功教学设计新课标文档格式.docx
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起讨论如下问题：
在上述过程中，拉力F对滑块是否做了功？
滑块所受的重力g对滑块是否做了功？
桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功？
强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。
至此有如下总结并板书：
在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。
功的公式
就图1提出：
力F使滑块发生位移s这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算？
由同学回答出如下计算公式：
=Fs。
就此再进一步提问：
如果细绳斜向上拉滑块，如图2
所示，这种情况下滑块沿F方向的位移是多少？
与同学一起分析并得出这一位移为scosa。
至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：
=FsCOsa
再根据公式=Fs做启发式提问：
按此公式考虑，只要F
与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。
在图2中，我们是将位移分解到F的方向上，如果我们将力
F分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果？
至此在图2中将F分解到s的方向上得到这个分力为Fcosa,再与s相乘，结果仍然是=FSCOSa。
就此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力F的大小、物体位移s的大小及
F和s二者方向之间的夹角a有关，且此计算公式有普遍意义。
至此有如下板书：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和
位移的夹角的余弦三者的乘积。
接下来给出F=100Ns=5、a=37,与同学一起计算功，
得出=400N。
就此说明1N这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为j，即1j=1N。
最后明确
板书为：
在国际单位制中，功的单位是焦耳
j=1N
正功、负功
首先对功的计算公式=FSCOSa的可能值与学生共同讨论。
从COSa的可能值入手讨论，指出功可能为正值、负值或零，再进一步说明，力F与S间夹角a的取值范围，最后总结并作如下板书：
当OWaV90时，COSa为正值，为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。
当a=90时，COSa=0,=0,力对物体做零功，即力对物体不做功。
当90VaW180时，COSa为负值，为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。
与学生一起先讨论功的物理意义，然后再说明正功、负功的物理意义。
①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。
结合图1,使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动，发生了一段位移，引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。
然后就此提出：
这个累积作用过程到底累积什么？
举如
下两个事例启发学生思考：
a.一辆手推车上装有很多货物，搬运工推车要用很大的力。
向前推一段距离就要休息一会儿，然后有了力气再推车走。
b.如果要你将重物从一楼向六楼上搬，搬运过程中会有什么感觉？
首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程，都要消耗体能。
就此指出做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。
能量是标量，相应功也是标量。
板书如下：
功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。
功是能量转化的量度，功是标量。
②在上述对功的意义认识的基础上，讨论正功和负功的意义，得出如下认识并板书：
正功的意义是：
力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获得了能量。
负功的意义是：
物体克服外力做功，向外输出能量，即负功表示物体失去了能量。
例题讲解或讨论
例1课本p136上的〔例题〕是功的计算公式的应用示范。
分析过程中应使学生明确：
拉力F对物体所做的功，实际上就是F的水平分力Feosa对箱子所做的功，而拉力F的竖直分力Fsina与位移s的方向是垂直的，对箱子不做功。
同时，摩擦力也做功，因此本题涉及到总功的理解与计算。
例2如图3所示，ABeD为画在水平地面上的正方形，其
边长为a，P为静止于A点的物体。
用水平力F沿直线AB拉物体缓慢滑动到B点停下，然后仍用水平力F沿直线Be拉物体滑动到e点停下，接下来仍用水平力F沿直线eD拉物
体滑动到D点停下，最后仍用水平力F沿直线DA拉物体滑动到A点停下。
若后三段运动中物体也是缓慢的，求全过程中水平力F对物体所做的功是多少？
此例题先让学生做，然后找出一个所得结果是=0的学生发言，此时会有学生反对，并能说出=4Fa才是正确结果。
让
后者讲其思路和做法，然后总结，使学生明确在每一段位移a中，力F都与a同方向，做功为Fa，四个过程加起来就是4Fa。
强调：
功的概念中的位移是在这个力的方向上的位移，而不能简单地与物体运动的位移画等号。
要结合物理过程做具体分析。
例3如图4所示，F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力，大小分别为：
F1=3N?
F2=4N?
在这两个力共同作用下，使物体P由静止开始沿水平面移动5距离的过程中，它们对物体各做多少功？
它们对物体做功的代数和是多少？
F1、F2的合力对P做多少功？
此例题要解决两个方面的问题，一是强化功的计算公式的正确应用，纠正学生中出现的错误，即不注意力与位移方向的分析，直接用3N乘5、4N乘5这种低级错误，引导学生注意在题目没有给出位移方向时，应该根据动力学和运动学知识作出符合实际的判断；
二是通过例题得到的结果，使学生知道一个物体所受合力对物体所做的功。
等于各个力对物体所做的功的代数和，并从合力功与分力功所遵从的运算法则，深化功是标量的认识。
解答过程如下：
位移在F1、F2方向上的分量分别为s仁3、s2=4，F1对P做功为9j，F2对P做功为16j，二者的代数和为25j。
F1、F2的合力为5N,物体的位移与合力方向相同，合力对物体做功为=Fs=5N5=25j。
例4如图5所示。
A为静止在水平桌面上的物体，其右侧固定着一个定滑轮0,跨过定滑轮的细绳的P端固定在墙
壁上，于细绳的另一端Q用水平力F向右拉，物体向右滑动s的过程中，力F对物体做多少功？
本例题仍重点解决计算功时对力和位移这两个要素的分析。
如果着眼于受力物体，它受到水平向右的力为两条绳的拉力，合力为2F。
因而合力对物体所做的功为=2Fs;
如果着眼于绳子的Q端，即力F的作用点，则可知物体向右发主s位移过程中，Q点的位移为2s，因而力F拉绳所做的功=F2s=2Fs。
两种不同处理方法结果是相同的。
课堂小结
对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复。
对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调。
说明：
考虑到功的定义式=FSCOSa与课本上讲的功的公式相同，特别是对式中S的解释不一，有物体位移与力的作用点的位移之分，因而没有给出明确的功的定义的文字表达。
实际问题中会用功的公式正确进行计算就可以了。
从例题4可
以看出，定义一个力对物体所做的功，将位移解释为力的作用点在力的方向上的位移是比较恰当的。
如果将位移解释为受力物体在力的方向上的位移，学生会得出=Fs这一错误结
果，还会理直气壮地坚持错误，纠正起来就困难多了。
由于对功的物理意义的讲解是初步的，因而对正功、负功的物理意义的讲解也是初步的。
这节课中只是讲到受力物体得到能量还是失去能量这个程度。
在学习了机械能守恒定律之后，再进一步做出说明。
在机械能守恒的物理过程中，有重力做功，地球上的一个物体的机械能并没有增加，因而正、负功的意义就不能用能量得失关系去说明了。
在这种情况下，重力做正功，表示势能向动能转化；
重力做负功，表示动能向势能转化，这里的正功、负功不再表示能量得失，而是表示能量的转化方向。
典型例题
例1如图所示，质量为的物体，受水平力F的作用，在
粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是
A.
F一定对物体做正功
F一定对物体做负功
F也可能对物体做正功
F外，还受摩擦力作用，
如果物体做加速直线运动，
B.如果物体做减速直线运动，c.如果物体做匀速直线运动，
D.如果物体做匀速直线运动，分析：
水平面粗糙，物体除受
的方向总是与物体运动方向相反
当F的方向与物体运动方向相同，且时，物体作加速直线运动，此时物体的位移与F方向一致，F作正功，故选A.
当F的方向与物体运动速度方向相同，且时，物体作匀速直线运动，此时物体的位移方向也和F方向一致，F作正
功，故选D.
物体作减速直线运动的情况有两种，其一、F和v方向
一致，但，此种情况物体做正功；
其二、F和v方向相反，
即与方向相同，此种情况F做负功故选c.
解：
本题正确选项是AcD.
点评：
F做正功还是负功，要看F的方向与位移方向是相同还是相反，当物体做加速或匀速直线运动时，F的方向
一定与位移方向相同；
当物体做减速直线运动时包括两种情况，一种是力F方向与位移方向相反，即物体向左运动，这样力F做负功，另一种情况是力F方向与位移方向相同，F做正功.
例2用水平恒力F作用在质量为的物体上，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，再用该
恒力作用于质量为的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离s，恒力做功为，则两次恒力做功的关系是
A.
B.
c.
D.无法判断
分析：
在粗糙水平面上移动一段距离，跟在光滑水平面上移动的相同距离，对力F做功来说，是相同的，即。
正确选项为c.
求功时，必须要明确哪个力在哪个过程中的功.根
据功的定义，力F所做的功与F的大小及在F的方向上发生的位移大小的乘积有关，与物体是否受其它力及物体的运动状态等其它因素均无关.即力做功具有独立性.
例3如图所示，拉力F使质量为的物体匀速地沿着长为L倾角为的斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为，分别求作用在物体上各力对物体所作的功.
选物体为研究对象，其受力为拉力F,重力g,弹力，摩擦力。
拉力F对物体所做的功为
由于物体作匀速运动，故
所以
即拉力F对物体做正功.此拉力F,一般称为动力或牵引力.
重力g对物体所做的功为：
即重力对物体做负功，即亦物体克服重力所做的功为。
摩擦力对物体所做的功为
即摩擦力对物体做负功.也可以说是物体克服摩擦力做了功
弹力对物体所做的功为
即弹力对物体不做功.
讲功必须分清是哪个力做的功，在解题时一定要注意题目中是求哪个力做的功，正确找出力F、位移s和夹
角的关系。
例4如图所示，一个质量为的木块，放在倾角为的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？
合力的功是多少？
木块发生水平位移的过程中，作用在木块上共有三个力，重力g,支持力，静摩擦力，根据木块的平衡条件，由这三个力的大小，物体的位移及力与位移的夹角.即可由功的计算公式算出它们的功.
沿斜面建立直角坐标将重力正交分解，由于物体相对斜面静止而在水平面上做匀速运动，根据力的平衡条件可得
斜面对木块的支持力为
斜面对木块的静摩擦力
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