2022年人教版必修二.《太陽與行星間的引力》教案 4

1、名師精編 優(yōu)秀教案一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能物理必修 2 人教新課標(biāo) 7.2 功教案授課人：林籽葵1 知道功的定義，理解功的兩個(gè)因素。2掌握功的公式：WFl cos，明確公式中各個(gè)字母所代表的物理量，知道功的單位。3知道功是標(biāo)量，理解正功和負(fù)功的含義。4知道什么是幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功。2、過程與方法 1 通過實(shí)例體會(huì)做功的兩個(gè)因素。2 在具體的物理情景中，判斷物體所受各力是否做功以及做功的正負(fù)。3 通過例題的分析與計(jì)算，掌握合力做功的計(jì)算方法。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀功與生活聯(lián)系非常密切，通過生活實(shí)例來探究功，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、熱愛生活的良好品質(zhì) 二、教學(xué)重點(diǎn) 1 功的概念。2功的計(jì)算公式。

2、三、教學(xué)難點(diǎn) 1如何判定各個(gè)力做功的正負(fù)。2各個(gè)力所做的總功的計(jì)算 四、課時(shí)安排1 課時(shí) 五、教學(xué)過程 新課導(dǎo)入：功這個(gè)詞我們并不陌生，初中物理中學(xué)習(xí)過功的一些初步知識(shí)，今天我們又來學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí)，絕不是簡單地重復(fù)，而是要使我們對(duì)功的認(rèn)識(shí)再提高一步。一功1功的概念 問題 1：初中我們學(xué)過做功的兩個(gè)因素是什么？問題 2：舉例說明力對(duì)物體做了功?；卮饐栴} 1：做功的兩個(gè)不可缺少的因素是：作用在物體上的力；名師精編 優(yōu)秀教案物體在力的方向上發(fā)生的位移。問題 2 舉例： 人推車前進(jìn)時(shí)，車在人的推力作用下發(fā)生了一段位移，我們說推力對(duì)車做了功；起重機(jī)提起貨物， 貨物在起重機(jī)鋼繩的拉力作用下發(fā)生一段位移，

3、拉力對(duì)貨物做了功；列車在機(jī)車的牽引力作用下發(fā)生一段位移，牽引力對(duì)列車做了功；2功的計(jì)算就課本第四頁圖 5.2-2 提出：力 F 使滑塊發(fā)生位移 l 這個(gè)過程中， F 對(duì)滑塊做了多少功如何計(jì)算？由同學(xué)回答出如下計(jì)算公式：W=Fl 。如課本第 4頁圖 5.2-3所示，這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少？與同學(xué)一起分析并得出這一位移為 lcos。至此按功的前一公式即可得到如下計(jì)算公式：W=Fl cos再根據(jù)公式 W=Fl 做啟發(fā)式提問： 按此公式考慮， 只要 F與l在同一直線上， 乘起來就可以求得力對(duì)物體所做的功。在圖 5.2-3中，我們是將位移分解到 F的方向上，如果我們將力 F分解到物體位移 l

4、的方向上，看看能得到什么結(jié)果？至此在圖 5.2-3中將 F分解到 l的方向上得到這個(gè)分力為 Fcos，再與 s相乘，結(jié)果仍然是 W=Fl cos。就此指出，計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體所做的功的大小，與力 F的大小、物體位移 l的大小及 F和l二者方向之間的夾角有關(guān)，且此計(jì)算公式有普遍意義（對(duì)計(jì)算機(jī)械功而言）W=Fl cos。至此作出如下板書：力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘 積。接下來給出 F=100N 、l =5m、=37，與同學(xué)一起計(jì)算功W，得出 W=400N m。就此說明 1N m這個(gè)功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號(hào)為 J，即1J=1N

5、m。最后明確板書為：在國際單位制中，功的單位是焦耳（J）1J1N m 3.用圖像描述功的大小我們可以用圖像來描述力對(duì)物體做功的大小。以 Fcos 為縱坐標(biāo)，以 l 為橫坐標(biāo)。當(dāng)恒力 F 做功時(shí)，由 Fcos 和 l 為鄰邊構(gòu)成的矩形的面積即表示功的大小，如圖 1 所示。如果外力不是恒力。 外力做功就不能用矩形表示。不過可以將位移劃分為等距的小段，在每個(gè)小段中外力可近似看成恒力，所做功的大小即為該段對(duì)應(yīng)的小矩形的面積值，整個(gè)過程外力做功的大小就等于全體小矩形面積的和，如圖 2 所示。請(qǐng)同學(xué)們經(jīng)過討論思考后進(jìn)行實(shí)踐。OFcos圖 1 lOFcos圖 2 l名師精編 優(yōu)秀教案4.正功和負(fù)功（1）首先

6、對(duì)功的計(jì)算公式 W=Fl cos的可能值與學(xué)生共同討論。從 cos的可能值入手討論，指出功 W可能為正值、負(fù)值或零，再進(jìn)一步說明，力 F與l間夾角 的取值范圍，最后總結(jié)并作如下板書：當(dāng)0 90時(shí)，cos為正值， W為正值，稱為力對(duì)物體做正功，或稱為力對(duì)物體做功。當(dāng)=90 時(shí)，cos=0，W=0，力對(duì)物體做零功，即力對(duì)物體不做功。當(dāng)90 180時(shí)， cos為負(fù)值， W為負(fù)值，稱為力對(duì)物體做負(fù)功，或說物體克服這個(gè)力做功。（2）與學(xué)生一起先討論功的物理意義，然后再說明正功、負(fù)功的物理意義。提出功是描述什么的物理量這個(gè)問題與學(xué)生討論。結(jié)合課本第四頁圖5.2-2，使學(xué)生注意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的

7、方向上運(yùn)動(dòng)，其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過程。發(fā)生了一段位移， 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)然后就此提出：這個(gè)累積作用過程到底累積什么？舉兩個(gè)事例啟發(fā)學(xué)生思考：a一輛手推車上裝有很多貨物，搬運(yùn)工推車要用很大的力。向前推一段距離就要 休息一會(huì)兒，然后有了力氣再推車走。b如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過程中會(huì)有什么感覺？首先使學(xué)生意識(shí)到上述兩個(gè)過程都是人用力對(duì)物體做功的過程，都要消耗體能。 就 此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量 度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書如下：功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標(biāo)量。在上述對(duì)功的意義認(rèn)

8、識(shí)的基礎(chǔ)上，討論正功和負(fù)功的意義，得出如下認(rèn)識(shí)并板書：正功的意義是：力對(duì)物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。負(fù)功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量（以消耗自身的能量為代價(jià)），即負(fù)功表示物體失去了能量。5幾個(gè)力做功的計(jì)算提出問題： 剛才我們學(xué)習(xí)了一個(gè)力對(duì)物體所做功的求解方法，止一個(gè)，那么如何求解這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功呢？而物體所受到的力往往不例題 1：如圖 3 所示，一個(gè)物體在拉力F 的作用下，水平向右移動(dòng)位移為x，求各個(gè)力對(duì)物體做的功是多少？各個(gè)力對(duì)物體所做功的代數(shù)和如何？物體所受合力是多少？合力所做的功是多少？FfFNF學(xué)生認(rèn)真審題，尋找解決的方法解析：物體受到拉力F、滑動(dòng)摩

9、擦Gx力 Ff、重力 G 和支持力 F N 的作用，如圖所示。重力和支持力不做功，因?yàn)樗鼈兒蛨D 3 位移的夾角為90 ；F 所做的功為： W1Fxcos，滑動(dòng)摩擦力Ff 所做的功為： W2F fcos180 -Fx名師精編 優(yōu)秀教案各個(gè)力對(duì)物體所做功的代數(shù)和為：根據(jù)正交分解法求得物體所受合力W W1W2（ Fcos-F f）x F Fcos-F f，合力方向向右，與位移方向相同；合力所做的功為：W F xcos0（ Fcos-F f）x所以 WW即幾個(gè)力對(duì)一個(gè)物體做功的代數(shù)和，等于這幾個(gè)力的合力對(duì)這個(gè)物體所做的功。（課本第五頁“ 做一做”）例題 2：見課本第五頁“ 例題”二課堂小結(jié)1對(duì)功的概念和功的物理意義作必要的重復(fù)（包括正功和負(fù)功的意義）。2對(duì)功的計(jì)算公式及其應(yīng)用的主要問題再作些強(qiáng)調(diào)。三布置作業(yè)：課本第 6 頁“ 問題與