高中物理鲁科版2019必修第二册教案第1节 机械功
2019-2020年高中物理《机械功》教案1 鲁科版必修2
2019-2020年高中物理《机械功》教案1 鲁科版必修2生平简介瓦特(James Watt,1736～1819年)苏格兰发明家。
1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。
童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。
瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。
1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。
在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。
1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。
1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。
1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。
科学成就1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高。
瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。
瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。
经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。
蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。
蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。
趣闻轶事童年时代的瓦特和茶壶的故事一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。
瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。
在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。
瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。
蒸汽机与产业革命罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾写道：瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。
鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第1节 机械功
3.正功、负功的物理意义 功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负不表示方向,而只能说 明做功的力对物体来说是动力还是阻力。
【实例引导】 例2(多选)如图所示,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说 法正确的是( ) A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功 C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零
解析 人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力,不受摩擦力; 重力与速度方向的夹角大于90°,所以重力做负功;支持力方向与速度方向 间的夹角小于90°,支持力做正功;人受的合力为零,所以合力做功为零,选项 A、C、D正确,B错误。 答案 ACD
规律方法 力做正功还是负功的判断方法 1.判断力F与位移s的夹角α α<90°,力做正功;α>90°,力做负功;α=90°,力不做功。 2.判断力F与速度v的夹角θ θ<90°,力做正功;θ>90°,力做负功;θ=90°,力不做功。
【知识点拨】 1.功是标量 (1)功是标量,只有大小,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,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”,它们仅表示做功效果不同。 (2)一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做了功。
2.判断力是否做功及做功正、负的方法 看力F的方向与位移s的方向间的夹角α——常用于恒力或方向不变的变力 做功的情形。 例如(如图所示),光滑水平面上有一光滑斜面b,a从斜面顶端由静止滑下,b 对a的支持力N对a物体做了负功,因为支持力N与位移s之间的夹角始终大 于90°。
随堂检测
1.(多选)用拉力F将一个重力为5 N的物体匀速升高3 m,在这个过程中( ) A.拉力F对物体做功15 J B.重力对物体做功-15 J C.合力对物体做功15 J D.合力对物体的功为0 解析 物体匀速升高3 m,有F=G,WF=Fh=15 J,选项A正确;重力对物体做功 WG=-Gh=-15 J,选项B正确;合力对物体做的功W合=WF+WG=0,选项D正确。 答案 ABD
1.1 机械功 课件 高一下学期物理鲁科版(2019)必修第二册
4. 下列说法正确的是( D ) A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 滑动摩擦力一定做正功 D. 滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功
分析 斜面上的货物受到重力 G、推力 F、支持力N和摩擦力f共四个力的 作用，受力分析如图 1—5 所示。货物位移s的方向沿斜面向上，G与s的 夹角是 90°＋α ，N与s的夹角是90°，f与s的夹角是180°。由功 的计算公式可知各力做的功，再 计算各力做功的代数和可知合外 力做的功。
图1-5 货物的受力分析示意图
高中物理鲁科版必修第二册
第1章 功和机械能
1.1机械功
导入：神奇之能
小小的一颗子弹被抛出后，人可轻易 将其接住。但是，子弹被高速射出，则 可击穿玻璃、木块甚至石头等。
水能滋润庄稼，也能冲毁农田。若水 被拦蓄在高处，其能量可以转化为电能， 用来取暖、照明等。
这里面有怎样的奥秘?
子弹击碎玻璃瞬间
水电站泄洪场景
如图1-2所示，可将 F 分解为沿水平方向向右的分力 F1 和沿竖直方向 向上的分力 F2。F1与物体位移的方向一致，对物体做了功；F2与物体位 移的方向垂直，不对物体做功。
因此，恒力F对物体所做的功W就等于分力 F1 所做的功。再结合功的 定义，可得出恒力做功的计算公式
W＝Fscos α α 力与位移的夹角
图1-1 人拉购物篮
机械功的含义
01 能量（Energy） 具有能量的物体能做一些事情、完成一些工作
能量表示物体做功的本领 功是能量转化的量度
机械能
动能:物体运动而具有的能量
势能
1.1 机械功—鲁科版(2019)高中物理必修第二册课件(共14张PPT)
高中物理必修第二册课件全册课件第一节机械功机械功对物体做功了吗？运动员正在举起杠铃马拉着车前进我们来讲讲定义——FS如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘积叫做机械功。
=·SFFF1F2αSF辨认力的方向与位移方向的夹角αF S 甲答案：ααFS 乙答案：π- ααF S丙答案：ααFS 丁答案：π- α机械功01 02 03单位：焦耳，符号是J 1J=1N×1m功是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分。
功是一个过程量，求功时一定要指明是哪个力在哪段过程中所做的功。
功的正负1、对功的公式：W=FSCOSα的讨论(1)当0≤ α< π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物体做正功。
(2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对物体不做功。
(3)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 ，这时我们就说力对物体做负功，或者物体克服这个力做功。
功的正负表示是力对物体做功还是物体克服力做功，或者还表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功向心力的大小1、F 与m 的关系保持r 、ω一定保持r 、m 一定3、F 与r 的关系保持m 、ω一定2、F 与ω的关系M 越大，F 越大r 越大，F 越大ω越大，F 越大例：如图，一个质量为m 的物体在拉力F 的作用下，沿动摩擦因素为 的地面由静止水平向右移动位移为s ，求这一过程中各个力对物体做的功是多少？各个力对物体所做功的代数和如何？物体所受的合力是多少？合力所做的功是多少？sαF F NfG μαcos s F W F ⋅=s f W f ⋅=-s f s F W ⋅⋅=-cos α对于变力做功不能依定义式 直接求解， αcos Fs W =但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。
1.利用分段法把变力做功转化为恒力做功；2.平均力法：ααcos 2cos 21s F F s F W +==如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。
2019-2020年高中物理 1.1 机械功教案2 鲁科版必修2
2019-2020年高中物理 1.1 机械功教案2 鲁科版必修2
一、教材依据：鲁科版高中物理必修二第一章第一节。
二、教材分析：1、由于教材第四页图5.2-3中对功的定义式W=FLcosа的导出时，只说明
位移L是物体的位移，从而导致许多学生在解题时出现错误，应在教材的基础上将位移解释为力的作用点在力的方向上的位移是比较恰当的。
2、由于对功的物理意义的讲解是初步的，因而对正功、负功的讲解也是初步的，学生对其
理解有一定的难度，又无法用能量的转化来说明，可采用教材图和或来说明功的正、负表示能量的转化方向。
三、教学流程：复习初中知识（做功及其必要条件）→引入新问题（F、L的方向不在一条
直线上时，如何计算）→得出功的计算式→解决实际问题→应用→小结。
四、教学目标：
1、理解功的概念，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、理解正功、负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功；
3、知道合外力所做的总功等于各个力所做的功的代数和。
五、情感目标：培养学生“温故而知新”的学习习惯和创新思维的能力。
六、教学重点：使学生掌握功的计算式，理解力对物体做功的两个要素。
七、教学难点：1、物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移，学生易混淆，需讲透；
2、学生对负功意义的理解较困难。
八、实验器材：带有牵引细线的滑块
九、教学方法：讨论法、启发式教学法
.。
新鲁科版高中物理必修2第一章教学课件1.1 机械功
Hale Waihona Puke (1)摩擦力对滑块做的功； (2)摩擦力对木板做的功； (3)摩擦力做的总功； (4)上述过程中机械能转化为内能的大小. 【解析】分别对滑块和木板进行受力分析，如图图所
示.f=mg，f′=-f 摩擦力对滑块做的功为:Wm=-f(s+L)=-g(s+L)， 摩擦力对木板做的功为WM=-f′·s=mg·s， 摩擦力做的总功为W=Wm+WM=-mgL， 转化为内能的大小为Q=-W=mgL
-s=v0t-1/2a2t2
-s=(a1t)t-1/2a2t2
THANK YOU
这一 样个 的人 人所 才受 有的 学教 问育 。超
B.重力对物体做功mgssin C.支持力对物体做功mgscos D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin
3.放在粗糙水平地面上的物体，在10 N的水平拉力作用下， 以6 m/s的速度匀速移动4 s，则拉力共做了240 J的功，摩擦 阻力对物体做了240 J 的功.
4.重30 N的物体在大小为20 N、方向与地面成30°角的拉力作
【例4】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平 向右的恒力F1，经t秒后撤去F1，立即再对它施一水平向 左的恒力F2，又经t秒后物体回到出发点，如图所示在这 一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系 是(C)
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=5W1
【解析】A到B的作用力F1，BCD的作用力为F2，由牛顿第二定律 F=ma及匀减速直线运动的位移公式-s=v0t-1/2at2，匀加速直线运动 的速度公式v0=at，设向右为正向，向左为负向，设AB=s，可得：
高中物理 1.1第一节 机械功教案 鲁科版必修2
第一节 机械功教学目标（一）知识与技能1、知道功的来历，理解“功是能量转化的量度”，掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般，一般到特殊推导功的一般表达式，知道功的单位。
3、掌握αcos Fl W = 只适用于恒力，l 应为对地位移。
（二）过程与方法1、从“为什么要引入功”得出“功是能量转化的量度”。
2、通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
3、在推导αcos Fl W =过程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
（三）情感态度与价值观1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究，使学生体会到物理来源于生活。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
教学用具弓箭、重物、锯、木板、榔头、钉子、起子教学过程一．引入新课：不同形式的能量之间可以互相转化。
能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。
因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先学习功。
设问：为什么要引入功？二．通过演示和事例，说明功是能量转化的量度，请同学举例能量发生变化的例子。
演示：射箭运动通过学生举例和教师演示射箭运动的分析发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。
又如书本题图：货物在起重机的作用下重力势能增加了。
上述事例也说明能量发生变化，一定有力对物体做了功，反过来，力对物体做了多少的功，就意味着有多少的能量发生了转化。
可见，功是能量转化的量度。
三．通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
通过功的英文单词是“work ”，“work ”不就是“工作”吗？那“做工”和“做功”意思是不是一样？引出本节课要探究的第二个问题：“功”的来历和做功的因素。
互动演示：请同学背或抱着一桶纯净水。
教师“命令”：“你今天的‘工作’就是抱着这桶纯净水站一个小时。
1.1机械功教案(鲁科版必修2).doc
第一章功和功率第一节机械功一、教学目标(1)知识与技能1、理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
2、能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
(2)过程与方法1、通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
2、在推导Ficos a程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
(3)情感态度价值观培养学生严谨的科学思维方法，建立生活与课堂物理知识之间的沟通桥梁。
二、教学重点：知道力学中的功的含义；理解力学中做功的两个必要的因素。
三、教学难点：1、理解力学中做功的两个必要的因素2、理解功的计算式和单位，会用公式进行简单计算四、教学过程：()引入新课同一个力作用在不同的物体上，产生的效果是不一样的。
怎样衡量这种效果呢？物理里面引进了“功”这个概念。
［推不同的重物，效果不同］大家对“功”这个字并不陌生，如功课，功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等等。
这些词中有的具有“成效”的意思，力学中“功”的概念，它吸收了“成效”的意思，当然在力学里所说的功有它的特殊含义。
什么叫功？从现在开始学习有关功的知识。
()新课教学斜面可以省力，且斜面越长越省力。
当高度相同时，力与车和方向上的乘积不变。
学生观察图片后思考，三种不同的方式把木箱从底的地方移到车上，会选择哪种比较好呢？学生回答：学生观察教师演示实验。
利用斜面把小车拉到一定的高度。
记录力与力的方向上的距离。
分析问题引入情景，用三种同的方法把物体提高到一定高度，你选择哪种方法，为什么。
演示，利用斜面提高物体的三种不同方法。
在物理学中，把作用在物体上力与力的方向上通过的距离和乘积叫做这个力所做的功。
学生感知：当高度相同时，力与力的方向上的乘积为什么会相同呢？因为完成的任务相同。
高中物理：1.1机械功 教案 1 鲁科版必修2
机械功教案教学目标知识与技能认识斜面，使用斜面可以省力，且斜面越长越省力。
理解作用在物体上的力与力的方向上的乘积叫做这个力所做的功。
会判断生活中是否做功的一些现象。
过程与方法组织学生讨论，使学生知道功的两个因素是在同一个方向上的。
先定义，再实例分析。
情感态度价值观培养学生严谨的科学思维方法，建立生活与课堂物理知识之间的沟通桥梁。
二．教学思想。
这节课准备的知识有，匀速运动时，合力为０．力是改变物体运动的原因。
弹簧秤的使用。
物体受力分析。
先用斜面的使用来引入课题，从斜面三种不同的方式，使学生明白完成相同的任务时，有力与力的方向上的乘积是相同的，由此引入功的概念。
用和尚提水的故事初步感觉一下，用了力不一定做功，只有做出的贡献，也就是在力的方向上通过了距离才算做功。
接下来分析判断生活中的一些行为是否做功。
如提水时水平走动，等，让学生领导判断是否做功，就是看这个力，及这个力的方向上有没有通过距离。
最后补充，由于惯性时，原来的力已不做功。
最后利用公式来个小计算。
在这节课中，充分调动学生积极讨论的方法，充分参与到学习中来，体到物理对生活是如何来进行分析的，从而提高学生们的学习兴趣。
教学重难点重点：理解功的两个因素。
难点：找出功的两个因素，并能区分是否做功。
机械功课堂习题卡斜面实验的记录当高度相同时，力和力的方向上的距离的乘积（变大，不变，变小）二．物理学中我们把和的乘积叫做这个力所做的功。
功的公式是：单位是：。
思考题：（说明理由）１．打捞沉船时，浮筒上浮过程中，浮力有没有做功？２．在水平的传输带上做匀速运动的物体，是否有力对它做功？３．起重机把物体提高过程中，有没有力做功？水平移动过程中，是否有力做功？在下降的过程中，哪个力在做功？４．骑自行车时，在水平的道路上行驶时，重力有没有做功？在下坡时，重力有没有做功？为什么？计算题：一个人的体重为５００牛，在乘座电梯过程中，从底楼到达６楼时，每层楼高３米，则电梯对人所做的功是多少？一只箱子重力为３００牛，它在地面上运动时，受到摩擦力为６０牛，当某人将此箱子沿地面匀速拖动３米时，他做了多少功？一.在水平方向上两个同学用同样大小的力推小车,甲是跑过去的,已是走过去的,则( )A 甲做的功多且甲的功率大B 甲做的功少且甲的功率小C 做的功一样多,但甲的功率大D 无法确定二.小朋友与大人同时从山底爬山, 两个同时到达山顶( )A W1=W2 P1=P2B W1>W2 P1>P2C W1<W2 P1<P2D W1=W2 P1<P2三.小朋友与大人同时从山底爬山,小朋友先到达山顶,大人后到达( )A W1=W2 P1=P2B W1>W2 P1>P2C W1<W2 P1<P2D W1<W2 无法确定。
鲁科版必修二1.1《机械功》word教案
第1节机械功从容说课教材分析：机械功是本章的第一节，课堂开头的精彩引入是比较重要的，尤其要充分挖掘和利用导入的功能，即要利用它简单扼要的介绍本章学习的内容，又要充分调起学生探究新问题的兴奋点.例如，我们可以从中国的万里长城、埃及的金字塔等世界遗产的建筑之迷入手，引出神奇的机械，并介绍古代我国人民在机械领域的辉煌成就，以达到情感教育的目的；进而再联系现代生活中的全自动化生产线、大型收割机、小轿车等现代机械，激发学生的学习兴趣.要注意引导学生学习并领会将复杂的实际问题，转换为一个简单物理模型来处理的物理学思想.即突出问题的主要因素，排除无关因素，忽略次要因素.达到能够对实际问题给出反映其物理本质的，简单可行又符合精确度要求的描述或计算.学生分析：学生在初中对功和功率的概念只是在感性认识的基础上去理解的，到了高中要深化研究，所以在教学中，要根据学生的认知水平，从感性到理性，从具体到抽象的总结提高.要打好基础逐步深化，避免急于求成.对基础较好的学生可以适当地引导用图象法求功，还可以提出变力做功如何去求的问题，让学有余力的学生课后研究.教学重点 1.功的概念；2.功的计算公式.教学难点 1.如何判定各个力做功的正负；2.各个力所做的总功的计算.教具准备计算机、投影仪、CAI课件.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道功的定义，理解做功的两个必要因素；2.在具体的物理情景中判断物体所受各力是否做功以及做功的正负；3.掌握合力做功的两种计算方法.二、过程与方法1.初中旧知识的扩展、迁移.通过举例和分析来解决重点，突破难点；2.理解正负功的含义，并会解释生活实例.三、情感态度与价值观1.功与生活联系非常密切，通过探究生活实例来探究功，从而培养学生的细心观察能力，抽象总结日常生活现象、规律的能力；2.通过介绍我国人民在机械领域的辉煌成就，以及先进的现代机械技术以达到民族自豪感的情感教育和激励自我为祖国争光的目的；3.在功的概念和求解功的数值的过程中，培养科学严谨的态度.教学过程导入新课教师活动：同学们在初中已经学过有关功的知识了，现在我来考考大家，看谁学得最扎实！（用多媒体展示物理情景）来看这样一个生活中的例子，某同学做值日时从一楼提水到二楼，请问他做功了吗？学生思考并回答：做功！教师接着问：当他提着水从走廊的一端走向另一端时又是否做功呢？学生思考并回答：不做功！教师提问：很好！那大家再回顾一下初中阶段我们学过做功的两个因素是什么?学生思考并回答：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.扩展：高中我们已学习了位移，那做功的两个要素我们可不可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移呢？答案是肯定的.如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功（mechanicalWork），简称功（Work），用W来表示，W=Fs.举例说明力对物体做了功（用多媒体展示物理情景）：①人推车前进时；②起重机提起货物；③列车在机车的牵引力作用下运动.小结：力做功的两个要素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上发生的位移.推进新课一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了机械功.在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？难道就不做功吗？（用多媒体展示物理情景）人用一个与水平方向之间有夹角的一个力去拉物体并在水平方向上移动了一段距离，让学生来判断人的拉力是否对物体做功？此时教师引导：从力产生效果的角度，此力是否有水平方向使物体发生位移的效果呢？学生思考并回答：是有效果的！教师接着提问：这种力的功又如何去求呢？如果方向相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中知识的基础上进行拓展.1.机械功教师提出问题：在现实生活、生产中，经常见到作用于物体上的力与物体位移的方向成一个夹角的情况，例如刚才大家看到的人用一个与水平方向之间有夹角的一个力去拉物体并在水平方向上移动了一段距离.这样一个实际问题如何用我们的物理学知识去解决呢？我们对于复杂的实际问题，往往会转换为一个简单物理模型来处理的.即突出问题的主要因素，排除无关因素，忽略次要因素.达到能够对实际问题给出反映其物理本质的，简单可行又符合精确度要求的描述或计算.下面我们就将刚才的实际情景转化为我们熟知的物理模型.物理模型：物体ｍ在与水平方向成θ角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的位移为s，如上图所示，求力F对物体所做的功.教师引导：根据力的分解中力与分力之间的等效关系，我们可以把F沿两个方向分解，即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如右图所示.这两个分力的功分别为多大？学生思考并回答：据做功的两个不可缺少的因素可知，分力F 1对物体所做的功等于F 1s .而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力F 2所做的功等于零.所以，力F 所做的功W =W 1＋W 2=W 1=F 1s =Fs cosα.教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式.力F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积.即W ＝Fs cosα.W 表示力对物体所做的功，F 表示物体所受到的力，s 表示物体所发生的位移，α为F 和s 之间的夹角.功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积.在SI 制中，功的单位为焦.1 J=1 N ·m在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际−−→−单位制. 即W −−→−表示力对物体所做的功−−→−单位焦耳(J) F −−→−表示物体所受到的力−−→−单位牛(N ) s −−→−表示物体所发生位移−−→−单位米(m ) θ−−→−表示力F 和位移之间的夹角. 2.机械功的计算通过上边的学习，我们已明确了机械功与力F 和位移s 以及它们之间的夹角θ三者之间的关系W ＝Fs cosα.并且知道了α角的取值范围是０°≤α≤180°.那么，在这个范围之内，cosα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.请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论.学生认真阅读教材，思考老师的问题.①当α=π/2时，cosα=0，W =0.力F 和位移s 的方向垂直时，力F 不做功；②当α＜π/2时，cosα＞0，W ＞0.这表示力F 对物体做正功；③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W ＜0.这表示力F 对物体做负功.教师活动：投影学生画图情况，点评、总结.。
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第一章功和机械能
第1节机械功
《机械功》选自鲁科版高中物理必修2第一章第1节，本节的内容是初中“功”的基础后，进一步对功进行研究和讨论，并得出力的方向跟物体运动方向相同时，功的计算式，再通过分析、推理的方式得出功的一般公式，最后分析得出功的一般意义。
功和能的概念是物理学中重要的基本概念，且贯穿在全部物理学中，功的计算常常能为能量的定量表达以及能量转化提供理论分析基础，所以在整个物理的学习中具有承上启下的重要作用。
【物理观念】能理解功的概念，掌握做功的两个必要因素；能从特殊到一般，掌握功的一般表达式；正确理解功的标量性，掌握正功和负功的正确含义。
【科学思维】能在实际情况中判断力的做功情况进而分析该力做功给物体带来的相应能量的变化。
【科学探究】通过恒力做功，探究变力做功（尝试采用微积分或者图像求解）。
【科学态度与责任】能从物理学的角度正确描述和解释自然现象，在学习、理解功的概念和计算功的数值的过程中，培养科学、严谨的研究态度。
【教学重点】明确引入功的概念，掌握功的一般表达式，并会实际计算；正确理解正功和负功的意义。
【教学难点】对正功和负功物理意义的理解。
【导入新课】
请同学们回忆初中学过的功的知识，举例说明什么是做功过程？
旧知复习引出本节主题“机械功”，
复习功的定义。
【新课讲授】
一、机械功的定义
一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一定的距离，我们就说这个力对物体做了功。
1、定义：一个物体受到力的作用，并且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。
如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？
思考：什么是判断力F是否做功必要因素？
（思考得出做功的必要因素）
2、做功的两个必要因素：
（1）必须有力作用在物体上。
（2）物体在力的方向上要发生一段位移。
（注意）这两个因素是严格的，缺一不可！
二、功的计算
(1)当力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？
W=F S
思考：当力的方向与位移方向有一夹角，如何求该力所做的功呢？
方法一：分解位移
W=F S∥=F·（Scosα）
（其中α为力的方向与位移的方向之间的夹角）
方法二：分解力
W=F ∥·S= (Fcosα) ·S
（其中α为力的方向与位移的方向之间的夹角）
3、功的计算公式：W=FS cosα
4、单位:焦耳（简称焦）单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
5、功只有大小，没有方向，是一个标量。
注意：
1.讲“功”，一定要指明是哪个力做的功；
2.公式中F是恒力，s是物体对地的位移, 是F与s的夹角；
3.做功与物体运动形式无关，与物体是否受其他力无关；
4.功是过程量,是力对空间的积累效果。
【知识拓展】如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角？
（1）两条直线的夹角
（2）两条有向线段的夹角
三、正功和负功
根据公式W=FS cosα （0≤ α≤ π）可知：
（1）当α=π/2时，cosα=0，W=0,这时我们就说力对物体做不做功
（2）当0≤ α< π/2时，cosα>0，W>0, 力对物体做正功
（3）当π/2 <α≤ π时，cosα<0，W <0 ，力对物体做负功，或者物体克服这个力做功（根据实例分析正功和负功的物理意义）
当力对物体做正功时，该力为动力，使物体能量增加；
当力对物体做负功时，该力为阻力，使物体能量减少；
【总结】注意：功的正、负号不表示方向，仅表示不同做功的效果！！
思考：摩擦力一定对物体做负功吗?
滑动摩擦力对滑块做负功；滑动摩擦力对桌不做功
滑动摩擦力f对m做负功，W1=- f L m
滑动摩擦力f对Ｍ做正功W2= f L M
（总结）滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
四、求总功的方法
例题：一个质量m＝50kg的行李箱，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=200N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N，（cos37o=0.8）求：
（1）各个力对物体所做的功
（2）各个力对物体做功的代数和
（3）合力对物体做的功
通过该例题，让学生自己就可以总结求总功的方法，得出结论：物体在某一过程中，各个力对物体做功的代数和合力对物体做的功相等。
（1）合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：W总=W1+W2+W3+••••••
（2）可以先求合力，再求合力做的功：W总=F合s cos α
五、课堂小结
一、认识机械功
1、定义：一个物体受到力的作用，并且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。
2、做功的两个必要因素：
（1）必须有力作用在物体上。
（2）物体在力的方向上要发生一段位移。
3、恒力做功的一般公式：W＝Fs cosα
二、正功与负功
注意：正功、负功不表示方向相反，仅表示不同做功的效果！！
三、总功的计算
【随堂练习】
1. 两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力( )
A、对A做的功多
B、对B做功多
C、一样多
D、以上都有可能
2.关于功的论述，下列说法正确的是( )
A、大的力一定比小的力做的功多
B、+5J的功比-5J的功多
C、+10J功比+5J的功多
D、+5J的功与-5J的功方向相反
3.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，在这个过程中（）
A．拉力F对物体做的功是15J
B．物体克服重力做的功是15J C．合力对物体做的功是15J D．合力对物体的功为0。