2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功教案1 粵教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第1節(jié) 功教案1 粵教版必修2 教學(xué)過程: 教學(xué)環(huán)節(jié) 主要教學(xué)內(nèi)容及教與學(xué)雙邊活動 設(shè)計意圖 新課教學(xué) 師生共同總結(jié)得出功的概念:一個物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了一段位移,稱這個力對物體做了機(jī)械功,簡稱為功。 做功的兩個要素: (1)、物體受到力的作用。 (2)、物體在力的方向上發(fā)生了位移。 注意功的稱呼: 要具體說出是哪一個力對物體做的功。 從具體事例和初中已有知識中建立概念,使知識過渡自然,學(xué)生易于接受。 公式推導(dǎo) 問題:如何計算功? 演示2(內(nèi)容:與S同向的F做的功、與S夾角為θ的F做的功) 教師引導(dǎo)學(xué)生利用功的概念與初中學(xué)過的知識推導(dǎo)出功的公式:W=FsCOSα 得到結(jié)論:力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦三者的乘積。 各量單位:力F的單位(N),位移s的單位(m),功W的單位(J) 演示使內(nèi)容直觀,讓學(xué)生了解和體會一個力做功的過程及其計算,便于理解并加深印象。 思考討論 問題:力在什么情況下做功是正值?負(fù)值?做功為零(即不做功)? 教師引導(dǎo)學(xué)生利用功的公式W=FsCOSα和余弦函數(shù)知識討論: (1)、當(dāng)α=00時,COS00=1,W=FsCOS00=W=Fs。 (即:力F與位移s同向時,功W=Fs) (2)、當(dāng)0≤α<900時,COSα>0,W>0(正功) (3)、當(dāng)α=900時,COS900=0,W=0(不做功) (即:力F與位移s垂直時,力F不做功) (4)、900<α<1800時,COSα<0,W<0(負(fù)功) (5)、當(dāng)α<1800時,COSα=-1,W=-Fs(負(fù)功) (即:力F與位移s反向時,功W=-Fs) 結(jié)論:功有正負(fù)之分。功沒有方向,是標(biāo)量。 功的正負(fù)由力與位移的夾角α的大小決定。 演示3(內(nèi)容:重力、支持力、摩擦力、拉力和合力做功) 演示4(內(nèi)容:水桶受到的拉力和重力做功,重物受到的拉力和重力做功,人上山時重力做功) 負(fù)功的另一種說法:當(dāng)一個力對物體做了負(fù)功時,物理上往往說成是物體克服這個力做了功(正值) 通過討論和直觀演示使學(xué)生加深理解:功有正負(fù)之分,功的正負(fù)由力與位移的夾角α的大小決定。同時培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力。 鞏固練習(xí) 例1、水平面上一個物體,在與水平成600角斜向上大小為5N拉力作用下做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)過10m的位移,求(1)、拉力做的功?(2)、滑動摩擦力做的功?(3)、物體重力做的功?(4)、物體所受支持力做的功?(5)、物體所受合力做的功? 培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)過概念及公式解決實際問題的能力,體會分析方法和成功樂趣,樹立學(xué)習(xí)信心。 新課教學(xué) 三、合力對物體做功的計算方法: (1)、合力恒定時,可用W合=F合scosα計算,其中的α為合力F合與位移正方向的夾角。 (同學(xué)們回想一下求合力的方法) (2)、合力對物體所做的總功,等于各個力分別對物體所做的功的代數(shù)和。即: W合=WF1+WF2+WF3+ 拓展思路,拓展知識,并為后繼學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。 討論交流 四、重力對物體做功的特點: 結(jié)論:重力做功與物體經(jīng)過的路徑無關(guān),只與物體的重量mg和初、未位置的高度差h有關(guān)。 演示5(內(nèi)容:重力做功的各種情況) 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。體會分析方法和成功樂趣,樹立學(xué)習(xí)信心。 引導(dǎo)討論鞏固練習(xí) 與歸納總結(jié) 例2、小球(A、B、C、D、E、F)運(yùn)動情況如圖所示,分別求出它們重力所做的功? 各球重力所做功的大小均為:WG=mgh。 可見重力做功與路徑無關(guān),與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),只與初、未位置的高度差有關(guān)。 重力對物體做的功: WG=mgh(h為物體初、未位置的高度差) (1)、當(dāng)物體在水平面上運(yùn)動時,物體初、未位置的高度差為零,重力做功為零。又稱物體重力不做功。(這和用WG=mgscos900=0算出的結(jié)果相同。) (2)、當(dāng)物體在重力作用下向下運(yùn)動時,重力做正功。 (3)、當(dāng)物體在重力作用下向上運(yùn)動時,重力做負(fù)功。 (4)、當(dāng)物體在重力作用下運(yùn)動回到原來位置時,重力做功為零(不做功)。 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、歸納問題的能力。 問題討論 五、摩擦力對物體做的功: Wf=fscos1800=-fs 演示6(內(nèi)容:摩擦力做功) 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。 引導(dǎo)討論及鞏固練習(xí) 例3、把物體放在做勻速運(yùn)動的皮帶上,求物體所受摩擦力做的功 滑動摩擦力做的功:Wf=fscos00=fs(正功) 可見:滑動摩擦力既可做負(fù)功,也可做正功。 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。糾正學(xué)生憑印象建立起來的“滑動摩擦力總是阻力,對物體總是做負(fù)功”的錯誤思想。 引導(dǎo)討論及鞏固練習(xí) 例4、如圖所示,一物體放在傾角為θ的斜面上與斜面保持靜止,并跟隨斜面一起在水平面上向右運(yùn)動了位移S ,試求物體所受靜摩擦力做的功? 因為00<θ<900,所以cosθ>0(正值) 靜摩擦力做的功:Wf=fscosθ>0(正功) 例5、如圖所示,一物體放在傾角為θ的斜面上與 斜面保持靜止,并跟隨斜面一起在水平面上向左運(yùn)動了位移S ,試求物體所受靜摩擦力做的功? 因為900<1800-θ<1800,cos(1800-θ)<0 靜摩擦力做的功:Wf=fscos(1800-θ)< 0(負(fù)功) 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。糾正學(xué)生憑印象建立起來的“靜摩擦力總是阻力,對物體總是做負(fù)功”的錯誤思想。體驗“實事求是,具體問題具體分析”的科學(xué)分析方法并培養(yǎng)這種習(xí)慣。使學(xué)生獲得分析的樂趣和成功的喜悅。 引導(dǎo)討論及鞏固練習(xí) 例6、某學(xué)生用手緊握一個重20N的玻璃瓶水平前進(jìn)了10m,試求玻璃瓶重力做的功和靜摩擦力做的功? 重力做的功:WG=mgscos900=0 靜摩擦力做的功:Wf=fscos900=0 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。培養(yǎng)動手畫圖及分析能力。 引導(dǎo)討論及鞏固練習(xí) 例7、某運(yùn)動員體重80kg,向上勻速爬桿10m,試求重力做的功和靜摩擦力做的功? 重力做的功: WG=mgScos1800 =801010(-1)J = -8000J 靜摩擦力做的功: Wf=fscos00=mgs=8000J 可見:靜摩擦力既可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功。 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。體驗“實事求是,具體問題具體分析”的科學(xué)分析方法并培養(yǎng)這種習(xí)慣。 引導(dǎo)討論及鞏固概念 討論:物體所受支持力是否一定不做功? (1)、物體保持在水平面上運(yùn)動時,支持力總與位移垂直,cos900=0,支持力做功為零(不做功)。 (2)、討論下圖支持力做功情況: (3)、討論下列情況下,支持力做功的情況: 可見:支持力既可做正功,也可做負(fù)功,還可不做功。 鞏固概念并利用其在解決實際問題過程中獲取新知識。糾正學(xué)生憑印象建立起來的“支持力對物體總是不做功”的錯誤思想。體驗“實事求是,具體問題具體分析”的科學(xué)分析方法并培養(yǎng)這種習(xí)慣,使學(xué)生獲得分析的樂趣和成功的喜悅。 小結(jié) 通過上面各力做功情況的討論,你對怎樣求某個力做的功是否理解清楚了? 功的公式:W=FsCOSα 力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦三者的乘積。 再次明確所學(xué)知識 板書設(shè)計 課題:功 一、 功的概念: 二、 做功的兩個要素:(1)、力F;(2)、力方向上的位移s。 三、 功的公式: W=FsCOSα 四、 正功和負(fù)功:由力與位移的夾角α的大小決定。 五、 合力做功:(1)、W合=F合scosα (2)、 W合=WF1+WF2+WF3+ 六、 重力做功的特點:WG=mgh(與路徑無關(guān)) 七、 摩擦力做功的特點:可做正功、負(fù)功、也可不做功。 八、 支持力做功的特點:可做正功、負(fù)功、也可不做功。 呈顯本課主要知識概要及脈絡(luò)。方便學(xué)生整理學(xué)習(xí)。 作業(yè) P65:3、4、5 鞏固所學(xué)知識- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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