“力学中的功”人用力推车,车未移动,人是否做了功?没有移动,说明在力的方向上车移动的距离为零,所以没有做功。人用力推车,车在推力的方向上移动了一段距离,重力是否做了功?重力的方向竖直向下,车水平运动,在竖直方向上没有移动距离,所以重力没有做功。人用力推车,放手后车由于惯性继续移动了一段距离,在这段距离内人是否做了功?在这段距离内,由于人没有对车施加力,即作用力为零,所以没有做功。汽车在牵引力作用下移动一段距离,牵引力是否做了功?牵引力作用在车上,移动的距离与力的方向一致,所以做了功。吊车的钢索使重物上升一段距离,吊车对货物是否做了功?吊车对重物的拉力方向竖直向上,重物向上移动了一段距离,所以吊车对重物做了功。通过以上分析,你认为一个物体对另一个物体做功的必要条件是什么?一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动了一段距离。不做功的情况有哪些?有力,但没有距离,即s=0;物体由于惯性移动一端距离,即有距离,但力F=0;有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力F的方向和物体运动的方向垂直。放置在水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下沿拉力的方向移动了一段距离,则下列判断正确的是0()A.文具盒所受拉力做了功B.文具盒所受支持力做了功C.文具盒所受重力做了功D.没有力对文具盒做功文具盒在拉力的方向上移动了一段距离,所以拉力做了功;文具盒在支持力的方向上没有移动距离,所以支持力不做功;文具盒在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功。A在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是0()A.运球 B.扣篮 C.擦板 D.跳投擦板是运动员将篮球投出后,利用篮板改变篮球的运动方向。擦板时,球已经离开手了,运动员对篮球没有力的作用,所以运动员对篮球没有做功;而运球、扣篮、跳投时,运动员对篮球均有力的作用,且篮球沿力的方向移动了距离,所以这三个过程中运动员对篮球都做了功。C探究点2功的计算P63“功的计算”/如图,甲与乙相比,哪个做功多?甲、乙在力的方向上移动的距离相同,但乙的拉力大,故其做功多。如图,乙与丙相比,哪个做功多?乙、丙的拉力相同,但丙在拉力的方向上移动的距离大,故其做功多。同一物体所受力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,这个力做功就越多。物理学中是怎样计算功的大小的呢?功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,即:功=力×距离。功的计算公式是怎样的呢?用W表示功,F表示力,s表示沿力的方向移动的距离,则W=Fs。功的单位是什么?在国际单位制中,力F的单位是N,s的单位是m,所以W的单位是N·m。为了纪念物理学家焦耳,人们用他的名字作为功的单位,简称为焦,用符号J表示,1J=1N·m。根据你的生活经验,1J大约有多大呢?用手慢慢匀速举起两个鸡蛋,升高1m时,手对鸡蛋做的功差不多就是1J。人拉着重为2000N的车子沿水平方向前进5m,人拉车的力做的功是多大?通过上述分析可知,不能简单地说“有了力有了距离把它们相乘就得到功”,要明确是什么力做功,力的方向上移动了多少距离。要计算出人拉车的力所做的功还必须知道什么?知道了在拉力方向上移动的距离,计算拉力所做的功还需要知道拉力的大小。如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3。下列说法中正确的是0()/A.W1>W2>W3 B.W1=W2=W3C.W1>W2=W3 D.W2>W1>W3由题给信息知,拉力相同,沿力的方向移动的距离相同,根据W=Fs可知,力F做的功W1=W2=W3。B小明用100N的力踢一个重5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了20m,在球滚动的过程中0()A.小明对足球做功2000JB.重力对足球做功100JC.小明对足球做功2100JD.小明和重力对足球做功都是0J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,二者缺一不可。球离脚后,在水平草地上向前滚动的过程中,靠惯性运动,球脱离了脚,脚没有给球施加力,对球不做功;在重力的方向上,没有移动距离,故重力对球也不做功。D在 |
