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第四章 第一节 功
一、教学目标
•知识与技能目标：
1．理解功的概念，知道力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素； ２．知道功的公式Ｗ＝Ｆscosθ，会用这个公式进行计算； ３．理解正功和负功的概念，知道什么情况下力做正功或负功；
４．知道几个力对物体做的总功等于这几个力的合力对物体所做功的代数和． •过程与方法目标：
1．通过观察日常生活中的各种“做工”情况，分析比较“做工”和“做功”的关系；让学生明白物理是源于生活而又高于生活的对自然的高度概括；
2．在本节的学习过程中有这样一条线索：有没有？（怎样才算做功）——有多大？（如何计算功）——怎么样？（功的正负，总功的计算等）。这样一条线索可以说是我们研究问题的通式，比如在磁场部分中的感应电流也遵循有没有？——有多大？——怎么样？的线索。这是一种重要的分析方法，要逐步养成。•情感态度与价值观目标：
本节中的关于功的概念和其他一些知识学生在初中已经接触过，现在又再一次学习，在情感和态度上学生往往会有“炒冷饭”的感觉。在教学过程中不仅要艺术的把学生引入一种高中和初中有不同，高中的学习是初中的深化，而且要让学生从情感上认识到高中的学习离不开初中的基础，从而悟出现在的学习是为以后的深造和工作打基础的道理。
二、教学过程：
（一）怎样才算做功
复习引入：回忆初中时学过的功的概念：
1．功：一个物体受到______的作用，如果在力的方向上通过一段_______，这个力就对物体做了功；
2．做功的两个不可缺少的因素：_________和___________； 3．功的单位：_______，符号________；
讨论与交流一：下面四幅图片所描述的情景中，人是否对物体做了功，人对物体有没有“做工”呢？探讨一下“做功”和“做工”的关系？ 结论：做功的力和位移在同一方向上时，力对物体做功，公式为W=Fs，做功的力与物体成90时，力对物体不做功。（说明：此结论可先由学生讨论得出，然后抽一个学习小组发言，发言后教师再总结得之）
教师过渡提问：如果力F与位移s之间的夹角不是0也不是90，而是任意的角度，力对物体是否做功？
（二）如何计算功 1．功的计算公式推导
如图所示，当物体与运动方向成α角的力F的作用下，沿运动方向发生了一段位移s，求力F做的功？
解：将F分解为FY=Fsinα和FX=Fcosα； WY=0 WX=sFcosα W=Wx= Fscosα
教学说明：对于基础较好的学生，在教学中可以活跃和开阔他们的思路，可介绍另一种方法，即把位移s分解，分解成平行和垂直于力F的分位移scosα和inα，同样可以得出W=Fscosα。
板书：力对物体所做的功等于力的大小，位移的大小以及力和位移之间夹角的余弦的乘积。
2．公式的适用范围
讨论与交流二：如图所示，被压缩的弹簧将物体弹出的过程中，弹力所做的功？
学生讨论后教师结论：公式W=Fscosα只适用于大小和方向均不变的恒力所做的功。（教学说明：这一点教材没有提及，但必须向学生提出）
（三）功的正负 讨论与交流三：
1.如图所示，人的拉力做正功还是负功？
2．通过上图和之前学过的知识总结一下，力在什么情况下做正功？在什么情况下做负功？你能不能举出生活中的实例支持你自己的看法？
3．有人说，一个力对物体做-10J的功，另一个力对物体做5N的功，-10N的功一定比5N的小吗？
通过讨论引导学生得出以下结论：
o
oo 2 ① 功是标量，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示动力做功还是阻力做功； ② 一个力对物体做负功，往往说成“物体克服这个力做功”（取绝对值），这两种说法的意义是相同的；
③ 功是一个过程量，是力对空间积累的效应；
④ 当0≤α
【例题】：如图所示，一个人用与水平方向上成60角的力F=40N拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速的前进了8m，求：（1）拉力F对木箱所做的功？（2）摩擦力对木箱所做的功？（3）外力对木箱所做的总功？ 课堂师生问答：
师：木箱的位移方向如何？ 生：水平向右 师：拉力F与位移之间的角度？ 生：60 师：请写出计算力F做功的计算式： 生：WF=Fscos60 师：力F做正功还是负功？力F是动力还是阻力？生：正功；是动力
师：按我刚才提问的思路，回答摩擦力有没有做功？做正功还是负功？是动力还是阻力？ 生：„„
师：木箱一共受几个力作用？ 生：四个，分别是重力、支持力、拉力、摩擦力
师：这些力中做功的有？不做功的有？ 生：拉力做正功、摩擦力做负功，重力支持力不做功
师：那么外力的总功应如何计算呢？ 生：拉力和摩擦力做功之和
师：对，W总=WF-Wf，为什么是相减呢？ 生：因为拉力做的是正功，摩擦力做的是负功
【例题】如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现在使斜面体向右水平匀速移动距离L（物体与斜面体保持相对静止），则摩擦力对物体作功为： A.0;B.mgLcos
2C.mgLsincos;D.mgLsincos
o
o
ooo
o
o
o 3
答案(D)高考训练
1.一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速。再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是
A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B.加速时做正功，匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功，减速时做负功
D.始终做正功
考试难度：0.167 答案(D)(宁夏)2.滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别W1、W2、W3为则以下关系正确的是
A.W1=W2=W3 B.W1
板书设计
1.定义：一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2.做功两个因素（不可缺少）：
力和在力的方向上发生的位移
**3.公式： W=F·S·cosα 单位（J）*4.功是标量，但有正负。
作业：课本P67 3、4、5 4
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