第十五章教案

1、第十五章功和機(jī)械能第一節(jié)：功教學(xué)目標(biāo)：理解做功的兩個(gè)必要因素。認(rèn)識(shí)在什么情況下力對(duì)物體做了功，在什么情況下沒(méi)有做功。理解計(jì)算功的公式和單位，并會(huì)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。常識(shí)性了解功的原理。知道使用任何機(jī)械都不省功。會(huì)應(yīng)用功的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。利用不同的研究方法得到功的原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。教學(xué)重點(diǎn)做功的兩個(gè)必要因素教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用公式WFS計(jì)算機(jī)械功實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納得出功的原理教學(xué)方法 講授法、自學(xué)指導(dǎo)法 實(shí)驗(yàn)探索法教學(xué)用具 木塊、木板、細(xì)繩，小車(chē)杠桿和支架、鉤碼、滑輪、細(xì)線、刻度尺課時(shí)安排 2課時(shí)教學(xué)步驟一、導(dǎo)入新課 復(fù)習(xí)提問(wèn)力的三要素是什么？力能產(chǎn)生哪些作用效果？二、引入在物理學(xué)中，當(dāng)

2、一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的作用下在力的方向上通過(guò)了一段距離，我們就說(shuō)這個(gè)力有了成效。在物理學(xué)里，經(jīng)常要提到“功”的概念，就吸收了“成效”的意思，當(dāng)然在物理學(xué)中功還有它特殊的含義。三、新課教學(xué) 力學(xué)中的“功”、學(xué)生自學(xué)本節(jié)課文第一、二自然段，并參看圖及圖注。提問(wèn)并由學(xué)生回答討論以下問(wèn)題：力學(xué)里所說(shuō)的“功”，它的含義是什么？當(dāng)一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的作用下通過(guò)一段距離，力學(xué)里就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。分析圖1，做功的實(shí)例：在什么力作用下，（這個(gè)力的方向是怎樣？）沿什么方向移動(dòng)通過(guò)了一段距離？什么力對(duì)物體做了功？力學(xué)里的功包括哪兩個(gè)必要因素？力學(xué)里的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體

3、上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。強(qiáng)調(diào)：“兩個(gè)必要因素”的含義是指“缺一不可”。只有作用在物體上的力，而沒(méi)有物體在力的方向上通過(guò)的距離，即如果物體仍靜止不動(dòng)，這個(gè)力就沒(méi)有對(duì)物體做功。結(jié)合課本圖2，分析兩個(gè)小朋友做的功等于零的道理。如果物體靠慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng)，雖然在水平方向上通過(guò)了距離，但并沒(méi)有水平方向的力作用于它，所以沒(méi)有什么力做功。結(jié)合“在極光滑的水平冰面上滑動(dòng)的冰球”一例，說(shuō)明沒(méi)有什么力對(duì)冰球做功。練習(xí)、分析并演示以下問(wèn)題，討論力對(duì)物體是否做功？放在水平木板上的小車(chē)，在水平拉力作用下前進(jìn)了一段距離，拉力和重力這兩個(gè)力哪個(gè)力對(duì)物體做了功？為什么？用手提著木塊不動(dòng)，木塊受幾個(gè)力的作用？

4、哪個(gè)力對(duì)木塊做了功？用沿水平的拉力拉動(dòng)小車(chē)在水平木板上前進(jìn)。當(dāng)把拉力去掉后，小車(chē)還向前運(yùn)動(dòng)一段距離，在這段距離上，拉力對(duì)小車(chē)做功了嗎？通過(guò)以上問(wèn)題的討論，進(jìn)一步理解做功的兩個(gè)必要因素。研究力對(duì)物體做功時(shí)，要分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，或者哪個(gè)物體（施力物體）對(duì)哪個(gè)物體（受力物體）做功。SF11N甲SF22N乙2SF32N丙、功的計(jì)算演示，畫(huà)板圖如圖并加以分析。放在水平面上的小車(chē)，在水平拉力作用下前進(jìn)一段距離，如圖1所示，拉力對(duì)小車(chē)做了功。甲：拉力為F，小車(chē)在拉力方向上通過(guò)的距離是s，拉力對(duì)小車(chē)做功；乙：拉力為2F，小車(chē)在拉力方向上通過(guò)的距離是s，拉力做的功是甲圖中拉力所做功的2倍。丙：拉力為2F，小

5、車(chē)在拉力方向上通過(guò)的距離是2s，拉力做的功是甲圖中拉力所做功的4倍。小結(jié)：可見(jiàn)力越大，使物體移動(dòng)的距離越大，做的功越多。功的大小跟作用在物體上的力成正比，跟物體通過(guò)的距離成正比。功的計(jì)算公式功力距離；即：功等于力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。用W表示功，用F表示力，s表示物體在力的方向上通過(guò)的距離，則功的公式可寫(xiě)成：WFSGh功的單位在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓（N），距離的單位是米（m），功的單位是牛頓米，它有一個(gè)專(zhuān)用名稱(chēng)叫焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦（J）。 1焦牛米在應(yīng)用杠桿平衡條件計(jì)算時(shí)，力和力臂的積的單位時(shí)“Nm”，不能寫(xiě)成“J”，這兩個(gè)單位的物理意義有所不同。幾點(diǎn)說(shuō)明使用WFs，要注意單位

6、的統(tǒng)一。做功的多少只由WFs決定，跟物體是做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是做變速運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。知道1焦的物理意義，知道1焦的大小。例題：課本圖143，求推箱子的小朋友做了多少功？舉箱子的小朋友做了多少功？由一名學(xué)生板演，其他學(xué)生自己演算。要求解題規(guī)范化。W1Fs50牛10米500焦勻速舉高箱子，箱子受到兩個(gè)力，G和F，F(xiàn)GW2Fh100N1.5m150J追問(wèn)：此題中木箱受到幾個(gè)力的作用？哪個(gè)力做了功？對(duì)什么物體做功？重力做了功沒(méi)有？為什么？學(xué)生回答，教師小結(jié)。、小結(jié)力學(xué)里的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。功等于力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。WFs功的單位是牛頓米

7、，它有一個(gè)專(zhuān)用名稱(chēng)叫焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦（J）四、實(shí)驗(yàn)研究研究?jī)?nèi)容：使用機(jī)械能不能省功？杠桿實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯渴褂酶軛U提升重物時(shí)能不能省功？即手直接提升重物做的功與利用杠桿提升重物做的功是否相等。實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。實(shí)驗(yàn)是利用杠桿的平衡條件算出手對(duì)杠桿的拉力。實(shí)驗(yàn)中手的拉力方向始終要豎直向上，重力方向始終豎直向下，所以它們做功的距離是沿力的方向的距離。把兩個(gè)刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用杠桿提升砝碼到一定高度時(shí)，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動(dòng)的距離s（米）。實(shí)驗(yàn)中，杠桿的重及杠桿在運(yùn)動(dòng)中的摩擦力忽略不計(jì)，實(shí)驗(yàn)研究的是理

8、想機(jī)械。按課文實(shí)驗(yàn)1，并參照?qǐng)D組裝實(shí)驗(yàn)器材，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入數(shù)據(jù)表格中，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。動(dòng)滑輪實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯渴褂脛?dòng)滑輪提升重物時(shí)能不能省功？即手直接提升重物做的功與利用動(dòng)滑輪提升重物做的功是否相等。實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力就是手的拉力，阻力的大小等于鉤碼重。圖，實(shí)驗(yàn)是利用杠桿的平衡條件算出手對(duì)杠桿的拉力。實(shí)驗(yàn)中手的拉力方向始終要豎直向上，重力方向始終豎直向下，所以它們做功的距離是沿力的方向的距離。把兩個(gè)刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁，記下砝碼和手的起始位置。當(dāng)用動(dòng)滑輪提升砝碼到一定高度時(shí)，再記下砝碼和手的終了位置，求出砝碼升高的高度h（米）和手移動(dòng)的距離s（米）。實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的重及滑輪在運(yùn)動(dòng)中的摩擦力忽略不

9、計(jì)，實(shí)驗(yàn)研究的是理想機(jī)械。按課文實(shí)驗(yàn)2，并參照?qǐng)D145組裝實(shí)驗(yàn)器材，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入數(shù)據(jù)表格中，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生報(bào)告實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫(huà)好表格的小黑板）上。實(shí)驗(yàn)表明：利用杠桿提升砝碼，使用杠桿所做的功Fs（焦）和直接用手所做的功Gh（焦）相等，即使用杠桿不能省功。利用動(dòng)滑輪提起砝碼，使用滑輪做的功Fs和直接用手所做的功Gh相等，即使用動(dòng)滑輪也不能省功。總結(jié)出功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們直接用手做的功，都等于使用機(jī)械做的功。使用任何機(jī)械都不能省功，這個(gè)結(jié)論叫做功的原理。 功的原理對(duì)任何機(jī)械都適用。思維發(fā)散：使用任何機(jī)械都不省功，為什么人們還要使用機(jī)械呢？（課文后“想想議議”）因?yàn)槭褂脵C(jī)械可以改變動(dòng)力的大小、方向和動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，使用機(jī)械還可以改變做功的快慢，使用機(jī)械還能比較方便的完成人們不方便完成的工作等，使用機(jī)械有很多好處。斜面斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，例如在向卡車(chē)上裝中的貨物時(shí)，常用木板搭成一個(gè)斜面，把重物推上去；爬坡度很陡的山，人感到很吃力，要是沿著盤(pán)山公路走就不會(huì)感到吃力，可見(jiàn)使用斜面可以省力。根據(jù)功的原理，可