高中物理功說課教案

高中物理功說課教案.考慮到功的定義式w=fscosα與課本上講的功的公式相同，特殊是對式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的。一起看看高中物理功說課教案!歡迎查閱!

高中物理功說課教案1

一、教學(xué)目標(biāo)

1.理解功的概念：

(1)知道做機(jī)械功的兩個不行缺少的因素，知道做功和“工作”的區(qū)分;

(2)知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90°時，力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做了功。

2.把握功的計算：

(1)知道計算機(jī)械功的公式w=fscosα;知道在國際單位制中，功的單位是焦耳(j);知道功是標(biāo)量。

(2)能夠用公式w=fscosα進(jìn)行有關(guān)計算。

二、重點、難點分析

1.重點是使在理解力對物體做功的兩個要素的基礎(chǔ)上把握機(jī)械功的計算公式。

2.物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動的位移簡單混淆，這是難點。

3.要使同學(xué)對負(fù)功的意義有所熟悉，也較困難，也是難點。

三、教具

帶有牽引細(xì)線的滑塊(或小車)。

四、主要教學(xué)過程

(一)引入新課

功這個詞我們并不生疏，學(xué)校中學(xué)習(xí)過功的一些初步學(xué)問，今日我們又來學(xué)習(xí)功的有關(guān)學(xué)問，絕不是簡潔地重復(fù)，而是要使我們對功的熟悉再提高一步。

(二)教學(xué)過程設(shè)計

1.功的概念

先請同學(xué)回顧一下學(xué)校學(xué)過的與功的概念親密相關(guān)的如下兩個問題：什么叫做功?誰對誰做功?然后做如下并板書：

(1)假如一個物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學(xué)中就說這個力對物體做了功。

然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動一段距離，并將示意圖畫到黑板上，如圖1所示，與同學(xué)一起爭論如下問題：在上述過程中，拉力f對滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功?桌面對滑塊的支持力n是否對滑塊做了功?強(qiáng)調(diào)指出，分析一個力是否對物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書：

(2)在物理學(xué)中，力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不行缺少的因素。

2.功的公式

就圖1提出：力f使滑塊發(fā)生位移s這個過程中，f對滑塊做了多少功如何計算?由同學(xué)回答出如下計算公式：w=fs。就此再進(jìn)一步提問：假如細(xì)繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種狀況下滑塊沿f方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為scosα。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式：

w=fscosα

再依據(jù)公式w=fs做啟發(fā)式提問：按此公式考慮，只要f與s在同始終線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到f的方向上，假如我們將力f分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將f分解到s的方向上得到這個分力為fcosα，再與s相乘，結(jié)果仍舊是w=fscosα。就此指出，計算一個力對物體所做的功的大小，與力f的大小、物體位移s的大小及f和s二者方向之間的夾角α有關(guān)，且此計算公式有普遍意義(對計算機(jī)械功而言)。至此作出如下板書：

w=fscosα

力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

接下來給出f=100n、s=5m、α=37°，與同學(xué)一起計算功w，得出w=400n?m。就此說明1n?m這個功的大小被規(guī)定為功的單位，為便利起見，取名為焦耳，符號為j，即1j=1n?m。最終明確板書為：

在國際單位制中，功的單位是焦耳(j)

1j=1n?m

3.正功、負(fù)功

(1)首先對功的計算公式w=fscosα的可能值與同學(xué)共同爭論。從cosα的可能值入手爭論，指出功w可能為正值、負(fù)值或零，再進(jìn)一步說明，力f與s間夾角α的取值范圍，最終總結(jié)并作如下板書：

當(dāng)0°≤α90°時，cosα為正值，w為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。

當(dāng)α=90°時，cosα=0，w=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。

當(dāng)90°α≤180°時，cosα為負(fù)值，w為負(fù)值，稱為力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做功。

(2)與同學(xué)一起先爭論功的物理意義，然后再說明正功、負(fù)功的物理意義。

①提出功是描述什么的物理量這個問題與同學(xué)爭論。結(jié)合圖1，使同學(xué)留意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運(yùn)動，發(fā)生了一段位移，引導(dǎo)同學(xué)熟悉其特征是力在空間位移上漸漸累積的作用過程。然后就此提出：這個累積作用過程究竟累積什么?舉如下兩個事例啟發(fā)同學(xué)思索：

a.一輛手推車上裝有許多貨物，搬運(yùn)工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。

b.假如要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過程中會有什么感覺?

首先使同學(xué)意識到上述兩個過程都是人用力對物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書如下：

功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標(biāo)量。

②在上述對功的意義熟悉的基礎(chǔ)上，爭論正功和負(fù)功的意義，得出如下熟悉并板書：

正功的意義是：力對物體做功向物體供應(yīng)能量，即受力物體獲得了能量。

負(fù)功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負(fù)功表示物體失去了能量。

4.例題講解或爭論

例1.課本p.110上的〔例題〕是功的計算公式的應(yīng)用示范。分析過程中應(yīng)使同學(xué)明確：推力f對箱子所做的功，實際上就是推力f的水平分力fcosα對箱子所做的功，而推力f的豎直分力fsinα與位移s的方向是垂直的，對箱子不做功。

例2.如圖3所示，abcd為畫在水平地面上的正方形，其邊長為a，p為靜止于a點的物體。用水平力f沿直線ab拉物體緩慢滑動到b點停下，然后仍用水平力f沿直線bc拉物體滑動到c點停下，接下來仍用水平力f沿直線cd拉物體滑動到d點停下，最終仍用水平力f沿直線da拉物體滑動到a點停下。若后三段運(yùn)動中物體也是緩慢的，求全過程中水平力f對物體所做的功是多少?

此例題先讓同學(xué)做，然后找出一個所得結(jié)果是w=0的同學(xué)發(fā)言，此時會有同學(xué)反對，并能說出w=4fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法，然后總結(jié)，使同學(xué)明確在每一段位移a中，力f都與a同方向，做功為fa，四個過程加起來就是4fa。強(qiáng)調(diào)：功的概念中的位移是在這個力的方向上的位移，而不能簡潔地與物體運(yùn)動的位移畫等號。要結(jié)合物理過程做詳細(xì)分析。

例3.如圖4所示，f1和f2是作用在物體p上的兩個水平恒力，大小分別為：f1=3n，f2=4n，在這兩個力共同作用下，使物體p由靜止開頭沿水平面移動5m距離的過程中，它們對物體各做多少功?它們對物體做功的代數(shù)和是多少?f1、f2的合力對p做多少功?

此例題要解決兩個方面的問題，一是強(qiáng)化功的計算公式的正確應(yīng)用，訂正同學(xué)中消失的錯誤，即不留意力與位移方向的分析，直接用3n乘5m、4n乘5m這種低級錯誤，引導(dǎo)同學(xué)留意在題目沒有給出位移方向時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)學(xué)問作出符合實際的推斷;二是通過例題得到的結(jié)果，使同學(xué)知道一個物體所受合力對物體所做的功。等于各個力對物體所做的功的代數(shù)和，并從合力功與分力功所遵從的運(yùn)算法則，深化功是標(biāo)量的熟悉。

解答過程如下：位移在f1、f2方向上的重量分別為s1=3m、s2=4m，f1對p做功為9j，f2對p做功為16j，二者的代數(shù)和為25j。f1、f2的合力為5n，物體的位移與合力方向相同，合力對物體做功為w=fs=5n×5m=25j。

例4.如圖5所示。a為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個定滑輪o，跨過定滑輪的細(xì)繩的p端固定在墻壁上，于細(xì)繩的另一端q用水平力f向右拉，物體向右滑動s的過程中，力f對物體做多少功?(上、下兩段繩均保持水平)

本例題仍重點解決計算功時對力和位移這兩個要素的分析。假如著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2f。因而合力對物體所做的功為w=2fs;假如著眼于繩子的q端，即力f的作用點，則可知物體向右發(fā)主s位移過程中，q點的位移為2s，因而力f拉繩所做的功w=f?2s=2fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。

五、課堂小結(jié)

1.對功的概念和功的物理意義的主要內(nèi)容作必要的重復(fù)(包括正功和負(fù)功的意義)。

2.對功的計算公式及其應(yīng)用的主要問題再作些強(qiáng)調(diào)。

六、說明

1.考慮到功的定義式w=fscosα與課本上講的功的公式相同，特殊是對式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的

高中物理功說課教案2

一、教學(xué)目標(biāo)

1.理解功的概念：

(1)知道做機(jī)械功的兩個不行缺少的因素，知道做功和工作的區(qū)分;

(2)知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90時，力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做了功。

2.把握功的計算：

(1)知道計算機(jī)械功的公式W=Fscos知道在國際單位制中，功的單位是焦耳(J);知道功是標(biāo)量。

(2)能夠用公式W=Fscos進(jìn)行有關(guān)計算。

二、重點、難點分析

1.重點是使同學(xué)在理解力對物體做功的兩個要素的基礎(chǔ)上把握機(jī)械功的計算公式。

2.物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動的位移簡單混淆，這是難點。

3.要使同學(xué)對負(fù)功的意義有所熟悉，也較困難，也是難點。

三、教具

帶有牽引細(xì)線的滑塊(或小車)。

四、主要教學(xué)過程

(一)引入新課

功這個詞我們并不生疏，學(xué)校物理中學(xué)習(xí)過功的一些初步學(xué)問，今日我們又來學(xué)習(xí)功的有關(guān)學(xué)問，絕不是簡潔地重復(fù)，而是要使我們對功的熟悉再提高一步。

(二)教學(xué)過程設(shè)計

1.功的概念

先請同學(xué)回顧一下學(xué)校學(xué)過的與功的概念親密相關(guān)的如下兩個問題：什么叫做功?誰對誰做功?然后做如下總結(jié)并板書：

(1)假如一個物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學(xué)中就說這個力對物體做了功。

然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動一段距離，并將示意圖畫到黑板上，如圖1所示，與同學(xué)一起爭論如下問題：在上述過程中，拉力F對滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功?桌面對滑塊的支持力N是否對滑塊做了功?強(qiáng)調(diào)指出，分析一個力是否對物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書：

(2)在物理學(xué)中，力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不行缺少的因素。

2.功的公式

就圖1提出：力F使滑塊發(fā)生位移s這個過程中，F(xiàn)對滑塊做了多少功如何計算?由同學(xué)回答出如下計算公式：W=Fs。就此再進(jìn)一步提問：假如細(xì)繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種狀況下滑塊沿F方向的位移是多少?與同學(xué)一起分析并得出這一位移為scos。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式：

W=Fscos

再依據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問：按此公式考慮，只要F與s在同始終線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到F的方向上，假如我們將力F分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將F分解到s的方向上得到這個分力為Fcos，再與s相乘，結(jié)果仍舊是W=Fscos。就此指出，計算一個力對物體所做的功的大小，與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角有關(guān)，且此計算公式有普遍意義(對計算機(jī)械功而言)。至此作出如下板書：

W=Fscos

力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

接下來給出F=100N、s=5m、=37，與同學(xué)一起計算功W，得出W=400Nm。就此說明1Nm這個功的大小被規(guī)定為功的單位，為便利起見，取名為焦耳，符號為J，即1J=1Nm。最終明確板書為：

在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)

1J=1Nm

3.正功、負(fù)功

(1)首先對功的計算公式W=Fscos的可能值與同學(xué)共同爭論。從cos的可能值入手爭論，指出功W可能為正值、負(fù)值或零，再進(jìn)一步說明，力F與s間夾角的取值范圍，最終總結(jié)并作如下板書：

當(dāng)090時，cos為正值，W為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。

當(dāng)=90時，cos=0，W=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。

當(dāng)90180時，cos為負(fù)值，W為負(fù)值，稱為力對物體做負(fù)功，或說物體克服這個力做功。

(2)與同學(xué)一起先爭論功的物理意義，然后再說明正功、負(fù)功的物理意義。

①提出功是描述什么的物理量這個問題與同學(xué)爭論。結(jié)合圖1，使同學(xué)留意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運(yùn)動，發(fā)生了一段位移，引導(dǎo)同學(xué)熟悉其特征是力在空間位移上漸漸累積的作用過程。

然后就此提出：這個累積作用過程究竟累積什么?舉如下兩個事例啟發(fā)同學(xué)思索：

a.一輛手推車上裝有許多貨物，搬運(yùn)工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。

b.假如要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過程中會有什么感覺?

首先使同學(xué)意識到上述兩個過程都是人用力對物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書如下：

功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標(biāo)量。

②在上述對功的意義熟悉的基礎(chǔ)上，爭論正功和負(fù)功的意義，得出如下熟悉并板書：

正功的意義是：力對物體做功向物體供應(yīng)能量，即受力物體獲得了能量。

負(fù)功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負(fù)功表示物體失去了能量。

4.例題講解或爭論

例1.課本p.110上的〔例題〕是功的計算公式的應(yīng)用示范。分析過程中應(yīng)使同學(xué)明確：推力F對箱子所做的功，實際上就是推力F的水平分力Fcos對箱子所做的功，而推力F的豎直分力Fsin與位移s的方向是垂直的，對箱子不做功。

例2.如圖3所示，ABCD為畫在水平地面上的正方形，其邊長為a，P為靜止于A點的物體。用水平力F沿直線AB拉物體緩慢滑動到B點停下，然后仍用水平力F沿直線BC拉物體滑動到C點停下，接下來仍用水平力F沿直線CD拉物體滑動到D點停下，最終仍用水平力F沿直線DA拉物體滑動到A點停下。若后三段運(yùn)動中物體也是緩慢的，求全過程中水平力F對物體所做的功是多少?

此例題先讓同學(xué)做，然后找出一個所得結(jié)果是W=0的同學(xué)發(fā)言，此時會有同學(xué)反對，并能說出W=4Fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法，然后總結(jié)，使同學(xué)明確在每一段位移a中，力F都與a同方向，做功為Fa，四個過程加起來就是4Fa。強(qiáng)調(diào)：功的概念中的位移是在這個力的方向上的位移，而不能簡潔地與物體運(yùn)動的位移畫等號。要結(jié)合物理過程做詳細(xì)分析。

例3.如圖4所示，F(xiàn)1和F2是作用在物體P上的兩個水平恒力，大小分別為：F1=3N，F(xiàn)2=4N，在這兩個力共同作用下，使物體P由靜止開頭沿水平面移動5m距離的過程中，它們對物體各做多少功?它們對物體做功的代數(shù)和是多少?F1、F2的合力對P做多少功?

此例題要解決兩個方面的問題，一是強(qiáng)化功的計算公式的正確應(yīng)用，訂正同學(xué)中消失的錯誤，即不留意力與位移方向的分析，直接用3N乘5m、4N乘5m這種低級錯誤，引導(dǎo)同學(xué)留意在題目沒有給出位移方向時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)學(xué)問作出符合實際的推斷;二是通過例題得到的結(jié)果，使同學(xué)知道一個物體所受合力對物體所做的功。等于各個力對物體所做的功的代數(shù)和，并從合力功與分力功所遵從的運(yùn)算法則，深化功是標(biāo)量的熟悉。

解答過程如下：位移在F1、F2方向上的重量分別為s1=3m、s2=4m，F(xiàn)1對P做功為9J，F(xiàn)2對P做功為16J，二者的代數(shù)和為25J。F1、F2的合力為5N，物體的位移與合力方向相同，合力對物體做功為W=Fs=5N5m=25J。

例4.如圖5所示。A為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個定滑輪O，跨過定滑輪的細(xì)繩的P端固定在墻壁上，于細(xì)繩的另一端Q用水平力F向右拉，物體向右滑動s的過程中，力F對物體做多少功?(上、下兩段繩均保持水平)

本例題仍重點解決計算功時對力和位移這兩個要素的分析。假如著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2F。因而合力對物體所做的功為W=2Fs;假如著眼于繩子的Q端，即力F的作用點，則可知物體向右發(fā)主s位移過程中，Q點的位移為2s，因而力F拉繩所做的功W=F2s=2Fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。

五、課堂小結(jié)

1.對功的概念和功的物理意義的主要內(nèi)容作必要的重復(fù)(包括正功和負(fù)功的意義)。

2.對功的計算公式及其應(yīng)用的主要問題再作些強(qiáng)調(diào)。

六、說明

1.考慮到功的定義式W=Fscos與課本上講的功的公式相同，特殊是對式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的文字表達(dá)。實際問題中會用功的公式正確進(jìn)行計算就可以了。從例題4可以看出，定義一個力對物體所做的功，將位移解釋為力的作用點在力的方向上的位移是比較恰當(dāng)?shù)?。假如將位移解釋為受力物體在力的方向上的位移，同學(xué)會得出W=Fs這一錯誤結(jié)果，還會理直氣壯地堅持錯誤，訂正起來就困難多了。

2.由于對功的物理意義的講解是初步的，因而對正功、負(fù)功的物理意義的講解也是初步的。這節(jié)課中只是講到受力物體得到能量還是失去能量這個程度。在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律之后，再進(jìn)一步作出說明。在機(jī)械能守恒的物理過程中，有重力做功，地球上的一個物體的機(jī)械能并沒有增加，因而正、負(fù)功的意義就不能用能量得失關(guān)系去說明白。在這種狀況下，重力做正功，表示勢能向動能轉(zhuǎn)化;重力做負(fù)功，表示動能向勢能轉(zhuǎn)化，這里的正功、負(fù)功不再表示能量得失，而是表示能量轉(zhuǎn)化方向的。

高中物理功說課教案3

一、教材分析

1.教材的地位和作用

“功”是機(jī)械能一章的第一節(jié)。就人類的學(xué)問構(gòu)架來說，功是為進(jìn)一步得出“能”這個更為廣泛、特別重要的概念服務(wù)的。功的概念是本章重點內(nèi)容，我們要留意到“功”概念概括性強(qiáng)，相當(dāng)抽象，不行能在短時間內(nèi)就讓同學(xué)有深刻體會，而應(yīng)當(dāng)逐步綻開、加深。

本節(jié)是在學(xué)校階段對功的概念有初步了解的基礎(chǔ)上，通過實例說明做功的兩個不行缺少的因素，并得出力的方向跟物體運(yùn)動方向相同時，功的計算式W=F·S(特別狀況)，再通過分析、推理的方式得出功的一般計算公式W=F·SCosα(普遍狀況)，最終再分三種狀況爭論功的意義。

2.教學(xué)重點與難點

重點：功的一般計算機(jī)式W=F·SCosα

難點：負(fù)功的意義

3.教學(xué)目標(biāo)

學(xué)問與技能目標(biāo)：理解功的概念，把握功的計算W=F·SCosα

過程與方法目標(biāo)：培育同學(xué)的推理力量、分析綜合力量，并學(xué)會物理學(xué)常用的討論方法