电磁感应现象的实验视频

【教学目标】
一、知识与技能
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.正确理解、应用功的计算公式W=Fｌcosα。

3.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。

二、过程与方法
1.通过观察日常生活中的各种做功情况，通过比较和分析，理解外力做功的两不可缺少的因素。

2.通过讨论与交流，展现学生思维过程，掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。

三、情感态度与价值观：
1.经历观察、分析和比较等学习活动，培养学生尊重事实、实事求是的科学态度；培养科学探究的精神、形成科学探究习惯；感受到身边处处有物理。

2.经历讨论与交流，培养学生团结协作的学习态度。

【教学重点】
理解功的概念及正、负功的意义.
【教学难点】
利用功的定义解决有关问题.
【教学过程】
一、导入新课（情景导入）
货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速
度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这
些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你
能看出来吗?
二、新课教学
1.功的概念
（1）做功的实质
旧知回顾：功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经
学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:一是作用在物
体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离。

教师引导：高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,
我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述?
教学扩展：可以精确描述为:①作用在物体上的力; ②物体
在力的方向上移动的位移。

即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。

概念理解：教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对
物体做了功?
过程一:平托黑板擦向上移动一段距离。

过程二:平托黑板擦水平移动一段距离。

合作探究：问题1:在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因。

问题2:在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因。

展示质疑：学生思考讨论并由代表总结回答,在上升过程中,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线,故二力做功了.在水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未做功。

（2）功的计算
合作探究：问题1:如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功。

问题2:若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?
教师利用实物投影仪展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义。

要点辨析:教师引导学生共同对公式的使用注意事项总归纳:
①公式中F应为恒力,即大小、方向不变。

②做功与物体运动形式(匀速或变速)无关,也就是说,当F、ｌ及其夹角α确定后,功W就有确定值。

③计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功。

④功是过程量,是力在空间的积累量。

⑤公式中的单位:F——牛(N); l——米(m); W——焦(J)
2. 正功和负功
公式理解: 功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化, cosα的值也变化。

指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值的变化情况：可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.
合作探究：教师指导学生思考、讨论，并画出各种情况下力做功的示意图。

并通过示意图总结:
（1）当α=时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功;
（2）当α<时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;
（3）当<α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功。

展示点评：教师通过实物投影仪投影学生画图情况,点评、总结。

自主学习：教师指导学生阅读课本内容，提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?结合生活实际,举例说明。

概念理解：指导学生通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义。

思维拓展：功是标量,只有数值,没有方向。

功的正、负并不表示功的方向,而且也不是数量上的正与负.我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功大于负功”,它们仅表示相反的做功效果.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.
归纳总结：正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量；负功的意义是:物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量.
三、当堂训练
1.典例选析
【例题】一个质量m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10 N作用,在水平地面上移动的距离l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所做的总功.
【解析】方法一:拉力F1对物体所做的功为：W1=F1lcos37°=10×2×0.8 J=1.6 J ；摩擦力F2对物体所做的功为：W2=F2lcos180°=-4.2×2 J=-8.4 J；
外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和。

即：W=W1+W2=7.6 J.
方法二：物体受到的合力为: F合=F1cos37°
-F2=10×N-4.2 N=3.8 N，
所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J.
2.课堂练习
1.如图所示,质量为m的物体静止于倾角为θ的光滑斜面体上,斜面体的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体与斜面之间无相对滑动,一起沿水平方向向左移动了s,则在此匀速运动过程中斜面体M对物体m做的功为（）
A.Fs
B.mgstan
θ C. D.mgscosθsin
θ答案：B
四、课堂小结
1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移。

2.对公式W=Flcosα要从三个方面理解:(1)功是针对某一力的,谈到功时,一定要指明是哪个力对物体做了功;(2)力对物体做功只和物体的运动过程有关,只要F、l、α相同,则恒力F做的功就相同,而与物体的运动状态无关,即不管物体是加速运动、减速运动还是匀速运动;(3)由于位移与参考系的选取有关,所以功具有相对性.
3.功是标量,功的正负由夹角α来确定。

4.公式W=Flcosα只适用于恒力做功的情形。

对于变力做功的问题可以用其他方式求解。

五、布置作业
1.教材“问题与练习”第2、3题.
2.以小组为单位,让学生举出生活中力做正功、负功、不做功的实际例子,加深对教材内容的理解。