高一物理必修一第一章教案思维导图

力是普遍存在的，但力又是抽象的，力无法直接"看到"，只能通过力的效果间接地"看到"力的存在.有些情况下，力的效果也很难用眼直接观察到，只能凭我们去观察、分析力的效果才能认识力的存在.在讲解时，可以让学生注意身边的事情，想一下力的作用效果。对一些不易观察的力的作用效果，能否找到办法观察到.

力的图示是物理学中的一种语言，是矢量的表示方法，能科学形象的对矢量进行表述，所以教学中要让学生很快的熟悉用图示的方法来表示物理的含义，并且能够熟练的应用.由于初始学习，对质点的概念并不是很清楚，在课堂上讲解有关概念时，除了要求将作用点画在力的实际作用点处，对于不确知力的作用点，可以用一个点代表物体，但不对学生说明"质点" 概念.

教学过程设计方案

教师通过对初中内容复习、讨论的基础上，总结出力的概念：力是物体对物体的作用.

教师通过实验演示：如用弹簧拉动钩码，或者拍打桌子等实验现象展示力的效果以引导学生总结力的概念，并在此基础上指出力不能离开物体而独立存在.指出了力的物质性.

提问：下列实例，哪个物体对哪个物体施加了力?

(1)、马拉车,马对车的拉力.

(2)、桌子对课本的支持力.

教师总结：力的测量：力的测量用测力计.实验室里常用弹簧秤来测量力的大小.

力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，符号：N.

演示压缩、拉伸弹簧,演示推门的动作.主要引导学生说出力是有方向的，并在此基础上，让学生体会并得出力的三要素来.

教师总结：力的三要素：大小、方向和作用点.

先由教师与学生一起讨论，然后教师小结.

力的表示：力的图示和力的示意图.

力的图示：用一条有标度的有向线段表示力的大小，箭头方向表示力的方向，线段起点表示力的作用点.

讲解例题：用20N的推力沿水平方向推一正方形物体向右匀速运动.用力的图示表示出推力.

先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题：什么叫做功?谁对谁做功?然后做如下并板书：

然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离，并将示意图画到黑板上，如图1所示，与同学一起讨论如下问题：在上述过程中，拉力f对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力n是否对滑块做了功?强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书：

就图1提出：力f使滑块发生位移s这个过程中，f对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式：w=fs。就此再进一步提问：如果细绳斜向上拉滑块，如图2所示，这种情况下滑块沿f方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：

再根据公式w=fs做启发式提问：按此公式考虑，只要f与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中，我们是将位移分解到f的方向上，如果我们将力f分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果?至此在图2中将f分解到s的方向上得到这个分力为fcosα，再与s相乘，结果仍然是w=fscosα。就此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力f的大小、物体位移s的大小及f和s二者方向之间的夹角α有关，且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书：

接下来给出f=100n、s=5m、α=37°，与同学一起计算功w，得出w=400n•m。就此说明1n•m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为j，即1j=1n•m。最后明确板书为：

(1)首先对功的计算公式w=fscosα的可能值与学生共同讨论。从cos α的可能值入手讨论，指出功w可能为正值、负值或零，再进一步说明，力f与s间夹角α的取值范围，最后总结并作如下板书：

(2)与学生一起先讨论功的物理意义，然后再说明正功、负功的物理意义。

例1.课本p.110上的〔例题〕是功的计算公式的应用示范。分析过程中应使学生明确：推力f对箱子所做的功，实际上就是推力f的水平分力fcosα对箱子所做的功，而推力 f的竖直分力fsinα与位移s的方向是垂直的，对箱子不做功。

例2.如图3所示，abcd为画在水平地面上的正方形，其边长为a，p为静止于a点的物体。用水平力f沿直线 ab拉物体缓慢滑动到b点停下，然后仍用水平力f沿直线bc拉物体滑动到c点停下，接下来仍用水平力f沿直线cd拉物体滑动到d点停下，最后仍用水平力f沿直线da拉物体滑动到a点停下。若后三段运动中物体也是缓慢的，求全过程中水平力f对物体所做的功是多少?

此例题先让学生做，然后找出一个所得结果是w=0的学生发言，此时会有学生反对，并能说出w=4fa才是正确结果。让后者讲其思路和做法，然后总结，使学生明确在每一段位移a中，力f都与a同方向，做功为fa，四个过程加起来就是4fa。强调：功的概念中的位移是在这个力的方向上的位移，而不能简单地与物体运动的位移画等号。要结合物理过程做具体分析。

例3.如图4所示，f1和f2是作用在物体p上的两个水平恒力，大小分别为：f1=3n，f2=4n，在这两个力共同作用下，使物体p由静止开始沿水平面移动5m距离的过程中，它们对物体各做多少功?它们对物体做功的代数和是多少?f1、f2的合力对p做多少功?

此例题要解决两个方面的问题，一是强化功的计算公式的正确应用，纠正学生中出现的错误，即不注意力与位移方向的分析，直接用3n乘5m、4n乘5m这种低级错误，引导学生注意在题目没有给出位移方向时，应该根据动力学和运动学知识作出符合实际的判断;二是通过例题得到的结果，使学生知道一个物体所受合力对物体所做的功。等于各个力对物体所做的功的代数和，并从合力功与分力功所遵从的运算法则，深化功是标量的认识。

解答过程如下：位移在f1、f2方向上的分量分别为s1=3m、s2=4m，f1对p做功为9j，f2对p做功为16j，二者的代数和为25j。f1、f2的合力为5n，物体的位移与合力方向相同，合力对物体做功为w=fs=5n×5m=25j。

例4.如图5所示。a为静止在水平桌面上的物体，其右侧固定着一个定滑轮o，跨过定滑轮的细绳的p端固定在墙壁上，于细绳的另一端q用水平力f向右拉，物体向右滑动s的过程中，力f对物体做多少功?(上、下两段绳均保持水平)

本例题仍重点解决计算功时对力和位移这两个要素的分析。如果着眼于受力物体，它受到水平向右的力为两条绳的拉力，合力为2f。因而合力对物体所做的功为w=2fs;如果着眼于绳子的q端，即力f的作用点，则可知物体向右发主s位移过程中，q点的位移为2s，因而力f拉绳所做的功w=f•2s=2fs。两种不同处理方法结果是相同的。