《机械功》学案课程学习目标：1.通过日常生活中的实例了解功的概念。2.理解做功的两个必要因素。3.理解机械功的计算公式,并能掌握公式中各字母的含义以及各物理量的单位,会用功的公式进行简单计算。知识体系梳理：1.功的概念(1)如果作用于某物体的恒力大小为F,该物体沿力的方向运动,经过位移s,则①F与s的乘积叫作机械功,简称功。(2)功的两大要素:物体受到②力的作用、③在力的方向上发生一段位移。(3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是④焦耳(或焦),符号是⑤J。(4)物理意义:作用在物体上1N的力,在力的方向上移动1m的距离所做的功即为1J。2.功的计算(1)当恒力F的方向与位移s的方向一致时,力对物体所做功的表达式为⑥W=Fs。(2)当恒力F的方向与位移s的方向成某一角度α时,力F对物体所做功的表达式为⑦W=Fscosα。(3)功是⑧标量(填“矢量”或“标量”),功有正负。动力对物体做⑨正功,阻力对物体做⑩负功。(填“正”或“负”)3.总功当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和,可表示为W总=W1+W2+W3+…。也可先求合力,再代入功的计算公式求合力的功,可表示为W总=F合scosα。重点难点探究：主题1:功概念的建立情景:初中已经学过,如果施力于某个物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对物体做了功。我们手托黑板擦,经历了以下两个过程。过程一:平托黑板擦向上移动一段距离。过程二:平托黑板擦水平移动一段距离。问题:两个过程中黑板擦各受什么样的力?各力是否对物体做了功?主题2:功与力、位移及力与位移夹角的关系(重点探究)情景:在初中学过,当恒力F与位移s的方向一致时,力F对物体做的功等于力F与s的乘积,即W=Fs。如图所示,一货箱在恒力F的作用下,分别向图示的虚线方向运动。问题:(1)图甲、乙中恒力F是否做功,为什么?(2)若物体发生的位移为s,则图甲、乙中恒力F做的功各为多少?(3)若物体发生的位移为s,力与位移的夹角是α,根据前面的分析,则图丙中恒力F是否做功,做的功为多少?(4)根据第(3)问,请你写出功与力、位移及力与位移夹角的关系的一般关系式,并指明公式中各物理量的含义?此公式的适用条件是什么?主题3:功的正负问题:阅读教材中的“机械功的计算”的内容,回答下列问题。(1)如图甲所示,此时α角是多少度?cosα等于多少?重力、支持力做了多少功?(2)如图乙所示,此时α角是钝角还是锐角?cosα是大于零,还是小于零?拉力做的功是正值还是负值?(3)如图丙所示,此时力与位移的夹角α是钝角还是锐角?cosα是大于零,还是小于零?拉力做的功是正值还是负值?(4)总结前3问得到的结论。(5)通过前几点的讨论可知,功有正负,请问功的正负表示方向吗?思维导图构建：功{力做功的两个要素{力的作用在力的方向上发生一段位移功的计算{恒力功{F与s:同向W=FsF与s成夹角α:W=Fscosα总功{W总=W1+W2+…WnW总=F合scosα功是标量{0≤α<π2,时cosα>0,W>0,动力α=π2,时cosα=0,W=0,既不是动力也不是阻力π2<α≤π,时cosα<0,W<0,阻力
