高一物理必修第二册《功》的教学设计

高中物理必修二《功》教学设计

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物理 必修二§7.2功

教材分析 《功》节选自人教版普通高中课程标准教科书必修二第七章第二节的内容，功是高考常考内容，本节课是在学生已经学习能量的基础上进行学习的，主要紧紧围绕“功是能量变化的原因”这条主线展开来学习功。通过本节课的学习，为以后学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定理、以及最后得出“功是能量转化的量度”等知识的学习打下了坚实的基础。因此，本节课在本章教学中起到承上启下的过渡作用。

学情分析 1、学生基础知识掌握情况：高一的学生在初中阶段已经学习了功和能的初步概念，对做功的两个必要因素已有所了解，会判断力做不做功，以及力与位移同向时功的计算。学生在高一上半年已经知道力、位移的合成与分解的相关知识。

2、学生拓展知识和能力：学生对力与位移有夹角的情况下计算功是未知的，此阶段的学生理解和思考能力很强，主要以抽象思维为主，但是对正、负功比较难于理解。所以在这里应特别强调功是标量。因此在对功的学习中，我会采取探究式教学递进式引导学生。

三

维

目

标 一、知识与技能

1、初步认识做功与能量变化的关系。

2、理解功的概念和做功的两个必要因素。

3、掌握功的公式，会用公式进行有关的计算。

4、知道功是标量，理解正功和负功的含义。

5、会计算总功的求法。

二、过程与方法

1、通过演示和实例，结合启发式探究，使学生理解“功”的概念并掌握做功的两个因素。

2、通过讨论提问，培养学生独立思考，发现问题，概括问题的能力。

3、通过学生列举生活实例，培养学生观察思维能力。

三、情感态度和价值观

1、通过生产生活中做功的问题，理论联系实际，提高学生学习物理知识的兴趣。

2、培养学生独立思考、语言交流的能力。

重难点 重点：1、掌握做功的两个必要因素，功的公式。

2、理解正功和负功的含义。

难点：1、理解正功和负功的含义及判定各个力做功的正负。

2、利用功的定义式解决有关问题。

教学手段 多媒体教学

教学方法 探究法、讲授法、讨论法、问题法

教 学 过 程 设 计

教学程序 教师活动 学生活动

新课导入 利用多媒体展示生活图片,木头在起重机拉力作用下位置升高，重力势能增加；动车在出站时在机车牵引力的作用下速度变大，动能增加；握力器在手的压力的作用下弹簧发生形变，弹性势能增加。这些现象表明当物体能量发生变化时都会有力对物体做功，功和能紧密联系，功的计算常常为能量转化多少提供基础。 观察图片，对本节课内容产生兴趣。明确本节课的学习内容，初步理解功和能之间的关系。

新课教学

（一）功的概念及做功的要素

1、提问：在初中的学习当中什么叫做力对物体做了功？功的两个必要因素是什么？

力与物体在力的方向上通过的距离。

2、高中我们学习了位移，那么高中如何准确的描述做功的两个必要因素呢？如何用高中所学的知识来重新概括功的概念呢？

一个物体受到了力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了1、 让学生回忆初中学过的功的概念及初中学做功的两个必要因素。

2、思考老师提出的问题，在老师的引导思考，回答高中功的概念与初中的区别。

功。

用手托黑板擦向上移动一段距离和水平移动一段距离判断手对黑板檫的支持力与重力是否做功，归纳总结做功的两个必要因素：力与物体在力的方向上发生位移。 3、思考力对物体是否做功。

4、通过分析、讨论、归纳，认识到做功的两个因素：①作用在物体上的力。②物体在力的方向上发生的位移。

（二）功的计算

多媒体展示图片（黑板擦）：1、力的方向与物体的运动方向相同，功的公式W=FL,功等于力的大小与位移的大小的乘积。

2、力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做工功，W=0.

但是生活中普遍的情形是，物体运动的方向与力的方向不一致，运动方向与力成一定的角度，例如马拉雪橇。（假设地面光滑）

3、小组讨论当力与水平方向成角时，物体在光滑的水平面上前进了l,力F对物体做了多少功？（马拉雪橇简化图）

cosFlW

3、学生展示的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。

4、讲解：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。

即：cosFlW。以及公式的重点说明。

1.公式中F应为恒力,即大小、方向不变.

2. 计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功.

3.做功与物体运动形式(匀速或变速)无关,也就是说,当F、l及其夹角α确定后,功W1、认真观察图片，理解力的方向与物体的运动方向相同时功的公式及力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做功。

2、根据老师设置的问题，分小组讨论，思考老师提出的问题，根据功的概念推导。 选小组代表发言。

3．在教师的指导下进一步体会计算功的公式。

4、利用公式解决问题，巩固新知。

就有确定值.

4.功是过程量,是力在空间的积累量.（多劳多得？）

5.公式中的单位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).

突破难点 （三）正功和负功

公式理解：功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化,从而得到功W的意义如何.

画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:

1.当α=2时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功;

2.当α<2时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;

3.当2<α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功

.

有做功.

①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功

功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.

1．在教师的引导下理解正功、负功从效果上和能量上的意义。

2．学会负功的两种等效说法，会比较功的大小。 阻碍作用。

②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志

功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。

一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。举例说明：在上图中,可以说摩擦力做负功,也可以说物体克服摩擦力做了正功. 例如：一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱，得10元钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人，减10元钱。

在对功的意义认识的基础上，指导学生讨论体会正功的意义是：力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获得了能量。负功的意义是：物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，即负功表示物体失去了能量。功是能量转化的量度。

两个例题。 拓展规律 （四）计算总功的方法

提出问题：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解几个力对物体所做的功呢？

例题：一个质量m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10 N作用,在水平地面上移动的距离l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所

做的总功。

根据例题引出多个力对物体做功的求法：几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对这个物体所做的功。

总结：物体在几个力的作用下，这些力对物体做的总功有两种算法。①求各个力做功的代数和；②求合力做的功。 认真审题，小组讨论，说出解题方法。

对公式进行更深层次的理解和应用，注意解题过程培养学生独立思考，学以致用的思想，把学到的知识应用到实际生活中。

总结新知

巩固新知

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，本节难理解的点，应该注意什么，教师点评总结，拓展延伸下节课。 回忆思考所学知识，自己总结出本节课内容，。

让学生在脑海形成知识体系，复习本节课的知识点，。并对所学内容进行简单的反馈纠正。

板书设计 §7.2功

一、功

作用在物体上的力

1、 做功的必要因素

物体在力的方向上移动的位移

2、功的公式：cosFlW

a、功一定要指明是哪个力对物体做的功

b、力必须是恒力

二、 正功、负功

三、计算总功的方法：

a、各个力做功的代数和 b、求合力做的功

布置作业 1、

2、查找资料，预习下节课功率。

教学后记