《人教版(2019)高中物理必修二教案》8.1功和功率（第1课时） 教案

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8.1 功和功率（第 1 课时）
〖教材分析〗
会分析力和位移同方向，逐步深入到力与位移成一角度时做功的探究，并
通过力和位移的平行四边形定则推导功的表达式，然后进行辨析讨论，通过对
实例的分析应用达到巩固和深化。在教学中注重培养学生的推理能力，同时教
师创设一些任务，让学生在完成任务中运用科学思维解决物理问题，让学生了
解物理思想和物理方法，体会物理学在生活生产中的应用，让学生得享受成功
的愉悦，激发学习的热情。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：理解功的概念，知道功的两要素，功是标量，正负的含义。
科学思维：通过实例体验功的概念形成过程及功的实际意义，理解功是时
间空间积累的过程量。
科学探究：功的表达式与概念的建立及其意义。
科学态度与责任：使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
〖教学重点与难点〗
重点：1.理解功的概念及正、负功的意义。
2.用功的计算式解决实际问题。
难点：公式 W=Flcosa 的推导方法及适用条件，正、负功含义的理解。
〖教学准备〗
多媒体课件
〖教学过程〗
任何人类活动都离不开能量。例如，现代化的生活离不开电厂供应的电能，
许多现代交通离 不开燃料燃烧释放的化学能，核电站能够利用原子核裂变时释
放的核能，人类生活需要摄入食物中的化学能，植物的生长依赖太阳能……
在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以互相转化 ,并且能量的
转化与功的概念紧密相连。这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象，就必
然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分
析 的基础。
1
一、新课引入
起重机竖直提升重物时，重物运动的
方向与力的方向一致，则力对物体做的功
为力的大小与重物移动距离的乘积，更普
遍的情形是物体运动的方向与力的方向不
一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样
计算功呢？
二、新课教学
（一）功
如果力与位移不在同一方向上。力和位移都是矢量，所以可以对力或位移
进行分解。
1.把力F分解
可以把力F分解为两个分力：与位移方向一致的分
力F1， 与位移方向垂直的分力 F2。设物体在力 F的作用下发生的位移的大小
是l,则分力 F1所做的功等于 F1l。分力 F2的方向与位移的方向垂直,物体在 F2的
方向上没有发生位移, F2所做的功等于 0 即垂直无功。因此
力F所做的的功 W=Fl=F1l
又三角函数有F1 = Fcosa
2.把位移 l分解
可以把位移 l分解为两个分位移：与力方向一致的分位
移l1，力在这个位移上做功为 Fl1， 与力方向垂直的分位移 l2 ，垂直无功。因
此
力F所做的的功 W=Fl=Fl1
又三角函数有l1 = lcosa
综合两个式子，发现只要移动 l的位置就可以得到彼此，所以功的表达式
W=Flcosa
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这
三者的乘积。
①功是一个标量，只有大小，没有方向，因此合外力做的功等于各个力做
功的代数和。
②功的单位在国际单位制中，是焦耳, 简称焦，符号是J。1 J 等于 1 N 的
2
WF=F1·l=Fcosα·l
WF=F·l1=Flcosα
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