高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律功【省一等獎】

教學(xué)設(shè)計(jì)：《功》人教版必修物理2第七章第2節(jié)學(xué)校：揭東二中作者：郭燦彬《功》教學(xué)設(shè)計(jì)教材的分析本節(jié)內(nèi)容從學(xué)生常見的起重機(jī)搬運(yùn)貨物、機(jī)車牽引列車前行、手握握力器的事例入手，便于學(xué)生認(rèn)識的逐步加深。教材本著創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)疑激趣的原則，引導(dǎo)學(xué)生先分析力與位移同向的例子，然后探究力與位移有夾角時功的求解。在實(shí)際問題中，一個運(yùn)動的物體往往不只受一個力的作用。教學(xué)中，讓學(xué)生多舉例子，體會在物體產(chǎn)生一個位移的過程中，這些力有的是動力，有的可能是阻力，還有的力對物體的位移沒有直接的影響，從而引出正、負(fù)功的概念，教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納力做正、負(fù)功的條件，不要急于求成。學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過功，但這節(jié)內(nèi)容并不是初中內(nèi)容的簡單重復(fù)，而是內(nèi)容的深化和拓展，尤其讓學(xué)生注意區(qū)分日常生活中我們所說的做“工”與力對物體的做功的區(qū)別。在進(jìn)行力與位移有夾角時功的求解時，需要學(xué)生運(yùn)動數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析。對正、負(fù)功的理解則需要學(xué)生回顧力的作用效果。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)（一）、提出問題，回顧功的概念；（二）、思考做功的兩個因素；（三）、如何計(jì)算力做功的多少；（四）、、分析正功與負(fù)功的物理意義；（五）、如何計(jì)算多個力做功；（六）、總結(jié)教學(xué)目標(biāo)（一）、知識與技能理解功的概念，能利用功德一般公式計(jì)算功德計(jì)算。理解總功，能計(jì)算合力對物體所做的總功。理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度，并能舉例說明。（二）、過程與方法1、能從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)與功有關(guān)的問題。2、體會科學(xué)研究方法對人類認(rèn)識自然的重要作用。3、能運(yùn)用功的概念解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題。（三）、情感態(tài)度與價值觀有參與科技活動的熱情，有將功德知識應(yīng)用于生活與生產(chǎn)實(shí)際的意識，勇于探究與日常生活的物理學(xué)問題。教學(xué)重、難點(diǎn)（一）、重點(diǎn)：理解功的概念及正、負(fù)功的意義。（二）、難點(diǎn)：利用功的定義解決有關(guān)問題。課時設(shè)計(jì)：1課時教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖情景導(dǎo)入問題1：這些現(xiàn)象有一個共同的特征，你能看出來嗎？=1\*GB3①課件展示（圖片1）=2\*GB3②簡單介紹：貨物被起重機(jī)舉高，重力勢能增加了；列車在機(jī)車的牽引力之下，速度增大，動能增加了；握力器在壓力的作用，彈性勢能增加了。=3\*GB3③提出問題。觀察并思考激發(fā)學(xué)生對物理情景的探究熱情推進(jìn)新課一、功問題1：做功的兩個因素？=1\*GB3①教師引導(dǎo)=2\*GB3②拓展教學(xué)：可以精確描述為一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動的位移。=3\*GB3③提出概念：如果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。=1\*GB3①學(xué)生回顧知識=2\*GB3②學(xué)生回答：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動的距離。通過知識回顧，復(fù)習(xí)做功的兩個要素，引發(fā)學(xué)生溫故知新的興趣。問題2：思考過程一和過程二中手對黑板擦的支持力與黑板擦的重力是否做功？并說明原因。=1\*GB3①教師演示：過程一，平托黑板擦向上移動一段距離；過程二，平托黑板擦水平移動一段距離。=2\*GB3②提出問題，逐層引導(dǎo)=3\*GB3③教師強(qiáng)調(diào)：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。=1\*GB3①學(xué)生觀察、思考、討論=2\*GB3②學(xué)生代表回答：在上升過程中，位移方向在豎直方向，與支持力和重力共線，故二力做功了；在水平移動過程中位移水平，在重力和支持力方向無位移，故此過程二力均未做功。通過簡單的課堂演示，讓學(xué)生現(xiàn)場分析做功情況，加深做功要素的理解。問題3：如果力的方向與物體的運(yùn)動方向一致，應(yīng)該怎樣計(jì)算這個力的功？問題4：若力的方向與物體的運(yùn)動方向成某一角度，該怎樣計(jì)算功呢？=1\*GB3①課件展示情景一：物體m在水平力F的作用下水平向右的位移為L，如圖所示，求力F對物體做的功。=2\*GB3②教師引導(dǎo)=3\*GB3③課件展示情景二：物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為L，如圖所示，求力F對物體所做的功。④教師鼓勵學(xué)生大膽猜想，盡量讓學(xué)生的發(fā)散思維，不做點(diǎn)評。⑤教師提示學(xué)生思考：雖然F與位移方向不一致，但可以根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個方向分解，即跟位移方向不一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2。⑥教師利用實(shí)物投影儀展示學(xué)生的推導(dǎo)結(jié)果，點(diǎn)評、總結(jié)，得出功的定義式，及其文字?jǐn)⑹?，并?qiáng)調(diào)公式中各量的物理意義。=1\*GB3①學(xué)生根據(jù)教師功的概念獨(dú)立推導(dǎo)：W=FL=2\*GB3②學(xué)生進(jìn)行發(fā)散型猜想、思考、推導(dǎo)=3\*GB3③學(xué)生根據(jù)教師的提示畫出物體的受力分析圖，并在相互垂直的方向上正交分解，并求解F1、F2的功，得到W=FLcosα通過讓學(xué)生動手親自推導(dǎo)公式，讓學(xué)生加深對公式的理解，為公式的靈活應(yīng)用打好基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和歸納整理能力。二、正功與負(fù)功問題1：力對物體做正功或負(fù)功時有什么物理意義呢？能不能結(jié)合生活實(shí)際，舉例說明？=1\*GB3①教師提示：功的計(jì)算W=FLcosα包含cosα這一要素，隨著α的變化，cosα的值也變化。=2\*GB3②教師指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識討論隨α的變化，cosα的取值如何變化，從而得到功W的意義如何。=3\*GB3③教師指導(dǎo)學(xué)生思考所討論的問題，并畫出各種情況下力做功的示意圖，并通過示意圖總結(jié)：1、當(dāng)α=π/2時，cosα=0，W=0。力F和位移L的方向垂直時，力F不做功；2、當(dāng)α＜π/2時，cosα＞0，W＞0。這表示力F對物體做正功；當(dāng)π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F對物體做負(fù)功。④教師利用實(shí)物投影儀展示學(xué)生的推導(dǎo)結(jié)果，點(diǎn)評、總結(jié)。⑤指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，提出問題。⑥教師提示：一個運(yùn)動的物體往往不只受一個力的作用，在物體產(chǎn)生一個位移的過程中，這些力中有的力是動力，有的力則可能是阻力，還有的力對物體的位移沒有直接的影響。=1\*GB3①學(xué)生討論總結(jié)：力F與物體位移L的夾角α的取值范圍為90°＜α≤180°。那么，在這個范圍內(nèi)，cosα可能大于0，可能等于0，還有可能小于0，從而得到功W可能大于0、等于0、小于0。=2\*GB3②學(xué)生閱讀，在引導(dǎo)下通過正功、負(fù)功的概念比較理解正、負(fù)功的意義。=3\*GB3③學(xué)生討論正功和負(fù)功的意義，得出認(rèn)識：正功的意義是，力對物體做功提供能量，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，表示物體能量減少。利用數(shù)學(xué)知識分析物理問題是物理學(xué)習(xí)常用的手段，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和歸納總結(jié)的能力。問題2：當(dāng)一個物體受到幾個力的共同作用而發(fā)生一段位移時，如何求這幾個力的總功？這幾個力分別對物體做功的代數(shù)和等于這幾個力的合力對這個物體所做的功嗎？=1\*GB3①由兩名同學(xué)到黑板對例題進(jìn)行求解。要求同學(xué)一先求出各個力所做的功，再求做功的代數(shù)和；同學(xué)二先求出各個力的合力，再求合力所做的總功。=2\*GB3②師生一起點(diǎn)評兩種解答過程，并對解題規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。=1\*GB3①學(xué)生代表兩人到黑板解答=2\*GB3②學(xué)生對解題規(guī)律總結(jié)如下：當(dāng)物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解：（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。培養(yǎng)競爭意識，活躍課堂氣氛，規(guī)范解題過程，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題。三、課堂小結(jié)=1\*GB3①讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。=1\*GB3①認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方?？偨Y(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。四、課堂練習(xí)：對“功”的理解水流從高處落下，對水輪機(jī)做3×108J的功，對這句話的正確理解是（）A．水流在對水輪機(jī)做功前，具有3×108J的能量B．水流在對水輪機(jī)做功時，具有3×108J的能量C．水流在對水輪機(jī)做功后，具有3×108J的能量D．水流在對水輪機(jī)做功的過程中，能量減少3×108J根據(jù)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”可知，水流在對水輪機(jī)做功的過程中，有能量參與轉(zhuǎn)化，水流對水輪機(jī)做了3×108J的功，則有3×108J的機(jī)械能減少了。故答案應(yīng)選D。讓學(xué)生鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，在習(xí)題中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。布置作業(yè)：教材60頁第3題小結(jié)板書（課件）功本質(zhì)本質(zhì)因素公式單位一、功的概念一、功的概念cosα=0，力cosα=0，力F不做功cosα＞0，力F對物體做正功cosα＜0，力F對物體做負(fù)功二、功的正