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高中物理人教版 (新课标)必修22.功教案
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修22.功教案，共3页。教案主要包含了教学目标，重点难点，教学方法，教学用具，教学过程，课内练习，课外作业，板书设计等内容，欢迎下载使用。
1、正确理解功的含义，知道做功的两个不可缺少的因素。
2、知道功的单位以及功与实际生活中“工作”的区别。
3、正确应用公式W＝FScsα计算恒力的功。
4、知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。
5、知道多个力对物体所做的总功的计算。
6、求变力的功的一般思维方法。
【重点难点】
1、理解功的概念，掌握功的计算。
2、强化对正功、负功的理解，合力做功的计算。
3、求变力的功的一般思维方法是本节课对学生的一个能力培养点。
【教学方法】
讲授、讨论、练习
【教学用具】
重物、小车、多媒体设备
【教学过程】
一、功
1、功：物体受到力的作用并在力的方向上发生一段位移，则说这个力对物体做了功。
2、做功的两个因素：
（1）物体受到力的作用；
（2）物体在力的方向上发生位移。
功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。
3、功的计算：
（1）W＝FS
（2）公式：W＝FScsα
α
图1
F
但是，物体的运动的方向并不总是跟力的方向相同。当力的方向跟运动方向成某一夹角α时（如图1所示），那么怎样来计算这个力所做的功呢？
（引导学生学生讨论，然后师生共同归纳出如下方法。）
我们可以把力F分解成两个分力：跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。
设物体在力F作用下发生的位移是s，力F1所做的功等于W1＝F1S，力F2的方向跟位移方向垂直，在F2的方向上没有发生位移，力F2所做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s，而F1＝Fcsα，所以：W＝FScsα
（3）单位：J
在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，国际符号是J。1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。即：1J＝1N.m
（4）功是标量：只有大小，没有方向，但有正功和负功之分。
二、正功和负功
1、当α＝π/2时，csα＝0，W＝0。
F
V
图2
α
表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。
2、当α<π/2时， csα>0，W>0.
F
V
图3
α
表示力F对物体做正功。例如，人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。如图2所示。
3、当时，csα<0，W<0.
表示力F对物体做负功。例如，人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。如图3所示。
一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了－6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。
三、对功的理解
1、功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。
实际上，正功和负功是对同一物理过程从不同侧面去描述而已，因为力总是成对发生。当物体甲以一个力作用于物体乙，那么物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，两者大小相等、方向相反。当物体甲以一个力作用于物体乙对乙做功时，物体乙同时给物体甲一个反作用力也可能对甲做功，这两个功不一定相同。
2、合外力的功的求法：
方法1：先求出合外力F，再利用W＝Fscsθ求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。
3、求变力功的方法是：把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程所做的功。
【课内练习】
【例1】用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(mA．W1>W2; B． W1解析：恒力的功是指F所做的功，根据功的定义，力F所做的功只与F的大小及在力F的方向上发生的位移大小积有关，不需考虑其它力的影响。因两次的力相同，位移相同，所以功相等，选C。
【例2】在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则：
A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同；
B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同；
C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同；
D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同。
解析：正确答案是B。根据恒力做功公式W＝Fscsθ，由于F、S、θ都相同，故力F做功相同。
求合力功时，先进行受力分析，受力图如图4所示，下面用两种方法求合力的功。
G
G
F
F
f1
f2
N2
N1
图4
方法一：由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的压力不同，从而滑动摩擦力f＝μN的大小不同，因而合力F合＝F.csθ－f不同，由
W合＝F合S.csθ知W合不相同。
方法二：因重力和支持力不做功，只有F和f做功，而F做功相同，但摩擦力做功Wf＝－fscsθ 因f不同而不同，由W合＝WF+Wf知W合不相同。
【例3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为：
A．零； B．－fh; C．－2fh; D．－4fh.
解析：先让学生在课堂上计算，然后对学生的解答过程进行评讲（学生可能出现的错误是错选A，原因是他们认为整个过程的位移为零，由公式W＝Fscsθ，得W＝0。）
正确的分析是：物体在上升和下降过程，空气阻力大小不变方向改变，但都是阻碍物体运动，亦即上升过程和下降过程都是做负功，所以全过程空气阻力对物体做功：
Wf＝－fh－fh＝－2fh.
【课外作业】
教材P120——（3）、（4）、（5）
【板书设计】
【教学随感】
1、正确理解功的含义，知道做功的两个不可缺少的因素。
2、知道功的单位以及功与实际生活中“工作”的区别。
3、正确应用公式W＝FScsα计算恒力的功。
4、知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。
5、知道多个力对物体所做的总功的计算。
6、求变力的功的一般思维方法。
【重点难点】
1、理解功的概念，掌握功的计算。
2、强化对正功、负功的理解，合力做功的计算。
3、求变力的功的一般思维方法是本节课对学生的一个能力培养点。
【教学方法】
讲授、讨论、练习
【教学用具】
重物、小车、多媒体设备
【教学过程】
一、功
1、功：物体受到力的作用并在力的方向上发生一段位移，则说这个力对物体做了功。
2、做功的两个因素：
（1）物体受到力的作用；
（2）物体在力的方向上发生位移。
功的大小是由力的大小和物体在力的方向的位移的大小确定。
3、功的计算：
（1）W＝FS
（2）公式：W＝FScsα
α
图1
F
但是，物体的运动的方向并不总是跟力的方向相同。当力的方向跟运动方向成某一夹角α时（如图1所示），那么怎样来计算这个力所做的功呢？
（引导学生学生讨论，然后师生共同归纳出如下方法。）
我们可以把力F分解成两个分力：跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。
设物体在力F作用下发生的位移是s，力F1所做的功等于W1＝F1S，力F2的方向跟位移方向垂直，在F2的方向上没有发生位移，力F2所做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s，而F1＝Fcsα，所以：W＝FScsα
（3）单位：J
在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，国际符号是J。1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。即：1J＝1N.m
（4）功是标量：只有大小，没有方向，但有正功和负功之分。
二、正功和负功
1、当α＝π/2时，csα＝0，W＝0。
F
V
图2
α
表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功，如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的支持力不做功。
2、当α<π/2时， csα>0，W>0.
F
V
图3
α
表示力F对物体做正功。例如，人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。如图2所示。
3、当时，csα<0，W<0.
表示力F对物体做负功。例如，人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。如图3所示。
一个力对物体做负功，经常说成物体克服这个力做功（取绝对值）。例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做了－6J的功，可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”，就不能再说做了负功。
三、对功的理解
1、功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。
实际上，正功和负功是对同一物理过程从不同侧面去描述而已，因为力总是成对发生。当物体甲以一个力作用于物体乙，那么物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，两者大小相等、方向相反。当物体甲以一个力作用于物体乙对乙做功时，物体乙同时给物体甲一个反作用力也可能对甲做功，这两个功不一定相同。
2、合外力的功的求法：
方法1：先求出合外力F，再利用W＝Fscsθ求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和出合外力的功。
3、求变力功的方法是：把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程所做的功。
【课内练习】
【例1】用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离S，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m
【例2】在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则：
A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同；
B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同；
C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同；
D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同。
解析：正确答案是B。根据恒力做功公式W＝Fscsθ，由于F、S、θ都相同，故力F做功相同。
求合力功时，先进行受力分析，受力图如图4所示，下面用两种方法求合力的功。
G
G
F
F
f1
f2
N2
N1
图4
方法一：由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的压力不同，从而滑动摩擦力f＝μN的大小不同，因而合力F合＝F.csθ－f不同，由
W合＝F合S.csθ知W合不相同。
方法二：因重力和支持力不做功，只有F和f做功，而F做功相同，但摩擦力做功Wf＝－fscsθ 因f不同而不同，由W合＝WF+Wf知W合不相同。
【例3】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为：
A．零； B．－fh; C．－2fh; D．－4fh.
解析：先让学生在课堂上计算，然后对学生的解答过程进行评讲（学生可能出现的错误是错选A，原因是他们认为整个过程的位移为零，由公式W＝Fscsθ，得W＝0。）
正确的分析是：物体在上升和下降过程，空气阻力大小不变方向改变，但都是阻碍物体运动，亦即上升过程和下降过程都是做负功，所以全过程空气阻力对物体做功：
Wf＝－fh－fh＝－2fh.
【课外作业】
教材P120——（3）、（4）、（5）
【板书设计】
【教学随感】
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