2．过程与方法

通过学习使学生经历从特殊到一般的过程，学习应用所学知识解决所遇到的问题，学会从不同角度认识、用不同方法解决同一个问题。

3．情感、态度与价值观

在功的概念理解和求解功的过程中，培养科学严谨的态度，遇到问题敢于提出自己的看法。

四、教学重难点

重点：对功概念的理解，并会用功的公式计算

难点：正负功的物理意义，以及对功标量型的理解。

五、教学过程

教师活动 学生活动

（一）引入新课

教师活动：初中我们学过功的概念："如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了距离，就说这个力对物体做了功"。

我们还学过：功是能量转化的量度。能量的变化总是伴随着做功过程发生的，我们来一起观看一个视频（播放人教版《功》的视频）。

教师活动：我国古代的水车，流动的水对水车做功，流动的水具有能量，冲击水车是水的动能转化为水车的动能；被电机拉高的过山车，重力势能增加，下滑时重力做功速度增大，重力势能转化为动能等等例子，都说明了能量转化都伴随着做功的过程。但是，我们要如何来定量的描述能量的转化过程呢？那就是做功。

本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。

（二）进行新课

1、推导功的表达式

教师活动：观察实验装置，我们通过轮子对绳子产生一个拉力，从而拖动小车由静止从甲位置运动到乙位置。大家观察

教师活动：大家思考

1. 小车从甲运动到乙过程中，拉力做了多少功？

2. 重力对小车又做了多少功？

投影问题

教师活动：为什么同样是物体所受到的力，F对小车做功，而重力却没有对小车做功呢？

教师活动：通过对实验的分析，F与小车位移同向，力F在空间上的积累效果使得小车的速度增加。而重力在重力方向上并没有位移，重力在重力的方向上没有积累，因此重力没有做功。

从而我们的可以得出：

1.功是力在空间上的积累效果。

2.功的两个因素：力、力方向上的位移

板书：1.功是力在空间上的积累效果。

2.功的两个因素

教师活动：将系在绳子上的钥匙环套在横杆上，使得绳子在拉动小车的过程中绳子的拉力的方向是恒定的，观察实验。

提问：观察实验，小车的速度增大了，那么拉力F对小车做功了吗？如何总结？

教师活动：

根据分立具有的独立性和做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1x。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=F1x=Fxcosα

板书：W=F1x=Fx cosα

教师活动：卸下橡皮筋和细绳，在木板另一端挂上重物，观察小车的运动情况；重新装上细绳，再次观察小车的运动情况

教师活动：思考，此时绳子拉力F对小车做功吗？所做功应该如何表示？

教师活动：对公式W=F1x=Fxcosα有没有其他的理解方式？

教师活动：根据位移的矢量性，同样也可以将位移进行分解，从而可以得出拉力所做的功W=F1x=Fxcosα

板书：W=F1x=Fxcosα

教师活动：根据公式中的力学单位制，从而可以确定功的单位

1J=1Nm

教师活动：角度α有特指，请大家思考题目，哪些夹角是公式中的α角。

教师活动：板书：α角为力F与位移X的夹角。

教师活动：公式中，力F是恒力，该公式只适用于恒力做功，至于变力做功，我们将会在后面动能定理中学习。

教师活动：公式中，F和X都是取大小来计算的，那么公式中

1.当α＜π/2时（锐角时），拉力做功的正负是什么？

2.当π/2＜α≤π时（钝角是），拉力做功的正负是什么？

教师活动：

板书：

1.当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

2.当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

教师活动：结合实验，我们可以发现绳子的拉力有时候充当动力，有时候有充当阻力，我们如何理解力对物体做正功还是做负功。

教师活动：板书：动力对物体做正功，阻力对物体左负功

提醒学生：判断力做功时，应该首先判断力是充当动力还是充当阻力

教师活动：如果一个力做负功，我们也可以说克服了这个力做功。例如：某个力对物体做了10J的负功，那么我们可以怎么说？

教师活动：我们到这里已经对力做功的计算有了整体的认识，对于填空部分，我会留下时间给大家完成，大家可以根据这节课所学习的内容补充完整。现在大家思考：功到底是什么量，标量还是矢量，为什么？请大家完成下列题目

教师活动：展示某同学的计算过程，并对话

教师活动：合力做功和分力做功在数量上有什么关系？

教师活动：发现W1=W+W不等于根号，我们只是简单的将它们进行数学相加减，并不遵循矢量的相加法则，因此我们可以得出，功是标量，只有大小，没有方向。

板书：功是标量，正负号表示力的作功效果

教师活动：实际上，我们在刚才这道练习当中不单可以得出功是标量，我们实际上在这道题当中还可以总结出求多个力做功的方法

1.求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；

2.求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。

教师活动：到这里相信大家对力的做功应该有了比较完整的认识，我们这节课所学习的

重点：对功概念的理解，并会用功的公式计算

难点：正负功的物理意义，以及对功标量型的理解。

教师活动：剩下一点时间，大家可以讨论，或者完成《功 学案》的有关内容。

学生活动：

思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

在问题1中，拉力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs

在问题2中，由于重力方向上没有发生位移，故重力对小车没有做功

学生活动：

思考问题而的不出答案。

学生活动：在问题中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F力的矢量性，F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：

根据分力具有的独立性和做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1x=Fxcosα

学生活动：观察实验现象

学生活动：此时绳子拉力与绳子成钝角，分析情况与前一个演示实验相同，得出W=F1x=Fxcosα

学生活动：

根据位移的矢量性，将位移进行分解，从而得出答案

学生活动：分析得出B和C两个图的角可以作为公式中的α角

学生活动：通过思考，得出结论

1.当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

2.当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

学生活动：通过讨论得出结论：

1. 当α锐角时，拉力使小车加速，充当动力，力对小车左正功；

2. 当α钝角时，拉力阻碍小车加速，充当阻力，力对小车做负功。

学生活动：克服拉力做功10J

学生活动：动笔计算

学生活动：

求得合力和位移，根据W1=Fx

根据公式W1=Fxcosα，分别求得W1和W2

学生活动：合力做功的大小等于两个分力做功的大小之和。