高一物理教学设计:功和能
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功的物理教案5篇一、教学内容本教案依据《普通高中物理课程标准》的相关要求,选取教材《物理》必修一第二章“功和能”部分,具体包括:2.1节“功的概念及其计算”,2.2节“功率的概念及其计算”,以及2.3节“动能和势能”。
二、教学目标1. 让学生理解并掌握功的定义,能运用功的计算公式解决实际问题。
2. 使学生了解功率的概念,能够计算简单物理过程中的功率。
3. 引导学生认识动能和势能,理解它们之间的转化关系。
三、教学难点与重点教学难点:功的计算、功率的概念及其计算、动能和势能的转化。
教学重点:功的定义、计算方法;功率的概念;动能和势能的含义及转化。
四、教具与学具准备教具:实验用小车、斜面、弹簧测力计、计时器、演示用滑轮组等。
学具:教材、练习本、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过演示小车在斜面上下滑动的实验,让学生观察并思考“力是如何使物体发生位移的”。
2. 教学新课:(1)讲解功的概念,引导学生理解功的定义。
(2)通过例题讲解,让学生掌握功的计算方法。
(3)介绍功率的概念,讲解功率的计算方法。
(4)讲解动能和势能的含义,引导学生了解它们之间的转化关系。
3. 随堂练习:(1)计算给定物理过程中的功。
(2)计算给定物理过程中的功率。
(3)分析动能和势能的转化实例。
六、板书设计1. 功的概念、计算公式。
2. 功率的定义、计算公式。
3. 动能和势能的含义、转化关系。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算物体在恒力作用下的功。
(2)计算物体在变力作用下的功。
(3)根据给定条件,计算功率。
(4)分析实例,说明动能和势能的转化。
2. 答案:(1)W = F × s(2)W = ∫F × ds(3)P = W / t(4)动能转化为势能,势能转化为动能。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:(1)探讨实际生活中的功和功率实例。
(2)研究动能和势能的守恒定律。
(3)了解现代科技中与功、功率相关的研究成果。
2024年高一物理教案《功》(通用8篇一、教学内容1. 功的概念及其计算方法;2. 功与能的关系。
二、教学目标1. 理解并掌握功的定义,能够准确运用功的计算公式;2. 了解功与能的关系,理解能量守恒定律;3. 能够运用所学知识解决实际问题,培养学以致用的能力。
三、教学难点与重点教学难点:功的计算公式的应用,特别是力与位移方向不一致时的情况。
教学重点:功的概念及其计算方法,以及功与能的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、教学课件、实验器材(如弹簧测力计、小车等);2. 学具:物理课本、笔记本、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的实践情景(如抬物体),引导学生思考什么是功,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:(1)讲解功的定义,给出计算公式;(2)通过例题讲解,让学生掌握功的计算方法;(3)分析功与能的关系,引导学生理解能量守恒定律。
3. 随堂练习:布置一些典型题目,让学生独立完成,巩固所学知识。
4. 实验演示:进行一些简单的实验,如测量弹簧测力计的弹力,让学生直观地感受功的概念。
六、板书设计1. 功的定义及计算公式;2. 功与能的关系;3. 重点、难点知识标注;4. 例题及解答过程。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算一个物体在恒力作用下沿直线运动的功;(2)分析一个物体在重力、弹力、摩擦力共同作用下的功;(3)简述功与能的关系。
2. 答案:课后附上详细答案。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:布置一些拓展性题目,如变力做功、曲线运动中的功等问题,引导学生深入思考,提高学生的物理素养。
重点和难点解析1. 功的计算公式的应用,特别是力与位移方向不一致时的情况;2. 功与能的关系的理解;3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解和随堂练习的设计;4. 作业设计中的拓展延伸题目。
一、功的计算公式的应用1. 当力与位移方向垂直时,力所做的功为零。
这是因为功的计算公式为W=Fscosθ,当θ=90°时,cosθ=0,因此,功为零。
高中物理教案:功与能一、引言在高中物理教学中,功与能是一个重要的概念。
理解功与能的关系对于学生深入掌握物理知识和解决实际问题具有十分重要的意义。
本教案旨在通过优化教学内容和教学方法,帮助学生全面理解功与能的概念及其相互转化关系,并培养学生运用这些知识解析实际问题的能力。
二、认识功与能1. 功的概念功是描述力量对物体做工作的方式,它等于力在距离上的移动所做的功。
通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
2. 功的计算公式根据牛顿第二定律,计算功可以使用以下公式:W = F · d · cosθ其中,W表示功,F表示作用力大小,d表示物体移动的距离,θ表示作用力施加点移动方向和物体运动方向之间夹角。
3. 能的概念能是物体由于位置、形态或者状态而具有做工作或者产生变化的能力。
通常用符号E表示,单位也是焦耳(J)。
4. 功和能之间的关系功和能密切相关,它们之间可以相互转化。
当力对物体做功时,会将能量传递给物体。
而物体在运动过程中也可以将其具有的能量转化为做功的形式。
三、学习目标1. 理解并区分功与能的概念。
2. 能够根据所给条件计算功的大小。
3. 掌握能量转化和守恒定律的基本原理。
四、教学过程1. 导入活动:发现身边的例子学生们举出他们身边一些日常生活中涉及到功与能转化的例子,并进行讨论。
例如,抬起书包上楼、滑雪运动等。
2. 引导讲解:功与能定义教师通过简单明了且与学生日常经验联系紧密的方式,引导学生理解和区分功与能的概念。
强调作用力对物体产生位移才会有功,而物体由于位置、形态或状态存在不同类型的能。
3. 计算实践:计算功效果展示教师出示一个具体案例,例如一个人推着货车走了10米,在坡道上推和平地上推哪个工作更大?然后组织学生小组合作计算这个例子,通过讨论和展示计算结果的方式,引导学生探究功与力、距离、角度之间的关系。
4. 概念演练:抽象问题解决教师提供一些理论问题,要求学生用所学知识解答。
功和能的关系一、教学目标1、能够回顾起已经学过的重力做功与重力势能变化的关系,动能定理的内容,机械能守恒定律。
2、能够运用动能定理分析机械能不守恒时,除重力或系统内弹力以外其它力做功与机械能变化的关系。
能够根据实际建立模型分析简单问题。
能够根据已学知识推导摩擦力做功与产生内能的关系。
3、体会探究问题时建立物理模型的方法。
4、体会物理中能量守恒的思想。
养成探究自然规律的科学态度,提高科学素养。
二、学情分析学生初中对能量守恒有过了解,在高中已经学习了功、重力势能、动能、动能定理和机械能守恒,在此基础上进行一个功和能的关系的专题学习,具有一定的基础。
三、重难点本节课的重点是根据建立的模型推导机械能不守恒时,其它力做功与机械能变化的关系。
本节课的难点是对于模型的建立,对摩擦产生的热与摩擦力做功的探究。
四、教学方法本节课主要通过讨论法,讲授法进行教学,并通过实验演示,让学生通过对实验现象进行建模分析来进行学习。
五、核心素养建模能力是物理学科核心素养中的一个组成部分,是学科思维品质,能力的表现。
本节课着重对学生建模的引导。
六、教学过程(一)复习巩固:和同学们一起复习重力做功与重力势能的关系,合外力做功与物体动能变化的关系,机械能守恒定律。
复习期间根据情况可以请同学回答对机械能守恒中转换式和转移式的理解。
(二)小实验:通过抛出一个粉笔或者把粉笔拿高让其自由下落,让同学们发表意见,粉笔的机械能守恒吗?同学可能会给出守恒或不守恒的说法,教学过程中找两位同学说明自己的想法。
最后引导说明生活中往往是机械能不守恒的情况居多,再通过一个用绳子拉木块加速上升的小实验,让同学们观察物块的机械能变化,并对实验进行一个建模,通过建模来分析这个过程中拉力做功与物体机械能变化的关系。
建模中为了尽量简化,拉力设为恒定拉力,物块初始为静止。
质量为m的物体在恒定外力F的作用下由静止加速上升,上升h高度时速度大小为v。
让同学们分组讨论,通过这个模型得出其它力做功与物体机械能变化的关系。
高中物理功和能教案有些教案高中物理“功和能”教案1.1 设计意图1.1.1 通过引入功和能的概念,使学生了解物理学中能量的转化和守恒原理。
1.1.2 激发学生对物理现象的好奇心,培养学生的探究能力。
1.1.3 帮助学生建立物理学与现实生活的联系,提高学生的学习兴趣。
二、知识点讲解2.1 功的定义与计算2.1.1 功的概念:功是力对物体作用的效果,是力和物体位移的乘积。
2.1.2 功的计算公式:W = F × s × cosθ,其中F为力,s为位移,θ为力和位移之间的夹角。
2.1.3 功的单位:焦耳(J),1J = 1N·m。
2.2 能量的转化与守恒2.2.1 动能:物体由于运动而具有的能量,公式为K = 1/2mv²,其中m为质量,v为速度。
2.2.2 势能:物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能和弹性势能。
2.2.3 能量守恒定律:在封闭系统中,能量不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体。
三、教学内容3.1 功的概念和计算3.1.1 讲解功的定义,通过实例演示功的计算过程。
3.1.2 让学生通过实验或练习题,运用功的计算公式计算不同情况下的功。
3.1.3 引导学生理解功的单位,并进行单位换算练习。
3.2 能量的转化与守恒3.2.1 讲解动能、势能的概念,并通过实例分析动能和势能的转化。
3.2.2 让学生通过实验或练习题,运用能量守恒定律分析实际问题。
3.2.3 引导学生运用能量转化和守恒原理,解决生活中的物理问题。
4.1 知识与技能目标4.1.1 理解功的概念,掌握功的计算方法。
4.1.2 理解能量的转化与守恒原理,能运用能量守恒定律分析问题。
4.1.3 学会运用动能、势能的概念解决实际问题。
4.2 过程与方法目标4.2.1 通过实验和练习,提高学生的动手能力和实际问题分析能力。
4.2.2 培养学生的逻辑思维和推理能力。
高一物理教案《功》(通用8篇一、教学内容本节课选自高一物理教材第二章《运动的守恒量》中的第三节“功”,详细内容如下:1. 功的定义及表达式;2. 功的计算方法;3. 功的性质;4. 功与能的关系。
二、教学目标1. 让学生掌握功的定义、表达式及计算方法;2. 使学生了解功的性质,理解功与能的关系;3. 培养学生的逻辑思维能力和运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:功的性质、功与能的关系;2. 教学重点:功的定义、表达式及计算方法。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、实物模型(如小车、滑块等);2. 学具:计算器、草稿纸、笔。
五、教学过程1. 导入:通过一个实践情景引入,如运动员举重、踢足球等,让学生了解功的概念;2. 新课导入:讲解功的定义、表达式及计算方法;3. 例题讲解:以实际例子(如小球沿斜面下滑、电梯上升等)讲解功的计算方法;4. 随堂练习:布置一些有关功的计算题,让学生巩固所学知识;5. 小结:回顾本节课所学内容,强调重点和难点;6. 课后作业布置。
六、板书设计1. 定义:力在物体上的作用,使物体发生位移时所做的功;2. 表达式:W = F × s × cosθ;3. 计算方法:分别计算恒力做功和变力做功;4. 功的性质:标量、可加性、能量转化的量度;5. 功与能的关系:功是能量转化的量度,能量守恒定律。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算一个力F=10N,在物体上作用距离s=5m,夹角θ=60°时所做的功;(2)某物体从高处自由下落,求落地前重力所做的功;(3)一辆小车在水平路面上行驶,受到摩擦力f=20N,行驶距离s=100m,求摩擦力所做的功。
2. 答案:(1)W = F × s × cosθ = 10N × 5m × cos60° = 25J;(2)W = mgh = 1kg × 9.8m/s² × 5m = 49J;(3)W = fs = 20N × 100m = 2000J。
高中物理能量和功教案
一、教学目标
1. 了解能量和功的概念及关系
2. 掌握能量和功的计算方法
3. 能够应用能量和功的知识解决实际问题
二、教学内容
1. 能量的概念和分类
2. 功的概念和分类
3. 能量和功的关系
4. 能量和功的计算方法
三、教学重点与难点
重点:能量和功的概念及计算方法
难点:能量和功的关系的理解
四、教学方法
1. 讲授相结合,简明扼要地介绍能量和功的概念及计算方法
2. 示例分析,通过实例演示能量和功的计算过程
3. 实验探究,通过实验加深对能量和功的理解
4. 讨论交流,通过讨论让学生积极参与,加深对能量和功的认识
五、教学过程
1. 导入:通过一个具体的例子引入能量和功的概念
2. 讲解:介绍能量和功的概念、分类及关系
3. 分析:通过示例分析能量和功的计算方法
4. 实验:设计一个实验,让学生通过实验探究能量和功的关系
5. 讨论:组织学生进行讨论,加深对能量和功的理解
6. 总结:归纳能量和功的关系,强化学生对知识点的掌握
六、教学评估
1. 口头提问:通过提问考察学生对能量和功的理解
2. 练习测试:设计一些练习题,检测学生对能量和功的掌握情况
3. 实验报告:让学生撰写实验报告,评估学生对实验结果的分析和总结能力
七、教学反思
通过本节课的教学,学生对能量和功的概念及关系有了更深入的理解,能够熟练运用能量和功的计算方法解决实际问题。
在今后的教学中,应该注重激发学生的学习兴趣,培养学生的实验设计能力和实验报告撰写能力。
2024年高一物理教案《功》(精选一、教学内容本节课选自人教版高中物理必修二第四章《机械能》第一节“功”。
教学内容主要包括:理解功的概念,掌握功的计算公式,了解功的性质和作用,学会运用功的原理解决实际问题。
二、教学目标1. 知识与技能:使学生理解功的定义,掌握功的计算方法,能够运用功的原理分析生活中的简单物理现象。
2. 过程与方法:培养学生通过观察、思考、实践等方法,提高解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理现象的好奇心,培养学生热爱科学、积极探索的精神。
三、教学难点与重点重点:功的概念、计算方法及其在生活中的应用。
难点:理解正功和负功的概念,掌握功的计算公式的运用。
四、教具与学具准备1. 教具:斜面、滑块、弹簧测力计、多媒体设备等。
2. 学具:计算器、笔记本、教材等。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示实际生活中的例子(如人提水、斜面推物体等),引导学生思考:什么是功?功在生活中的作用是什么?2. 教学新课:(2)讲解功的计算公式,并通过例题进行解析。
(3)分析正功和负功的概念,让学生理解其实质。
3. 实践情景引入:(1)让学生分组讨论,分析生活中有关功的实例,并计算功的大小。
(2)组织学生进行实验,测量斜面推物体时的功。
4. 例题讲解:讲解典型例题,指导学生如何运用功的原理解决实际问题。
5. 随堂练习:布置一些有关功的练习题,让学生当堂完成,巩固所学知识。
六、板书设计1. 功的定义:力与物体在力的方向上的位移的乘积。
2. 功的计算公式:W=FS。
3. 正功和负功的概念:力和位移方向相同时,力做正功;方向相反时,力做负功。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算下列情况下力所做的功:一个人用50N的力向上提10N的物体,移动了5m。
(2)一个物体从斜面顶端自由滑下,已知斜面高1m,斜面长2m,求物体克服摩擦力所做的功。
2. 答案:(1)W=FS=50N×5m=250J。
高中物理《功和能》教案第一篇:高中物理《功和能》教案功和能一、教学目的:1.知道在能量相互转化过程中,转化了的能量的多少,可以由做功的多少来确定。
2.知道做功的过程就是物体能量的转化过程。
3.知道功是能量转化的量度。
4.为后面定量地描述动能和势能及机械能做好准备二、重点难点:1.理解做功的过程就是物体能量的转化过程是本节的重点。
2.理解功是能量转化的量度是本节的难点。
3.能源问题是本节课对学生的一个能力培养点。
三、教学方法:演示、讲授、讨论、练习。
四、教具:滚摆、皮球、重物、弹簧五、教学过程(一)引入新课复习提问:在初中,我们已经学过关于能的初步知识,请说出学过哪几种形式的能?(机械能、热能、电能、化学能等)。
不同形式的能量是可以相互转化的,各种形式的能量之间的转化是由什么量来量度呢?板书课题:第三节功和能(二)进行新课提问:请同学们举出一些物体能够做功的例子。
(1)流动的河水能够推动水轮机做功,说明流动的河水能够做功。
(2)人们在打桩时,先把重锤高高举起,重锤落下就把木桩打入地里,说明被举高的重锤能够做功。
(3)风吹着帆船航行,流动的空气能够对帆船做功。
(4)运动着的钢球打在木块上,能把木块推走,运动的钢球能够做功。
(5)射箭运动员把弓拉弯,放手后被拉弯的弓能把箭射出去,说明拉弯的弓能够做功。
(引导学生分析物体能够做功的共同点就是都有做功的本领-----能)1.一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量提问:我们知道,各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒,那么在这个转化过程中,功扮演着怎样的角色?讨论:(1)只有重力做功时,重力势能和动能发生相互转化。
演示:把一个滚摆悬挂在框架上,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升高到最高点,放开手,观察滚摆的运动,并思考它的动能和势能的变化。
分析说明:滚摆升高到最高点,放开手,在下落过程中,滚摆的动能增加,同时滚摆的重力势能减少,重力对滚摆做了功.重力对滚摆做了多少功,就有多少重力势能转化为动能.同理,在上升过程中,滚摆克服重力做功,滚摆的重力势能就增加,滚摆克服重力做了多少功,重力势能就增加多少.小结:物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度.(2)只有弹力做功时,弹性势能和动能发生相互转化.[演示]拿一根弹簧,水平放置,一端固定,另一端上放一小球并压缩.待静止后放手,小球将被弹出去.观察小球离开弹簧前弹簧的形变及小球的运动情况,并思考弹性势能和动能的变化.分析说明:被压缩的弹簧放开时把小球弹出去,小球的动能增加,同时弹簧的势能减少.弹簧对小球做了多少功,就有多少弹性势能转化为动能.小结:物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度.(3)机械能与内能的转化. [实例]列车在机车的牵引下加速运动.分析说明:列车在机车的牵引下加速运动,列车的机械能增加,同时机车的热机消耗了内能.牵引力对列车做了多少功,就有多少内能转化为机械能.小结:转化过程中,转化了的能量的多少可以用做功的多少来量度.(4)机械能与化学能的转化. [实例]用手抛出一个皮球.分析说明:你用手抛出一个皮球,对皮球做功的时候,皮球获得动能,同时贮存在你体内的化学能减少,你抛球时做的功越多,皮球获得的动能就越多,你体内的化学能减少的也就越多.实际上,皮球获得的动能是由体内减少的那部分化学能转化来的,而且你做了多少功,就表示有多少化学能转化为皮球的机械能.小结:转化过程中,转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度.[实例]起重机提升重物。
功与能的关系教案【篇一:高一物理:功和能教学设计_03】第三节功和能●本节教材分析本节讲述功和能之间的关系,属于过渡性的一节,目的在于阐述本章的基本线索,使学生知道如何定量地研究机械能,为后面两节定量地讲述能和重力势能做好准备.在本节的教学中,要结合初中学过的知识,通过实例使学生理解做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化,功是能量转化的量度,知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题,但是对于功和能的关系的认识要有一个过程,要通过本章的学习以及今后的学习,使学生逐步加深体会,这一节只要求有个初步理解就可以了.●教学目标一、知识目标1.知道能量的定义,知道对应于不同的运动形式具有不同的能量. 2.知道物体能够对外做功是因为物体具有能量.3.理解功是能量转化的量度.4.理解不同能量之间的转化,知道转化中总能量守恒.二、能力目标1.能从能量转化的角度来分析物体的运动,解决有关能量问题. 2.知道功和能之间的区别和联系.三、德育目标通过学习功和能之间的关系,使学生了解事物之间是相互联系的,并学会从功能角度去探索自然规律.●教学重点1.理解功和能的关系.2.知道能量的转化用做功来量度.●教学难点在具体的问题中如何得到能量的具体转化情况,并用做功来定量地反映这种转化.●教学方法实验法、举例法●教学用具投影片、cai课件●教学过程首先用投影片出示本节课的学习目标:1.理解功和能的关系 2.知道能量的转化用功来量度学习目标完成过程一、复习导入1.初中我们学过能量守恒定律,同学们回忆一下该定律的内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能的总量保持不变.2.引入初中我们已初步学会功和能的有关知识,对功和能有了一个简单的认识,并能定性地分析某些物理现象,本节课,我们进一步来研究能的基本知识以及功和能的关系.二、新课教学(一)能的概念1.用多媒体展示下列物理情景,并把四幅图对比在同一画面上①流动的河水冲走小石块.②飞行的子弹穿过木板.③自由下落的重物在地上砸了一个坑.④压缩的弹簧把物体弹出去.2.分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功.3.总结:一个物体能够对外做功,则这个物体具有能.(板书)4.同学们结合生活,举些物体具有能量的例子.张紧的弓能够做功,所以它具有能.电动机通电后能够做功,它具有能.打夯机能做功,它具有能.流动的空气能做功,它具有能.5.结合学生所举的例子总结:物质的不同运动形式对应着不同的能.例如:有形变的弹簧具有弹性势能,流动的空气具有动能等.6.①演示:把弹簧固定在铁架台上,下端挂一物体,用力向下拉物体,使弹簧伸长后释放,物体将向上运动.②分析:拉下物体,弹簧发生弹性形变具有弹性势能.松手释放后,弹簧缩短,对物体做功使物体具有了动能,同时弹簧的弹性势能减小,即把弹性势能转化为动能.③总结:各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒.7.用多媒体展示几种现象,学生分析能量的转化情况.①水冲击水轮发电机发电.机械能→电能②太阳出来,照耀森林.太阳能→生物能③傍晚,电灯亮了.电能→光能(内能)过渡引言:上边我们分析了几个能量转化过程,并且在能量转化过程中与之紧密相关的是做功.那么:功和能之间到底有什么关系呢?(二)功和能的关系1.用多媒体展示下边几个过程①人拉重物在光滑水平面上由静止而运动.②在水力发电厂中,水流冲击水轮机,带动水轮机转动.③火车在铁路上前进.2.师生共同分析①中人对重物做功的过程中,人的生物能转化为物体的动能.在水力发电厂中,水流对水流机冲击,带动水轮机转动.从而带动发电机转动而做功,水流的机械能转化为电能.火车前进而做功,把油和煤的化学能转化为内能,又把内能转化为火车的机械能.在上述过程中,发生了能量转化,且都伴随着做功过程并板书,做功使不同形式的能量发生转化.过渡:那么在能量转化中,能量的转化和所做的功之间有什么关系呢?3.举例说明①举重运动员把重物举起来,对重物做了功,重物的重力势能增加,同时,运动员消耗了体内的化学能,且运动员做了多少功,就有多少化学能转化为重力势能.②被压缩的弹簧放开时把一个小球弹出去小球的动能增加,同时弹簧的弹性势能减小,且弹簧对小球做了多少功,就有多少化学能转化为重力势能.类似的例子还很多,归纳得到:做了多少功,就有多少能量发生转化.板书:功是能量转化的量度.过渡:通过上述分析:功和能之间有着密切的联系,那么,它们之间有什么不同呢?4.老师概括功和能的不同①功是和物体的运动过程有关的物理量,是一个过程量.能是和物体的运动状态有关的物理量,是一个状态量.②做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化的大小是用做功的多少来量度的.但功和能不能相互转化.三、巩固练习1.关于功和能,下列说法正确的是a.功就是能,功可以转化为能b.做功越大,物体的能越大c.能量转化中,做的功越多,能量转化越多d.功是物体能量的量度2.运动员将质量为150 kg的杠铃举高2米:①运动员做了多少功?②有多少化学能转化为杠铃的重力势能?四、小结通过本节课的学习,我们知道了做功的过程就是能量转化的过程,并且做了多少功就有多少能量发生了转化,在以后的学习中,要注意运用功和能的观点、能的转化与守恒定律来分析和解决问题.五、作业(一)阅读课文,掌握功和能的关系(二)思考题1.一个质量分布均匀的长方形木块,放在粗糙的水平地面上,长为 2a,宽为a,若要把它从图中所在的位置直立起来,外力至少要做多少功?2.挂在竖直墙壁上的长1.80 m的画,画面质量为100 g,下面画轴质量为200 g,令将它沿墙缓慢卷起,g取10m/s2,需做_____j的功.参考答案:( 1)mga 2.45 2六、板书设计1.能量是表示物体具有做功本领大小的物理量2.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能功 3.和能4.功的大小等于转化的能量,但功不是能1.【篇二:功和能教案】五、功和能教学目标1.加强学生对功、功率、能量等概念的物理意义的理解.使他们能够在具体问题中合理地运用上述概念分析解决问题.2.通过动能定理、重力做功与重力势能关系的复习,使学生对功和能关系的认识进一步加深.并能够应用动能定理解决较复杂的问题. 3.加强学生对机械能守恒定律及其适用条件的认识,使他们能够运用守恒条件判断具体问题是否满足机械能守恒定律,并应用机械能守恒定律求解问题.4.培养学生综合分析的能力,使他们逐步掌握在较复杂问题中分析题意,找出适用规律,并运用规律解决问题的方法.教学重点、难点分析功、功率、动能、重力势能的概念,动能定理、机械能守恒定律等规律及应用是本章重点.本章难点较多,动能定理及其应用、机械能守恒定律及其适用条件是比较突出的难点.教学过程设计教师活动讲述:今天我们开始复习功和能一章,这一章内容较多,能力要求也比较高,所以同学既要注意知识内容,又要注意研究方法.板书:功和能一、基本概念1.功讲述:下面我们首先复习基本概念,先来看看功的概念.提问:大家回忆一下,功是如何定义的?学生活动回答:功是作用在物体上的力与物体在力的方向上发生的位移的乘积.用公式表示为国际单位制中功的单位是焦耳,功的单位还有电子伏、千瓦时、卡等.它们之间的换算关系:1cal=4.2j板书:单位:焦耳(j)lcal=4.2j提问:功的概念是人们在生产实践中总结出来的,比如说人在推车时做了1000焦耳的功,那么这1000焦耳的功究竟是哪个力做的呢?回答:是人的推力做的.讲述:所以,我们在研究功的时候必须首先明确是在研究哪个力做的功,另外考虑到动能定理的应用条件,我们还应该清楚这个力是否是物体所受的合力.这是我们要对功的概念做的第一点说明.板书:说明:①首先明确做功的力及此力是否是合力提问:明确了研究对象之后,我们来回忆一下:做功的两个必要因素是什么?回答:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移提问:那么功的定义反映出功的本质是什么呢?或者说功的物理意义是什么呢?回忆一下.回答:功的本质是力在空间的积累.例如:物体在一个牵引力的作用下绕圆周运动了一圈,又回到出发点,求牵引力所做的功.讨论,少数学生会认为功为零,多数学生会认为功不为零,但追问为什么时却很难说清楚.讲述:如果套公式的话,由于物体运动一周的位移为零,会很容易得出牵引力做功为零的结论.但是,从牵引力作用过程中消耗了其他形式能量而转化为物体动能这一点就能看出,这当然是一个错误的结论.为什么会出错呢?请同学再讨论一下,注意牵引力的特点.讨论,得出结论:原因在于功的定义式是对恒力而言的,而在此问题中,牵引力的方向在随时变化,是一个变力,所以不能套用公式.讲述:此题的正确结论应从功是力在空间积累这一角度,得出牵引力所做功等于牵引力与物体所走过的圆周的乘积.通过刚才的例子,我们可以对功的概念再做两点说明:板书:②功的本质是力在空间的积累③功的定义式对恒力才适用提问:下面我们再来回忆一下,功是矢量还是标量,功的正负又是什么含义呢?讲述:根据功的本质意义,所谓正功,就是力在空间是正的积累;所谓负功,就是力在空间是负的积累.提问:另外,我们知道研究功是离不开能量的,研究功的正负同样离不开能量,我们再来回忆一下,功和能量之间是什么关系呢?如何用能量的变化来说明正功与负功的意义呢?回答:功是能量改变的量度.力对物体做正功,导致物体能量增加;力对物体做负功,导致物体能量减少.讲述:这是正功与负功的本质差别.也是我们对功的概念要进行的再两点说明.板书:④功是能量改变的量度⑤功是标量,但功有正负讲述:需要对负功再加以说明的是:一个力对物体做了负功,也可以说成物体克服这个力做了功,例如,物体竖直上抛时,重力对物体做了-6焦耳的功,也可以说成物体克服重力做了6焦耳的功.提问:在实际问题中,我们还经常要涉及到合力做功的问题.大家回忆一下,如果一个物体受到几个力,那么物体所受合力所做的功与物体所受的各个力是什么关系呢?原因又是什么呢?回答:合力做的功等于各分力功的代数和.由于功是标量,所以当物体受到几个力的作用时,各力所做的功相加,就等于合力所做的功.板书:⑥合力功等于各力功的代数和讲述:另外,因为功的决定因素之一位移与参照物有关,所以功的大小还与参照物的选取有关.比如,我用力推桌子,但没有推动.以地面为参照物我没有做功,而以运动的物体为参照物,我却做了功.所以一般情况下研究功,必须以地面为参考物.板书:⑦功与参照物有关,一般必须以地面为参照物.讲述:下面我们来复习有关功率概念的知识.提问:首先我们回忆一下功率的定义、单位及其物理意义.回答:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率.功率的定义式为:p=w/t国际单位制中,功率的单位是瓦特,1瓦特=1焦耳/秒.功率的常用单位还有千瓦,1千瓦=1000瓦特.功率是表示做功快慢的物理量.讲述:由于功是能量转化的量度,所以功率从本质上讲,是描述能量转化快慢的物理量.单位:瓦特(w)1kw=1000w板书:①功率是表示做功快慢,即能量转化快慢的物理量提问:在研究功率时经常要遇到平均功率和即时功率,它们分别表示什么意义呢?它们通常用什么公式来求呢?板书:②平均功率与即时功率提问:在研究某些机械的功率时还经常要遇到额定功率、实际功率及输出、输入功率等概念,它们分别表示什么意义呢?回答:额定功率是某机械正常工作时的功率.每一个机械都有一个额定功率值,机械在此功率或在此功率以下工作,机械不会损坏;如果超过此功率,机械可能就要损坏.机械不一定总在额定功率下工作,这时机械的即时功率叫做机械的实际功率.机械对外做功的实际功率,称做此时机械的输出功率;外界对机械做功的实际功率,称做此时机械的输入功率.板书:③额定功率与实际功率,输出功率与输入功率讲述:下面我们来复习机械能.机械能包括动能和势能,势能又包括重力势能和弹性势能.板书:3.机械能(1)动能提问:我们先来回忆动能的意义及它的表达式和单位.【篇三:功和能教案】功和能一、教学目标1.在学习机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,学习处理这类问题的方法。
高一物理教学设计:功和能
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1。
在机械能守恒定律的基础上,研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况,处理这类问题的。
2。
对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容,本节教学是本章教学内容的总结。
通过本节教学使更加深入理解功和能的关系,明确物体机械能变化的规律,并能应用它处理有关问题。
3。
通过本节教学,使学生能更加全面、深入认识功和能的关系,为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学,为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。
二、重点、难点分析
1。
重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律,掌握应用这一规律解决问题的方法。
在此基础上,深入理解和认识功和能的关系。
2。
本节教学实质是渗透功能原理的观点,在教学中不必出现功能原理的名称。
功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点,要解决这一难点问题,必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识,从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化,用什么力做功去量度”。
3。
对功、能概念及其关系的认识和理解,不仅是本节、本章教学的重点和难点,也是物理教学的重点和难点之一。
通过本节教学应使学生认识到,在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。
三、教具
投影仪、投影片等。
四、主要教学过程
(一)引入新课
结合机械能守恒定律引入新课。
提出问题:
1。
机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么?
评价学生回答后,进一步提问引导学生思考。
2。
如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功,物体的机械能如何变化?物体机械能的变化和哪些力做功有关呢?物体机械能变化的规律是什么呢?
教师提出问题之后引起学生的注意,并不要求学生回答。
在此基础上教师明确指出:
机械能守恒是有条件的。
大量现象表明,许多物体的机械能是不守恒的。
例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。
分析上述物体机械能不守恒的原因:从车站开出的车辆机械能增加,是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少,是由于阻力对子弹做负功。
重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系,是本节要研究的中心问题。
(二)教学过程设计
提出问题:下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识,分析物体机械能变化的规律。
1。
物体机械能的变化
问题:质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用,沿斜面从高度h1上升到高度h2处,其速度由v1增大到v2,如图所示,分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。
引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。
归纳学生分析,明确:
选取斜面底端所在平面为参考平面。
根据动能定理∑W=ΔEk,有
由几何关系,有sinθL=h2—h1
即FL—fL=E2—E1=ΔE
引导学生理解上式的物理意义。
在学生回答的基础上教师明确指出:
(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功,是使物体机械能发生变化的原因;
(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和,等于物体机械能的变化量。
这是物体机械能变化所遵循的基本规律。
2。
对物体机械能变化规律的进一步认识
(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2—E1或W外=ΔE
其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和,E1、E2分别表示物体初、末状态的机械能,ΔE表示物体机械能变化量。
(2)对W外=E2—E1进一步分析可知:
(i)当W外>0时,E2>E1,物体机械能增加;当W外(ii)若W外=0,则E2=E1,即物体机械能守恒。
由此可以看出,W外=E2—E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。
(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程,其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。
例1。
质量4。
0×103kg的汽车开上一山坡。
汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。
上坡时汽车速度为5m/s,沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。
已知车行驶中所受阻力大小是车重的0。
01倍,试求:(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?取g=10m/s2。
本题要求用物体机械能变化规律求解。
引导学生思考与分析:
(1)如何依据W外=E2—E1求解本题?应用该规律求解问题时应注意哪些问题?
(2)用W外=E2—E1求解本题,与应用动能定理∑W=Ek2—Ek1有什么区别?
归纳学生分析的结果,教师明确给出例题求解的主要过程:
取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外=E2—E1解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。
这既是应用此规律解题的基本要求,也是与应用动能定理解题的重要区别。
例2。
将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。
物体向上运动经过某一位置P时,它的动能减少了80J,此时其重力势能增加了60J。
已知物体在运动中所受空气阻力大小不变,求小物体返回地面时动能多大?
引导学生分析思考:
(1)运动过程中(包括上升和下落),什么力对小物体做功?做正功还是
做负功?能否知道这些力对物体所做功的比例关系?
(2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的.关系如何?每一种形式能量的变化,应该用什么力所做的功量度?
归纳学生分析的结果,教师明确指出:
(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。
(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。
(3)由于重力和阻力大小不变,在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。
(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep,可以知道经过P点时,物体动能变化量大小ΔEk=80J,机械能变化量大小ΔE=20J。
例题求解主要过程:
上升到最高点时,物体机械能损失量为
由于物体所受阻力大小不变,下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同,因此下落返回地面时,物体的动能大小为
E′k=Ek0—2ΔE′=50J
本例题小结:
通过本例题分析,应该对功和能量变化有更具体的认识,同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。
思考题(留给学生课后练习):
(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几?
(2)物体经过P点后还能上升多高?是前一段高度的几分之几?
五、小结
本小结既是本节课的第3项内容,也是本章的小结。
3。
功和能
(1)功和能是不同的物理量。
能是表征物理运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度。
(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化。
(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化,但能的总量是保持不变的。
自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。
六、说明
本节内容的处理应根据学生具体情况而定,学生基础较好,可介绍较多内容;学生基础较差,不一定要求应用物体机械能变化规律解题,只需对功和能关系有初步了解即可。