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11.1第十一章 功和机械能 第一节 功 课标解读  

2014-12-15 09:44:04|  分类: 课标解读 |  标签: |举报 |字号 订阅

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11.1第十一章 功和机械能 第一节 功 课标解读

《功》课标要求

从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

3.2.2知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义。


《功》课标解读

 

本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“机械能”的内容。“能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。能量的转化和守恒定律是自然界的基本和普遍规律。它与很多学科都有关联,和生产、生活息息相关。这部分内容对于学生形成可持续发展的意识以及进一步学习其他科学技术,都是十分重要的。这部分内容具有较强的综合性,应注意与本课程其他内容的联系,注意和其他学科的交叉,注意能源、环境与可持续发展的关联。本条目课程内容涉及认知性目标,具体说明如下:

“知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义”中的“知道”“说明”都属于认知性目标行为动词,该条目处于“了解”水平。知道力学中做功的含义,生活中没有功这个概念,学生很难认识功。应该重视学生的生活经验,选取与物理学引入功的概念类似的实例,如叉车托举货物,分析叉车托起货物的过程,说明托举货物的力使货物移动了一段距离,货物被举高,机械工作的成效显现出来了。从而使学生明白如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就有了成效,物理学中就说这个力对物体做了功。

能结合生活中的实例说出做功包含的两个必要因素:一个是作用在物体上的力;另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。只有同时满足这两个条件,我们才说力对物体做了功。因此有三种情况物理学中是不承认做功的:(1)物体虽然受力,但未通过距离──有力无距不做功。例如人用力推墙壁,由于墙壁未移动,所以人未做功。(2)物体虽然移动了一段距离,但无外力作用──有距无力不做功。例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动,虽然冰块在水平方向移动了一段距离,但水平方向上并无作用力,因此不做功。(3)力的方向与物体运动的方向垂直──力矩垂直不做功。例如人提水桶在水平方向上移动一段距离,由于人对水桶的作用力是竖直向上的,因而这个力也不做功。

功的大小由力和物体移动的距离决定,计算功的公式是W=Fs,式中的F表示作用在物体上的力,s表示物体在这个力的方向上移动的距离。这个距离跟物体实际移动距离可能是不一样的,比如物体沿斜面下滑,计算重力做的功时,用到的距离应该是物体在竖直方向下落的距离,而不是物体沿斜面移动的距离,因为物体受到重力的方向是竖直向下的,在重力方向上移动的距离也应该是物体在竖直方向上移动的距离。公式表明:力对物体做功多少只跟F、s这两个因素有关,与物体的运动状态(如竖直方向还是水平方向,匀速运动还是加速运动等)、物体的质量、支持面是否光滑无关。进行计算时,注意式中各物理量必须使用国际单位。

功的单位是焦耳(J),1J表示1N的力使物体在这个力的方向上移动1m所做的功。焦耳是一个比较小的单位,将两个鸡蛋匀速举高1m做的功大约为1J。




 

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