《功和功率》教學案

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1、《功和功率》教學案授課人：黃文平授課時間：2011年10月20日教學重點功的求法，功的正負的判斷，機車啟動問題教學難點機車啟動問題、變力做功的求法課時安排:1課時教學目標知識目標：（1）理解功的概念，知道做功的兩個不可缺少的因素（2）掌握功的公式：W=Fscosα,會計算恒力的功，掌握計算總功的方法（3）知道功是標量，認識正功、負功的含義。（4）掌握機車啟動的兩種方式并能進行計算過程與方法通過學習功的概念及其公式導出的過程，讓學生體會并學習物理學的研究方法，認識物理模型和數(shù)學工具在物理學發(fā)展過程中的作用。利用幾段視頻激發(fā)學生的興趣，知道功和功率在日常生活和工農業(yè)生產中的應用，用小組討

2、論式提高學生的主觀能動性，用教師引導分析總結規(guī)律，情感、態(tài)度、價值觀：在學習功的概念和求解功的數(shù)值的過程中培養(yǎng)科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。課前準備1.自制課件、學案.2.單擺、彈簧振子.教學過程影片導入：展示小汽車啟動、大卡車啟動的精彩片斷，激發(fā)學生學習的興趣，引出本節(jié)課的學習內容.知識復習一、功1．做功的兩個必要條件：力和物體在力的方向上發(fā)生的．2．公式：W＝.適用于恒力做功．其中α為F、l方向間夾角，l為物體對地的位移．3．功的正負判斷夾角功的正負α＜90°力對物體做α＞90°力對物體做，或者說物體這個力做了功α＝90°力對物體二、功率1．定義：功跟完成這些功所用時間的比值．2．功率的物理意

3、義：描述力對物體．3．公式(1)P＝，P為時間t內的平均功率．(2)P＝，α為F與v的夾角．①若v為平均速度，則P為．②若v為瞬時速度，則P為．4．額定功率與實際功率(1)額定功率：長時間正常工作而不損壞機械的最大輸出功率．(2)實際功率：機械實際工作時的輸出功率，實際功率可以小于或等于額定功率．特別提醒(1)功和功率都是標量，其中功的正負僅說明能量的轉化方向．(2)發(fā)動機的功率是指發(fā)動機的牽引力的功率，而不是機車所受合力的功率．學生自學發(fā)現(xiàn)問題要點一、判斷正負功的方法1．根據(jù)力和位移方向之間的夾角判斷：此法常用于恒力做功的判斷．2．根據(jù)力和瞬時速度方向的夾角判斷：此法常用于判斷質點

4、做曲線運動時變力的功，夾角為銳角時做正功，夾角為鈍角時做負功，夾角為直角時不做功．3．依據(jù)能量變化來判斷：根據(jù)功是能量轉化的量度，若有能量轉化，則必有力對物體做功．比如系統(tǒng)的機械能增加，說明力對系統(tǒng)做正功，如果系統(tǒng)的機械能減少，則說明力對系統(tǒng)做負功，此法常用于相關聯(lián)的兩個物體之間的相互作用力做功的判斷．[關鍵一點]作用力和反作用力雖然等大反向，但由于其分別作用在兩個物體上，產生的位移效果無必然聯(lián)系，故作用力和反作用力的功不一定一正一負、大小相等．圖5－1－3例1：如圖5－1－3所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉，則傳送帶對物體做功情況可能是()

5、A．始終不做功B．先做負功后做正功C．先做正功后不做功D．先做負功后不做功[思路點撥]首先根據(jù)物體和傳送帶的速度關系確定摩擦力的方向，再根據(jù)摩擦力和速度方向間的關系判斷做功情況．圖5－1－4學之用1．人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運行，由圖5－1－4中的a點運動到b點的過程中()A．萬有引力對衛(wèi)星做正功B．萬有引力對衛(wèi)星做負功C．萬有引力對衛(wèi)星先做正功，再做負功D．萬有引力對衛(wèi)星一直不做功生生交流合作學習要點二、幾種求功的方法1．恒力及合力做功的計算(1)恒力的功：直接用W＝Flcosα計算．(2)合外力的功①先求合外力F合，再應用公式W合＝F合lcosα求功，其中α為合力F合與位移的夾角

6、．一般適用于整個過程中合力恒定不變的情況．②分別求出每個力的功W1、W2、W3…，再應用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合外力的功．這種方法一般適用于在整個過程中，某些力分階段作用的情況．③利用動能定理或功能關系求解．2．變力做功的計算(1)用動能定理W＝ΔEk或功能關系W＝ΔE，即用能量的增量等效代換變力所做的功．(也可計算恒力功)(2)當變力的功率P一定時，可用W＝Pt求功，如機車恒功率啟動時．(3)將變力做功轉化為恒力做功①當力的大小不變，而方向始終與運動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積．如滑動摩擦力做功、空氣阻力做功等．②當力的方向不變，大小隨位移做線性

7、變化時，可先求出力對位移的平均值F＝，再由W＝Flcosα計算，如彈簧彈力做功．圖5－1－5(4)作出變力F隨位移l變化的圖象，圖象與位移軸所圍的“面積”即為變力做的功．圖5－1－5中a圖表示恒力F做的功W，b圖表示變力F做的功W，c圖中橫軸上方的面積表示正功，橫軸下方的面積表示負功，其總功等于正、負功的代數(shù)和．[關鍵一點]應用功的公式求恒力的功時，由于力和位移都是矢量，力和位移均可按正交分解的方法進行分解，既可以把力分解為在位移方向的分力，也可以把位移分