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研究功与功率 沪科版共同必修2第二章第二节 仓颉中学 教材分析 地位和作用:动能定理是高中物理必修模块中的重要知识环节。通过实验探究恒力做功与物体动能变化的关系,是对动能定理的初步研究,是学习整章内容的重要的前期准备,这部分知识的学习让学生从一个新的角度思考问题,即开始培养学生从功和能相互联系的角度定量分析解决力学问题。第一次将运动、力、功以及能量联系在一起,为培养学生综合分析问题打下基础。本节内容丰富,有很强的物理实验学科特性。 三维目标 知识与技能 1、知道功的两个必要因素,理解正功、负功的物理意义,能正确判断正功、负功; 2、理解功率概念和公式计算,会应用于机车牵引问题。 过程与方法 让学生了解探究学习的一般程序和方法,培养学生分析问题的能力。 情感、态度与价值观 1、让学生体验社会,探究发现物理规律,用物理规律去分析解决实际问题; 2、培养学生交流合作、分析评价探究结果的能力。 3.教学重点 难点: 重点:正确理解、应用功和功率的计算公式。 难点:对物体做正功、负功的理解。 引入:观看下列图片,思考以下问题 1、人提小桶沿水平方向移动过程中,人对小桶是否做功? 2、人推小车沿水平方向移动过程中,人对小车是否做功? 3、做功的两个不可缺少的因素是什么? 当力的方向与位移的方向有一夹角,如何求功呢? 一、功 1、定义:一个物体受到力的作用,如果在力是方向上发生一段位移,力就对物体做了功。 2、做功的两个必要因素:力和力的方向上发生位移。 人对小桶的拉力 竖直向上,小童 只在水平方向有 位移,在树脂方 向没有位移,所 以人对小童没有 做功 人推着车发生了一段位移,车在 力的作用下游位移,所以人对车 做了功。 3、功的计算式:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 4、功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳, 简称焦,符号是 。 适用条件:恒力对物体做功 二、功的计算 的取值 力对物体做功的情况 讨论力与位移之间的夹角不同时力对物体做的功: 讨论结果: 的取值 力对物体做功的情况 1 大于0 0 小于0 -1 力对物体做正功 力对物体做正功 力不做功 力对物体做负功 力对物体做负功 三、正功、负功的含义 由动能定理可知:因为 ,所以 ,这说明物体的动能增加。且做了多少功,动能就增加多少。 力对物体做正功,物体的动能增加;力 对物体做负功,物体的动能减少;力对物体 做多少功,物体的动能就变化多少。 功是能量变化的量度。 四、研究功率 (1)功率是表示物体做功快慢的物理量; (2)功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率; (3)功率的公式: (4)功率的单位:瓦特,简称瓦,符号w, 1、对知识的回顾(初中已学过) 2、研究力、速度跟功率之间的关系 意义理解: (1)对恒力、匀速运动情况而言,此式对某过程成立, 某时刻也成立; (2)如果是变力或变速运动,则上式只具有瞬时意义。 设物体在与运动方向成 夹角的恒力 的作用下匀速运动,在 时间内行驶的位移为 ,则 小结 一、功的计算式 ------恒力 二、正功、负功的含义 三、功率 * *
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