7.2 功
教学目标：1．知识与技能。
(1)理解功的概念和做功两个要素。
2)会利用公式进行有关运算．
2．过程与方法。
(1)理解正、负功的含义，能解释相关现象．
(2)w=flcosa要灵活运用．
3．情感、态度与价值观。
(1)生产、生活中处处体现了功的问题．
(2)合理、正确地做“功”有益于社会．
教学重点、难点。
教学重点。理解功的概念及正负功的意义。
教学难点。利用功的定义式解决有关问题。
教学方法。教学方法。
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
教学手段。教学工具。
计算机、投影仪、cai课件、录像片。
教学活动。一）引入新课。
教师活动：初中我们学过做功的两个因素是什么？
学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。
扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。
导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？
相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？
怎样计算这些功呢？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：如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？
投影问题一：物体m在水平力f的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力f对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
在问题一中，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教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？
投影问题二：物体m在与水平方向成α角的力f的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力f对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
在问题二中，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的作用效果把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：
据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=f1s=fscosα
教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力f对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：
w=fscosα
w表示力对物体所做的功，f表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力f和位移之间的夹角。
功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。
在si制中，功的单位为焦。
1j=1n·m
在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。
2、对正功和负功的学习。
教师活动：指导学生阅读课文p5的正功和负功一段。
通过上边的学习，我们已明确了力f和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功w也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。
学生活动：认真阅读教材，思考老师的问题。
当α=π2时，cosα=0，w=0。力f和位移s的方向垂直时，力f不做功；
当α＜π2时，cosα＞0，w＞0。这表示力f对物体做正功；
当π/2＜α≤时，cosα＜0，w＜0。这表示力f对物体做负功。
教师活动：投影学生画图情况，点评、总结。
点评：培养学生分析问题的能力。
教师活动：指导学生阅读课文。提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。
学生活动：阅读课文，理解正功和负功的含义。回答老师的问题。
教师活动：倾听学生回答，点评、总结。
功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。
功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。
功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。
功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。
正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。
一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。例如：
一个力对物体做了-6j的功，可以说成物体克服这个力做了6j的功。
3、几个力做功的计算。
教师活动：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢？
投影例题：如图所示，一个物体在拉力f1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少？各个力对物体所做功的代数和如何？
物体所受的合力是多少？合力所做的功是多少？
学生活动：认真审题，解决问题。
教师活动：投影学生解题过程，点评总结。
解析：物体受到拉力f1、滑动摩擦力f2、重力g、支持力f3的作用。
重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；f1所做的功为：w1=fscosα，滑动摩擦力f2所做的功为：w2=f2scos180°=-f2s。
各个力对物体所做功的代数和为：w=（f1cosα-f2）s
根据正交分解法求得物体所受的合力f=f1cosα-f2 合力方向向右，与位移同向；
合力所做的功为：w=fscos０°=f1cosα-f2）s
总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解。
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：投影例题：一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力f1=10n，在水平地面上移动的距离s=2m。
物体与地面间的滑动摩擦力f2=4.2n。求外力对物体所做的总功。
学生活动：认真审题，解决问题。
教师活动：投影学生解题过程，点评总结。
解析：拉力f1对物体所做的功为w1= f1scos37°=16j。
摩擦力f2对物体所做的功为w2= f2scos180°= 8.4j。
外力对物体所做的总功w=w1＋w2=7.6j。
另解：先求合力，再求总功）
点评：通过实际问题的应用，培养学生独立分析问题的能力。
作业： 课余作业。
书面完成p6“问题与练习”中1-4题。
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