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案例:
下面是某位老师讲授“功的表达式”的教学片段。
师:初中我们学过做功的两个要素是什么
生: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。
师:在高中,我们把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。
生:恩,为什么要引入位移这个概念呢
师:这很简单,位移有方向性,就有了正功和负功之分。现在我们来看问题一:物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s,求力F对物体所做的功。
生:根据功的定义,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。
师:问题二:如果力的方向与物体的运动方向成理角呢 同学们要注意力和位移都是矢量可以分解。
生:把力分解成和位移方向相同的一个分量,就可以用定义求了,做的功是W:Fscosa。
师:对,这就是我们所说的功的表达式W=Fscosa,就是力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。
问题:
(1)对上述教学片段进行评析。
(2)针对教学片段存在的问题,设计教学片段让学生掌握功的表达式。
(1)此教师没有真正发挥教师的主导作用,没有设计具有思考性的问题调动学生的积极性.而是直接把问题答案呈现给学生,在此处提出正功和负功不符合教学内容的科学性安排。没有体现讲授和发现知识相结合的教学理念。
(2)师:初中我们学过做功的两个要素是什么
生:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上的移动的距离。
师:那么在高中,我们把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。
生:为什么要引入位移这个概念呢
师:位移具有方向性,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。
生:所以要注意力的方向和物体运动方向不一致的情况。
师:对,如果力的方向与物体的运动方向一致,应该如何计算这个力的功
生:按照功的定义可计算出W=Fs。
师:如果力的方向和物体的运动方向垂直呢
生:那在力的方向上没有发生位移,功为0。
师:那么问题来了,如果力的方向和物体的运动方向成某一个角度,应如何计算这个力的功呢
师:那么我们先来复习一下矢量的合成和分解.再考虑如何解决这个问题。
生:可以把力F分解到位移方向上,F1=Fcosc,那么W=Fscostx。
师:很好,同学们思考一下,能把位移s分解到力的方向上得到同样的结果吗 同学们亲自动手做一下。
生:……
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