高中物理新课程《功》的教学设计

高中物理新课程《功》的教学设计

——人教版（必修2）第七章第二节

（通钢一中 邹立明）

课题 功 课时 1课时 教材分析 三 维 目 标 “机械功”承接和发展了初中讲过的功的公式W=Fl，是在学生已知的特殊情况下（F与l在同一直线上）的功的公式基础上的扩展，扩展为功的一般公式W=Flcosα时（力F与位移l互成夹角α）,突出了力做功的效果。功是力学中的基本概念，在用能量途径研究物体的运动时，功的概念是不可缺少的，此外这部分知识与现代生活、生产等有着密切的联系，也是本章的学习的一个基础。因此，在教学中应注重培养学生推理能力，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，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，让学生得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。 1.知识与技能： 1.理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素。 2.掌握功的公式：W=Flcosα，会计算恒力的功，掌握计算总功的方法。 3.知道功是标量，认识正功、负功的含义。 2.过程与方法： 培养学生的推理能力、分析综合能力，并学会物理学常用的通过特殊性得出普遍性的研究方法，进而学会对各种问题的分析解决。 3.情感态度价值观： 通过课前的活动，激发学生团结协作的精神和爱科学学科学的热情。 教学利用功的定义解决有关问题。 重点 教学理解功的概念及正、负功的意义 难点 教学讲授饭 点拨法 设问法 讨论法 阅读法 方法 教学多媒体课件 用具 教学过程 （一）导入新课： 在大屏幕上打出唐朝诗人李白的诗《望庐山瀑布》，在水流下落的过程中请同学们思考有什么形式的能量发生转化，有什么力的作用出现，从而从能量的角度引出功的概念。 学生回答并板书：如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力就对物体做了功。 结合教材的三幅图片引导学生找出三幅图片中能量变化过程中的共性，引出功的必要因素，由学生回答。 学生回答：功的因素是力的作用和物体在力的方向上发生的位移。 练习１：关于做功，下列说法正确的是（B） A、踢出去的球在草地上滚动的过程中运动员对球做了功。 B、树叶从树上落下，重力对它做了功。 C、某同学手提一桶水静止不动，他的拉力对桶做了功。 D、举重运动员将杠铃举过头顶不动，他的支持力做了功。 （二）讲授新课 1.讨论探究功的一般表达式：当F与l互成夹角α时，力F是否做功以及做功的多少，正是本节课所要学习的内容，下面通过同学们分组讨论探究，并请小组代表回答上面所提出的问题。 2.教师小结：力与物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素，一个力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。 即 W=F l cosα 学生叙述功的求解公式中各个字母的含义及单位，功是标量。 首先从公式W=Flcosα中α的可能值入手引导学生自己分析力对物体做功的三种情况。 讨论一个力做功时可能出现的几种情形: （1）当= /2 时 ，cos =0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时，力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化（既没有增加也没有减小） （2）当0  < /2 时，cos  > 0，W>0。表示力F对物体做了正功。 （3）当/2 <    时，cos  < 0，W <0。表示力F对物体做了负功。 功是标量，没有方向，但有正功和负功之分。功的“正”、“负”并不表示功的方向，不能说正功与负功方向相反。如果一个力对物体的运动起促进作用（动力），这个力所做的功是正的；如果一个力对物体的运动起阻碍作用（阻力），这个力所做的功是负的。正功与负功表示相反的做功效果。顺便说明在国际单位制中，功的单位是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。 练习2：质量为m 的物体，受水平向右的力F 的作用，在粗糙的水平面上 向右运动，下列说法中正确的是（ AC ） A．如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功 B．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功 C．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功 D．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做负功 3.总功的计算： 例题:一个质量ｍ＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。雪橇与地面间的摩擦力f=100N。求外力对雪橇所做的总功。 (已知cos 37°=0.8) 解：拉力在水平方向的分力为F1 = Fcos 37°，它做 的功为W1= F1 l= F l cos 37° 摩擦力与运动方向相反，它做的功为负功 W2= -f l 力对物体所做的总功为二者的代数和，即 W= W1 + W2 = F l cos 37°- f l 把数值代入，得W=1500 J F针对第二种方法就可以让学生自己探究，最后由学生说明。 （1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。 （2）先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 θ课上1、关于功的论述，下列说法正确的是：（C） 习题 A、大的力一定比小的力做的功多 图7B、+5J的功比-5J的功多 C、+8J的功比+5J的功多 2.把一物体从地面匀速搬上桌面，两次的速度不同，则人对物所做的功（ A ） A.相同的 B.速度大的做功多 C.速度小的做功多 D.条件不足无法确定 3. 在下面几种情况中，外力F做功最多的是：( D ) A.水平力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进，位移为l. B.水平力F推一质量为2m的物体在摩擦因数为μ的水平面上前进，位移为l. C.平行于斜面的力F推一质量为2m的物体沿光滑斜面向上前进，位移为l，斜面倾角为θ. D.以上三种情况做功相等 f 4.用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速地提高了5m ，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力所做的总功是多少？ 解：拉力做功为1.0×105 J 重力做功为-1.0×105 J 物体克服重力做功为1.0×105 J 总功为 0 课堂一、做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。 小结 二、功的公式：W=Flcosα 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三 者的乘积。 三、功的国际单位：焦耳。功是标量。 四、功的正、负。 五、总功的求法： （1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。 （2）先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 板书设计 课后略 作业 一、功 1.功的概念 2.做功的因素 二、功的计算 三、正功和负功 四、求多个力做功的方法 教学反思：