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⑵啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)矢量的分解知識,自己通過分析、推理得出W=F·SCosα。

教材上方法是將力分解成平行于位移S的分力FCosα和垂直于位移的分力FSinα,后一分力做功為0,所以W=F·SCosα。

在教學(xué)中為了活躍學(xué)生的思路,還可以介紹另一種方法,即把位移S分解成平行于和垂直于力F的分位移SCosα和 S Sinα,同樣可以得出W=F·SCoxα,不要小看這短短一筆,它對開闊學(xué)生思路,摒棄“自古華山一條路”的思維定勢意義非凡,正是體現(xiàn)素質(zhì)教育的好素 材。

 ⑶公式W=F·SCosα各量意義。 F━力的大小,S━位移的大小,α━力的方向和位移方向的夾角。

例:一同學(xué)用如圖示中的力F=20N推一個箱子,把箱子在水平方向上移動S=10m,求推力所做的功。(學(xué)生可能出現(xiàn)錯誤解答W=F·SCosα=20×10×1/2=100J)

⑷公式的適用條件。

    公式W=F·SCosα其實(shí)也不是普遍適用的,它只適用于恒力做功,這一點(diǎn)教材上沒有提及,但必須及早向?qū)W生指出。經(jīng)驗(yàn)表明,如果教師不向?qū)W生指明,學(xué)生 很少會獨(dú)自“悟”出來。至于指出的方式有兩種:一是在寫出公式后馬上開列“注意點(diǎn)”,實(shí)踐表明這種方式看起來很快很方便,但學(xué)生不容易真正理解并掌握,只 是死記硬背。另一種方法是先設(shè)計(jì)一些思考題,讓學(xué)生在思考中自己得出結(jié)論,即借助啟發(fā)式教學(xué)。

    [例1]放在水平光滑地面上的靜止物體,受-10N的水平向右的力推動,運(yùn)動8m時突然將此力反向,但大小不變,一直把物體推回原處(即全過程總位移為0),能否用W=F·SCos α算出此力在全過程中做的功等于零?總功為多少?

    通過將運(yùn)動分成如圖的AB、BC、CA幾個階段,可以得出全過程中推力做功W=160J而不等于0,從而明白

W=F·SCosα只適用于“大小和方向均

不變”的恒力做功,同時還初步學(xué)會處

理“變力”做功的方法之一,將運(yùn)動分段,使每段都可以看作是“恒力”。

⑸在討論公式時不要讓學(xué)生單純從數(shù)學(xué)形式上就α=0°、90°、180°得出結(jié)論,應(yīng)啟發(fā)學(xué)生從力做的功等于為F與物體在力的方向上的位移S的乘積來分析 幾個特殊情況的意義,要讓學(xué)生體會到:α=0°時物體在力的方向上的位移就是S;α=90°時, 物體在力的方向上無位移;α=180°時,物體位移方向與力的方向相反, 力做的功為負(fù)。

設(shè)計(jì)意圖:教師精講幫助學(xué)生理解知識點(diǎn),例題講解鞏固知識,以啟發(fā)的方式引導(dǎo)學(xué)生明確知識點(diǎn)。

3.如何突破“負(fù)功”這一難點(diǎn)。(10分鐘)

⑴教材從兩方面說明,從公式上看α>90°時,Cosα<0,W<0 ,即力和物體位移間夾角大于90°時,力對物體做負(fù)功。從動力學(xué)觀點(diǎn)看,力F是阻力,對物體運(yùn)動起阻礙作用。

⑵因?yàn)榍皫渍碌膶W(xué)習(xí)中,對“負(fù)”號我們已強(qiáng)調(diào)是表示方向,學(xué)生有一定的思維定勢,所以在這里應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)功是標(biāo)量,功的正負(fù)只反映力是動力時使物體速度增大,力是阻力時使物體速度減小,不說明功具有方向性,并且明確指出:力F做負(fù)功-FS  克服力F做功F·S。

⑶通過力做負(fù)功的例子再加以強(qiáng)化。

例:一同學(xué)豎直上拋一物體,請問在上升、下落過程中重力做功如何?

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