5A文72功相關(guān)素材

1、5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 功的教學(xué)建議 （1）功的概念的建立 “功”是本章中非常重要的一節(jié)。就本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，功是為進(jìn)一步得 出“能”這個(gè)更為廣泛、更為重要的概念服務(wù)的。做功過(guò)程反映了能量的變化過(guò) 程。因此，只有準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)“功”這節(jié)內(nèi)容在整個(gè)教材體系中的地位，才能很好地 把握教學(xué)要求和深廣度。本節(jié)是初中學(xué)習(xí)的繼續(xù)和提高。 在該節(jié)中介紹了做功兩個(gè)不可缺少的因素和功的計(jì)算公式。 對(duì)“功是能量轉(zhuǎn) 化的量度” 這一物理意義不是一下子給出的， 而是在研究功和能的關(guān)系時(shí)逐漸使 學(xué)生認(rèn)識(shí)的。教師在教學(xué)中有意識(shí)地一步一步地引導(dǎo)，使學(xué)生逐步理解。 圖 5 1 在教學(xué)中可以讓學(xué)生回憶和復(fù)習(xí)初中已學(xué)過(guò)的功的概念， 讓

2、學(xué)生舉例說(shuō)明什 么是做功， 做功的過(guò)程需滿足什么條件。 例如，學(xué)生會(huì)舉出起重機(jī)在吊起貨物向 上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)物體做功了； 汽車在平直公路上前進(jìn)， 發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力對(duì)汽車做功了 等等。舉例過(guò)程中教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)做功是指誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功， 進(jìn)而提問(wèn)：在第一個(gè)例子中， 如果起重機(jī)提著貨物靜止不動(dòng)，拉力對(duì)貨物是否做功了？如果提著貨物水平運(yùn) 動(dòng)，拉力是否做功了？第二個(gè)例子中， 汽車的重力是否做功了？地面對(duì)汽車的支 持力是否做功了？等等。 通過(guò)學(xué)生舉例的過(guò)程， 使學(xué)生逐漸回憶起在初中學(xué)習(xí)過(guò) 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 的做功的兩個(gè)不可缺少的因素， 即力和物體在力的方向上的位移。 做功的力和位 移在同一方向時(shí)功

3、的公式 Fl。如果力與位移的夾角是 90 ，力對(duì)物體不做功。 這時(shí)教師再提出如果力 F與位移 s 的夾角不是 0 也不是90 而，是任意的角 度，力對(duì)物體是否做功？使學(xué)生在這樣的矛盾沖突中展開(kāi)討論。 教材中給出的方 法是將 F分解 Fsin 和 Fcos，由于分力 Fsin 與位移 s 是垂直的，故不做功， 而 Fcos 與 s的夾角為 0，故做功為WFscos，進(jìn)而得出功的公式。 得出公式 W Fscos后，仍應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，使學(xué)生理解什么情況下 力 F 做功，什么情況下力 F 不做功，與前面所說(shuō)的功的兩個(gè)不可缺少的因素相呼 應(yīng)。 對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生， 在教學(xué)中應(yīng)活躍和開(kāi)闊他們的思路，

4、可以介紹另一種 方法，即把位移分解，分解成平行于和垂直于力 F 的分位移 scos 和 ssin ， 同樣可以得出 Fscos。 （2）對(duì)功的公式的理解 公式的適用條件：公式 W Fscos并不是普遍適用的，它只適用于大小 和方向均不變的恒力做功。 這一點(diǎn)教材上沒(méi)有提及， 但必須向?qū)W生指出。 我們可 以舉一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。例如：如圖 5 2 所示，被壓縮的彈簧將物體彈出 的過(guò)程中，彈力所做的功，就是變力做圖 52 功，力 F 的大小時(shí)刻在變化，這 時(shí) W Fscos 就不適用了。 圖 5 2 在以前的學(xué)習(xí)中， 例如，在講到變速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)， 就已經(jīng)滲透了積分的思 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 5A

5、 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 所做的功。 公式中各字母的正負(fù)取值： F和 s分別指“力的大小” 和“位移的大小” ， 即公式中和恒取正值。公式應(yīng)寫作 Fscos 。是可正可負(fù)的。從 公式容易看出，的正負(fù)完全決定于 cos 的正負(fù)，也就是 的大小。不過(guò)的 正負(fù)并不表示功有方向。 cos 0 意味著力 F 對(duì)物體產(chǎn)生位移有一定的貢獻(xiàn)。 cos 0 時(shí)，F(xiàn)對(duì)物體產(chǎn)生的位移起著阻礙作用，所做的是負(fù)功。這時(shí)，物體要 繼續(xù)產(chǎn)生位移， 必須克服力 F的阻礙，可以說(shuō)成力 F對(duì)物體做負(fù)功， 也可以表達(dá) 為物體克服力 F 做功。 功是標(biāo)量，沒(méi)有方向：關(guān)于功不是矢量、沒(méi)有方向，學(xué)生不容易接受?？?以給學(xué)生舉一些實(shí)例幫助學(xué)生理解

6、。 例如： 在光滑水平面上， 物體受兩個(gè)沿水平 方向、互相垂直的大小分別為 3N 和 4N 的恒力，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 10m ，求每 個(gè)力做的功和合力做的總功。 解：合力，合力方向即合位移方向容易求得與 3N 的力夾角為 53 ，與4N 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 的力夾角為 37 ， 所以 W1F1scos1310cos53 J18J W2 F2scos 2410 cos37 J 32J W 合510cos050JW1 W2 可見(jiàn)，功的合成不符合平行四邊形定則。所以，我們不能說(shuō)“正功與負(fù)功方 向相反”，正功和負(fù)功僅表示不同做功的效果。 關(guān)于參考系問(wèn)題：為了防止學(xué)生在計(jì)算功和后面

7、運(yùn)用功能定理時(shí)濫用相對(duì) 位移和相對(duì)速度造成錯(cuò)誤，有必要在此就向?qū)W生點(diǎn)穿參考系問(wèn)題。 學(xué)生早已知道，同一個(gè)客觀的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于不同的參考系， 位移是不同的， 因此對(duì)不同的參考系， 同一過(guò)程中算出的功也會(huì)不同。 為了避免這種“不確定性”， 一般在中學(xué)物理中我們約定， 計(jì)算功都以地面為參考系， 而不隨便取其他物體為 參考系。當(dāng)然作為教師應(yīng)該明白， 如果選取其他慣性系為參照， 盡管求出的功值 不同，但只要速度也用相對(duì)于同一個(gè)慣性系的， 用動(dòng)能定理求出的結(jié)果總是正確 的。但如果參考系不是慣性系， 那么必須考慮慣性力做功， 不考慮慣性力做功的 “動(dòng)能定理”是錯(cuò)誤的。 關(guān)于 角的含義和取值范圍： 角是“力的方向和位移方向的夾角”，而 不是題目中的某一個(gè)以 命名的角。這個(gè)問(wèn)題可以結(jié)合教材中的問(wèn)題與練習(xí)的第 1 題，來(lái)提醒學(xué)生注意。 功與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)形式無(wú)關(guān)： 力對(duì)物體做功， 只跟力的大小、 位 移的大小以及兩者的夾角有關(guān)，而與物體受力后通過(guò)這段位移做什么運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。 同時(shí)應(yīng)注意 F與s必須具備同時(shí)性，即s必須是力 F作用過(guò)程中物體的位移。 如 果力消失后物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)， 力所做的功， 就只跟力作用的那段位移有關(guān)， 跟其余 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 5A 版優(yōu)質(zhì)實(shí)用文檔 的位移無(wú)關(guān)。 關(guān)于公式中 s 的確切含義： 功的公