11.1 怎样才叫做功
【教学目标】
1.知识与技能
(1)理解“做工”与“做功”的区别。
(2)掌握做功的要素,能够判断物体是否做功。
(3)掌握功的测算方法,了解机械功原理。
2.过程与方法
通过课堂互动加深学生对做功的理解。
3.情感态度和价值观
关注与关心社会生活中的做功现象,体会物理与社会生活的密切联系。使学生明白物理学来源于生活,应用于生活。
【教学重点】
理解做功的要素,能够定量计算做功值。
【教学难点】
判断物体是否做功,做功的正确计算方法。
【教学方法】
观察引导、课上交流、巩固总结。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
我们在以前的学习过程中已经学习了力和距离的概念。但力和距离不能直接解释生活中常见的现象,我们需要评价力在距离上的积累。我们为什么要引入机械呢?
【过渡】人类利用机械做功,从而提高工作效率。比如利用蒸汽机做功,带动火车运行。为什么利用机械可以提高工作效率?这就需要明白做工和做功的区别。
二、新课学习
1.介绍做功与做工的区别
【过渡】大家看课本图11-1,在左图中人用力推汽车,但没推动,右图中人用力搬石头,也没搬起来。我们根据经验知道,在做图中所示的活动中我们会大汗淋漓,使尽全身力气,确实做了“工”,但从物理学定义上来讲,我们并未“做功”。那么什么情况下才算做功呢?做功具有什么样的物理意义呢?
(1)怎样才叫“做功”
我们来看活动1,找出课本上图11-2中左图和右图的共同点。从左图中我们发现人在提拉小桶时对小桶施加了力的作用,同时将小桶提起了一段距离;与左图类似,右图的人在推车子的时候对车子施加了力的作用,然后将车子推了一段距离。在物理学上,他们都做了功,但与图11-1不同的是,他们在施加力的同时,使物体移动了一段距离。
【提问】是否对物体施加力,并且物体有移动距离,就认为做功了呢?
很显然不是这样的,我们可以注意到图11-2中,物体的移动方向与作用力方向相同。也即是说,做功需要使物体在力的方向上移动一段距离。物理学上规定:作用在物体上的力,使物体沿力的方向移动一段距离,我们就说这个力对物体做了功。这是物理学上对做功的定性解释。
【提问】大家了解了做功的定义,那么能够从定义里提炼出做功的要素吗?
(2)做功的要素
从定义里不难看出,做功的两个必要的因素是作用力和在力的方向上移动的距离。也即:
①作用在物体上的力
②物体在力的方向上移动的距离