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《功与功率（第一课时）》教案

教学目标及教学重点、难点

教学目标：

物理观念：准确理解功的概念，做功过程反映能量的变化过程，为建构能量概念打好根基。能用做功、正功与负功分析解释生产生活中的相关现象，解决一些相关的实际问题

科学思维：矢量分解、微元法、能利用做功多少去衡量能量变化，解决动力学问题。

科学探究：能通过理论推导得出两类变力功的定量计算。

科学态度与责任：通过从功和能量的角度研究物体的运动，使学生从中领略到功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。做功反映了能量的变化。不能仅仅局限在牛顿运动定律探究物体的运动，功和能量用来分析运动更为得力。思考的角度从确定的每一瞬时转换成了关注大的运动过程。在实际问题的逐渐解决中培养良好的分析问题解决问题的习惯。

教学重点：

理解功的概念，掌握功的计算式。

知道功是标量，理解正功、负功的含义。知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体做功的代数和。

教学难点：

功的计算公式的适用条件，式中每个物理量的确切含义。功是标量，没有方向但有正负。正功、负功的物理意义。

教学过程(表格描述)

教学环节

主要教学活动

设置意图

新课导入

（幻灯片1-3）

幻灯片1.

前面我们用牛顿运动定律研究物体的运动，本章我们将换用功和能量来研究。在学习过程中，比较和理解从这两个不同的角度研究物体运动的区别、联系是很重要的，同学们要仔细揣摩如何选用适当的规律分析解决实际问题。

幻灯片2.篮球之所以有足够的能量沿着一条优美的弧线进入篮筐，是因为运动员奋力投球：运动员对蓝球做了功，使它的能量增加了；风力发电机能将空气的动能转化为电能也是因为空气流冲击风力发电机叶片做了功。如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。功与能量的关系就是：做功反映了能量的变化。

幻灯片3.一个滑雪运动员以一定的初速度从山顶沿崎岖的山路加速滑下，如果已知人和装备的总质量，假设滑雪者运动过程中受到的阻力大小保持不变（包括摩擦和空气阻力），并且测量出了山顶到山脚的高度差以及滑雪道的长度，请你试试看能否用牛顿运动定律求出运动员滑到山脚的瞬时速率。仔细分析之后，你会发现你不能用牛顿运动定律求解，整个山路的详情是不知道的，而且那样计算可能是非常复杂的。很久以前，科学家们逐渐意识到有另外一种方法，有时用来分析运动更为得力。这种方法涉及能量。尽管能量对我们的生活有巨大的影响，但却很难给出能量的清晰的定义。好在能量是建立在功这个概念基础上的。功是能量变化的量度。我们就从功开始学习吧。

强调本章开始研究问题要从功和能量入手，由实际生活中的问题引入，引起思考和学习的兴趣。与初中知识关联。幻灯片3中的问题解决将贯穿全课并为动能定理的学习做好了铺垫。

功的概念及计算公式，对公式中每个物理量的准确理解（幻灯片4-15）

幻灯片4.首先要弄清楚做功的必要因素是什么？如图所示，小孩用力推箱子，但箱子没有被推动，小孩累得胳膊都酸了，他对箱子做功了吗？他的推力作用在箱子上，但是箱子并没有在这个力的作用下发生位移，因此小孩对箱子没有做功。

幻灯片5.载重汽车上装载着货物（货物与车厢始终保持静止，没有打滑）在平直公路上匀加速行驶了120米，汽车对车上装载的货物做功了吗？有同学说汽车拉着货物跑这段路会多消耗了汽油，就是多消耗了能量，当然对物体做了功。从能量变化的角度判断做功是正确的，但是汽车给物体的作用力都做功了吗？做功的多少又怎么来求解呢？先来分析一下这个物体的受力情况。

幻灯片6.物体受到重力G，车厢给它竖直向上的支持力FN。根据牛顿第二定律，它还受到与物体的运动方向一致的力产生加速度使它能与车厢始终保持静止，不打滑，随车做匀加速运动，这就是车厢给它的静摩擦力Ff。哪个力对物体做功了？重力G和支持力FN都在竖直方向上，与物体的水平位移是垂直的，物体在这两个力的方向上没有位移，这两个力都没做功。沿静摩擦力的方向物体发生了一段位移，静摩擦力对物体做了功。这样看来刚才同学回答得对，但汽车给物体的作用力有2个，这两个力不是都做功的，要说清楚哪个力对物体做功会更准确。

幻灯片7.物理学中，功的概念是这样的：如果物体受到了力的作用，并在力的方向上发生了位移，我们就说力对物体做了功。

力对物体做功的过程，是力对物体作用并且物体还要在力的方向上发生一段位移，如果物体没有在这个力的作用下发生位移，这个力就没有对物体做功。因此，做功的两个要素是力和物体在力的方向上发生的位移。功是力作用于物体一段位移上的积累，是针对某一个力来说的。说到功，我们一定要明确是哪一个力对物体做功。

幻灯片8.初中物理学过当起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与拉力的方向一致，则拉力对物体做的功