高中物理必修二7.2《功》教学设计
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第七章《机械能守恒定律》第二节《功》教学设计教材分析:《功》是人教版物理必修二第7章第2节的内容。
本节教材根据人们的认知规律对“功”的相关知识进行了循序渐进的编排。
首先从起重机搬运货物、机车牵引列车前行等常见的事例入手,引导学生认识到功与能量有着密切的关系。
然后,复习了初中所学的功的两个必要因素及两种特殊情况下计算功的方法,接着,提出了如何解决“一般情况下力做功的计算问题”。
在引导学生分析推导出功的一般计算公式之后,又提出了新问题:力对物体做正功和做负功的条件。
对于这个知识点,教材上只做了简单的提及和说明,教学过程中,教师可通过实例的分析与解答,引导学生明白:当力的方向与位移方向成不同角度时,此角度的余弦值可以是正的,可以是负的,还可以为零。
从而总结出力对物体做正功、做负功的条件。
紧接着,又提出了新的问题:“正功、负功表示什么样的物理意义”。
这个知识点是本节课的重点之一,也是本节课的难点之一,教材上对这个知识点也只是一笔带过。
所以,学生在学习这个知识点时存在着较大的困难。
为了有效突破这个教学难点,教学过程中可以直线运动为例,引导学生进行了分析探究。
分析过程中若能巧妙的结合图解法,则更有利于化难为易,化抽象为具体,更有助于学生对正功、负功的物理意义的理解和掌握。
在完成了上述知识点的学习之后,再提出问题:“如何求各个力对物体所做的总功?”然后引导学生通过实例加以分析,总结出求各个力对物体所做总功的两种方法。
总之,通过本节课的学习与探究,学生不仅要完成本节课需要解决的新问题,而且也能够让学生的分析思维能力和归纳总结能力得到有效训练。
同时也有利学生对以前学过的知识的进一步巩固和提升。
从而真正达到了“温故而知新”的目的。
学情分析学习《功》这节课时,学生已具备了一定的逻辑思维能力和归纳推理能力。
通过初中物理的学习,学生已经知道了做功的两个必要因素以及力的方向与位移方向同向时功的计算方法。
学生在物理必修一中已经学习了下列知识点:当力的方向与物体的运动方向同向时,物体做加速运动;当力的方向与物体的运动方向反向时,物体做减速运动;力的合成与分解,合力与分力的等效替代关系等。
7.2功一、教学内容分析1、教材的地位与作用:《功》这一节课选自人教版高中物理必修二,第七章第二节,是《机械能守恒定律》这一章中的重要知识点和后续课程的基础,是高考常考的内容。
能量是当今社会的热点话题,而功是能转化的量度,直观表现就是一个力对物体做正功(负功),使这个物体的能量增加(减少)。
功能关系方面的问题是高考必选的内容,所以本节课不仅仅是本章教学体系的重点,也是高考考查的重点。
2、教学内容的特点:本节课中功的定义比较抽象,学生在初中已经学习功的定义并能判断一个力是否做了功,这节课主要是对功概念的完善,以及对做功在一般情况下的计算,分析力对物体做功的正负,所以本节课内容并不是简单的重复,而是在原有模糊概念的基础上进行知识的深入和细化。
在教学过程中,必须注意区分高中知识和初中知识的不同。
二、学情分析学生在初中已初步学了功的有关知识,对功是能量转化的量度、功的定义、力做功的两个必要因素、以及功的计算。
此阶段的学生理解和思考能力很强,但主要以抽象思维为主,所以对正、负功比较难以理解。
本节课授课内容并不是将初中已学知识的重复,而是在现有知识的基础上进行深化、细化。
所以在本节课的授课内容方面,我将侧重于通过演示实验和分组探讨的方式对初中知识的概念修正以及对功的正负等知识点的教学。
三、教学目标:1、理解功的概念.,知道做功的两个要素。
2、明确功是标量,能够应用功的公式进行相关计算.3、理解正功和负功的物理意义.四、教学重难点重点:功的计算公式以及应用难点:正负功的概念。
五、教学方法根据本节课的教学内容,我将主要采取探究式教法,并以讨论法和合作交流贯穿于教学的始终,让学生亲身参与课堂教学,成为学习的主体,且从生活实例出发,让学生对知识由感性认识上升到理性认识。
六、教学过程问题1:如果力F 是竖直向上时,则力F 做了多少功问题2:如果力F 是水平方向时,F 又做了多少功?由以上的两个例子得出力做功的两个特例: (1)当F 与l 垂直时:W=0 (2)当F 与l 同向时:W=FL【理论探究】现实生活中拉力并不总是与位移同向或垂直,当拉力与位移方向的夹角为α时,此时拉力F 做的功又该如何计算?可以通过什么方法将此时的情况化简成F 与L 同向或垂直来计算?αcos 1F F = αsin 2F F =根据分力具有的独立性和做功的两个不可缺少的因素可知:分力F 1对物体所做的功等于F 1L 。
《功》教案高中物理必修二一、教学内容本节课选自高中物理必修二第四章《机械能》的第二节“功”。
详细内容包括:1. 功的定义及计算公式;2. 功与能的关系;3. 恒力做功和变力做功的计算;4. 功的物理意义。
二、教学目标1. 理解功的定义,掌握功的计算方法;2. 掌握功与能的关系,理解能量转化的过程;3. 能够解决实际问题,运用功的计算公式。
三、教学难点与重点重点:功的定义、计算公式及物理意义。
难点:变力做功的计算方法。
四、教具与学具准备1. 教具:斜面、滑块、弹簧测力计;2. 学具:计算器、草稿纸。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过实际操作,展示物体在力的作用下移动一定距离的过程,引导学生思考力的作用效果与哪些因素有关;2. 例题讲解:(1)计算恒力做功;(2)计算变力做功;3. 知识讲解:(1)介绍功的定义、计算公式;(2)阐述功与能的关系;4. 随堂练习:布置一些有关功的计算题,让学生独立完成;六、板书设计1. 定义:功 = 力× 距离× cosθ2. 公式:W = Fd cosθ3. 物理意义:力对物体所做的功,等于物体动能的增量;4. 变力做功计算方法:积分法。
七、作业设计1. 作业题目:(1)一物体在水平面上受到一恒力F的作用,沿直线移动距离s,求该力所做的功;(2)一物体在斜面上受到一恒力F的作用,沿斜面向上移动距离s,求该力所做的功;2. 答案:(1)W = Fs;(2)W = Fscosθ。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过实践情景引入,让学生对功的概念有了直观的认识。
但在讲解变力做功的计算方法时,可能部分学生难以理解;2. 拓展延伸:引导学生思考实际问题,如摩擦力做功与物体速度的关系,引出下一节内容——功率。
重点和难点解析1. 变力做功的计算方法;2. 实践情景引入的设置;3. 作业设计中题目的选择和答案的解析;4. 课后反思与拓展延伸的深度。
详细补充和说明:一、变力做功的计算方法变力做功的计算是本节课的难点。
《功》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.知道力学中做功的含义。
能说出做功包含的两个必要因素,并能判断出力是否对物体做功。
2.明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3.能应用公式进行简单的计算。
(二)过程与方法
1.通过实验和生活中的例子,理解做功包含的两个必要因素,判断出力是否对物体做功。
2.通过观察和分析,了解功的含义,学会用科学探究的方法研究物理问题。
(三)情感态度与价值观
1.通过联系生活、生产实际激发求知欲,培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣.用物理学史培养学生的科学态度和科学精神。
2.通过合作性的探究,展示性交流,增强自信,树立自尊、学会合作的意识,追求学生和谐发展。
二、教学重难点
教学重点:明确力学中功的含义。
教学难点:判断力是否对物体做功。
三、教学过程
教学环
教师活动学生活动设计意图节。
《功》 教学设计——人教版(必修2)第七章第二节一、教学目标(一)知识与技能1.初步认识做功与能量变化的关系,理解功的概念,知道做功的两个要素。
2.明确功是标量,知道αcos Fl W =的适用范围,会用功的公式进行计算。
(二)过程与方法1、从“功和能量变化的关系”引出“做功的过程就是能量转化的过程”。
2、通过课件和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
3、在推导αcos Fl W =过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证的方法培养学生科学论证能力和推理能力,并渗透等效思想,有意识地培养学生的科学思维的素质。
(三)情感态度与价值观1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究,使学生体会到物理来源于生活,并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的不懈努力。
2、通过探究式质疑、解惑,培养学生的科学探究兴趣和热情。
二、教学重点建立功的概念,能推导功的公式。
三、教学难点推导功的公式并会应用功的公式进行计算。
四、教学方法讲授法、演示法、实验法、练习法、多媒体辅助教学等五、教学用具水桶、木块、木板、篮球、配套教学课件等对物体受力分析:重力,支持力,拉力,摩擦力;物体为什么运动了呢?看水平方向上的受力情况;水平分力F1,摩擦力。
F1对物体做功了吗?做了多少功? F2呢? 所以拉力F 做功αcos Fl W =点评学生的解析,对学生的思维进行激励。
可不可以对物体的位移进行分解呢? 哪位同学上来算一下?学生上来推导计算 做了。
学生上来推导计算鼓励上来推导的同学。
掌声鼓励上来推导的同学。
掌声课件展示,辅助分析: 2.功的单位 3.功是标量学生积极思考,阅读教材结合实例,理解功的单位。
充分尊重学生的主体作用,同时也要强调老师的主导作用,在师生互动合作中,可突破从表面结论到内在抽象性规律理解的教学难点! 初步应用小组合作讨论交流、探究解决问题的方法,各合作小组推荐代表发言展示他们的学习成果。
高中物理必修二《功》教学设计就有确定值.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=2π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<2π时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;3.当2π<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。
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。
《功》精品教案高中物理必修二一、教学内容本节课选自高中物理必修二,第四章《机械能》,第一节《功》。
详细内容包括:功的定义、计算公式、功的性质以及功与能的关系。
二、教学目标1. 让学生掌握功的定义,理解功的概念。
2. 使学生能够运用功的计算公式进行相关计算。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点:功的性质以及功的计算公式的运用。
重点:功的定义,功的计算方法,以及功与能的关系。
四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、挂图、实验器材(斜面、小车、弹簧测力计等)。
学具:笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入利用挂图或实物展示,让学生观察斜面上的小车,并思考:小车在斜面上下滑过程中,哪些力对其做功?2. 教学新课(1)定义:介绍功的概念,引导学生理解功是描述力对物体作用效果的物理量。
(2)计算公式:推导功的计算公式,强调力和力的方向上的位移。
(3)性质:讲解功的性质,指出功是标量,有大小无方向。
(4)功与能的关系:阐述功是能量转化的量度,做功过程是能量转化的过程。
3. 例题讲解结合教材中的例题,讲解如何运用功的计算公式解决实际问题。
4. 随堂练习让学生完成教材中的习题,巩固所学知识。
5. 课堂小结六、板书设计1. 功的定义2. 功的计算公式3. 功的性质4. 功与能的关系七、作业设计1. 作业题目(1)计算物体在恒力作用下沿直线运动时所做的功。
(2)分析物体在斜面上下滑过程中,重力、支持力和摩擦力所做的功。
2. 答案八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对功的概念和计算方法的掌握程度,以及例题和随堂练习的完成情况。
2. 拓展延伸:引导学生思考非恒力作用下物体的功如何计算,为下一节课《动能定理》的学习打下基础。
重点和难点解析1. 功的定义及计算公式的理解与运用2. 功的性质,特别是功与能的关系3. 实践情景引入和例题讲解的教学设计4. 作业设计中的题目难度和拓展延伸一、功的定义及计算公式的理解与运用1. 力和位移的夹角:要让学生明白,夹角θ是力和位移方向之间的夹角,而非力的方向与水平方向的夹角。
《功》教案高中物理必修二一、教学内容1. 功的定义及计算方法;2. 功与能的关系;3. 功的计算在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 让学生理解并掌握功的概念,能熟练运用公式计算各种情况下的功;2. 使学生了解功与能的关系,理解能量守恒定律;3. 培养学生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:功的计算方法在实际问题中的应用;2. 教学重点:功的定义、计算方法及与能的关系。
四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、挂图、模型;2. 学具:练习本、计算器。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例(如举重、推车等),引出功的概念;2. 新课讲解:a. 介绍功的定义;b. 讲解功的计算公式及适用条件;c. 阐述功与能的关系;3. 实践情景引入:展示一些实际情景,让学生判断哪些情况下会产生功;4. 例题讲解:讲解典型例题,引导学生运用功的计算方法解决实际问题;5. 随堂练习:布置一些练习题,让学生当堂完成,巩固所学知识;六、板书设计1. 板书《功》2. 板书内容:a. 功的定义;b. 功的计算公式;c. 功与能的关系;d. 典型例题及解答步骤。
七、作业设计1. 作业题目:c. 解释生活中的一个实例,说明功与能的关系。
2. 答案:见课后附录。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对功的定义和计算方法掌握程度较好,但在实际问题中的应用还需加强;2. 拓展延伸:引导学生了解其他形式的功(如摩擦功、电功等),了解其在生活中的应用。
重点和难点解析1. 功的计算方法在实际问题中的应用;2. 功与能的关系;3. 实践情景引入及例题讲解;4. 作业设计。
一、功的计算方法在实际问题中的应用1. 在讲解功的计算方法时,要强调公式中力、位移和夹角的含义。
力的方向与位移方向的夹角对功的计算有重要影响,需特别讲解。
2. 通过举例分析不同情况下功的计算,如水平方向、垂直方向、斜向等,使学生掌握各种情况下的计算方法。
安徽省合肥市32中高中物理必修二《7.2 功》教学设计【教学目标】1、知识与能力(1)知道功的定义,理解做功的两个必要因素。
(2)掌握功的公式:cos W Fl α=,明确公式中各个字母所代表的物理量,知道功的单位。
(3)知道功是标量,理解正功和负功的含义,能正确判断正功和负功。
2、过程与方法(1)通过演示和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
(2)在推导cos W Fl α=过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力。
3、情感态度与价值观(1)通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯,培养学生学习物理的兴趣。
(2)培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。
【教学重点】在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念及功的计算公式。
【教学难点】(1)正功和负功的含义及如何判定各个力做功的正负。
(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆。
【教学过程】(一)、、探究做功因素1、现象分析:铅球在“举力”的作用下,重力势能增加。
拉力器在拉力作用下,弹性势能增加。
“汽车”在拉力作用下,动能增加。
根据能与功的关系,这些力一定对物体做了功。
2、初中知识:一个物体受到力的作用,且这个力就对物体做了功。
3、以举铅球为例分析(1)、举着铅球不动,位移为 ,“举力”是否做功?(2)、举着铅球在水平方向移动,在力的方向上 位移,“举力”是否做功?(3)、举着铅球在竖直方向移动,在力的方向上 位移,“举力”是否做功?4、做功的两个不可缺少的因素:①②(二)、功的计算:1、(初中知识)力和位移方向一致的情况: W Fl=2、力和位移有夹角(α)的情况:1F (1)、引导学生进行力的分解(2)、由于在2F 的方向上没有发生位移,所以 20W = 因此,F 所做的功即: (三)、功的定义:1、内容:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积。
7.2 功教学设计
(1)货物在起重机作用下被举高了;(2)机车制动后,列车逐渐驶向站台。
讨论:分析货物、列车的能量变化。
得出
功的定义:
(2)搬重货物实验
三种方式搬货物。
一种只做原地上下搬的过程,另外一种则搬着货物来回走动。
第三种原地搬起货物挺住不动。
这些情景。
分析出做功的两个要素:
1、
2、
(3)逻辑推理,探究功的规律
①功的公式
如图1,力F使滑块发生位移l这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?
计算公式:
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?
这种情况下的功怎么求?
结论: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。
运用公式计算功:给出F=100N、l=5m、θ=37°,计算功W ?
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。
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J) 1J=1N·m
②功是标量,探究合力的功
例1如图所示,F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力,大小分别为:F
1
=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?
F 1.F
2
的合力对P做多少功?
③运用公式—探究正功、负功
没有方向,但有正负之分。
总结:
当0°≤θ<90°时,cosθ为正值,W为正值,称为力对物体做_______,或称为力对物体做功。
当θ=90°时,cosθ=0,W=0,力对物体_________。
当90°<θ≤180°时,cosθ为负值,W为负值,称为力对物体做_______,或说物体________这个力做功。
例2如图中,a图中的推力对正在前进中的小车来说是阻力,b图中小车受到的滑动摩擦力阻碍小车的运动,c图中上升中的小球,重力与运动方向相反阻碍小球的上升,三个力均对物体做负功:
a.图中推力做功
b.图中摩擦力做功
c.图中重力做功
讨论结果:
当力对物体做正功,这个力对物体来说是力。
力对物体做负功,从动力学的角度看,这个力是力,对物体的运动起________作用。
一个力对物体做了负功,往往说成物体克服这个力做了功(取绝对值),即:
力F做负功-Fl与克服力F做了Fl的功等价。
(2)实际运用
例3一人乘电梯从1楼到10楼,在此过程中经历了先加速、后匀速,再
减速的运动过程,则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是()
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
例4如图所示,一质量为m=10kg的雪橇,受到与水平方向成37°斜向上的拉力作用从静止开始运动,力的大小为F=100N,使雪橇在水平地面上移动l=5m,如图所示。
雪橇与地面间的滑动摩擦力为F f=70N。
求:
①人对雪橇的拉力所做的功;
②雪橇克服摩擦力所做的功;
③力对雪橇所做的总功。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。