高中物理-功教學設計學情分析教材分析課后反思

PAGE1PAGE《功》教案教學目標1.知識與技能（1）理解什么叫做功以及做功所必需的兩個要素。（2）掌握功在力和位移同向以及一般情況下的計算公式，以及功的符號表達式和功的單位。并能進行有關計算（3）掌握正負功的物理意義，在日常生活中學會判斷力做功的正負。(4)掌握合力做功的意義2.過程與方法（1）通過經歷討論探究的過程掌握討論探究的方法。（2）通過掌握功的計算以及產成條件，嘗試運用功來解決日常生活中的問題。3.情感態(tài)度價值觀（1）通過列舉功在現實廣泛的應用，使學生聯系生活實際，激發(fā)好奇心，產生求知欲。（2）通過對功的學習，增強自己將物理知識應用于生產生活實際的意識，勇于探究與日常生活有關的物理問題。4、教學重點和難點（1）教學重點學生在理解力對物體做功的兩個要素的基礎上掌握功的概念和功的計算和正負功的物理意義。（2）教學難點功的正負的物理意義。課時安排：

1課時

教學過程：

功復習回顧:功這個概念同學們并不陌生,我們在初中就已經學習過它的初步知識.讓同學們思考做功的兩個因素: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.教師引導:高中知識的學習對知識的定義與理解更加深入,我們已經學習位移,對功的要素應如何更加精確地描述?擴展教學:可以精確描述為:①作用在物體上的力;②物體在力的方向上移動的位移.即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,物理學中就說這個力對物問題探究問題1:如果力的方向與物體的運動方向一致,應該怎樣計算這個力的功.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,如下圖所示,求力F對物體做的功.教師指導學生思考問題,根據功的概念獨立推導.尤其強調力和位移方向一致,這時功等于力跟物體在力的方向上移動的位移的乘積.即W=Fl.問題2:若力的方向與物體的運動方向成某一角度,該怎樣計算功呢?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.教師提示學生思考,雖然F與位移方向不一致,但可以根據力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.學生根據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.則分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移,所以F2所做的功等于零.因此,力F對物體所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,所以,W=Flcosα教師利用實物投影儀展示學生的推導結果,點評、總結,得出功的定義式,及其文字敘述,并強調公式中各量的物理意義.通過讓學生動手親自推導公式,讓學生加深對公式的理解,為公式的靈活應用打好基礎.要點辨析:教師與學生共同通過具體實例的計算,對公式的使用注意事項總歸納:1.公式中F應為恒力,即大小、方向不變.2.做功與物體運動形式(勻速或變速)無關,也就是說,當F、l及其夾角α確定后,功W就有確定值.3.計算功時,一定要明確是哪個力對物體做的功.4.公式中的單位:F——牛(N);l——米(m);W——焦(J).二、正功和負功公式理解:功的計算式W=Flcosα包含cosα這一要素,通過數學知識的學習我們知道:隨著α的變化,cosα的值也變化.指導學生利用數學知識討論隨α的變化,cosα的取值如何變化,從而得到功W的意義如何.學生討論總結:力F與物體位移l的夾角α的取值范圍為0°≤α≤180°.那么,在這個范圍之內,cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.教師指導學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:1.當α＝0°時cosα＝1，w=Fl2.當α=時,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直時,力F不做功;3.當α<時,cosα>0,W>0.這表示力F對物體做正功;4.當<α≤π時,cosα<0,W<0.這表示力F對物體做負功.思維拓展功是標量,只有數值,沒有方向.功的正、負并不表示功的方向,而且也不是數量上的正與負.我們既不能說“正功與負功的方向相反”,也不能說“正功大于負功”,它們僅表示相反的做功效果.正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映.在上述對功的意義認識的基礎上,討論正功和負功的意義,得出如下認識:正功的意義是:力對物體做功向物體提供能量,即受力物體獲得了能量.負功的意義是: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),即負功表示物體失去了能量.課堂訓練1、一學生用100N的力將質量為0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滾出20m遠，則該學生對球做的功是：（）A、2000JB、1000JC、16JD、無法確定要點：公式中F為恒力，且始終作用在物體上2、關于功的論述，下列說法正確的是：A、大的力一定比小的力做的功多B、+5J的功比-5J的功多C、+10J功比+5J的功多要點：功的正負不表示功的大小3、兩質量相等的物體A、B分別放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同樣的拉力F作用下，產生相同的位移S，則拉力：A、對A做的功多B、對B做功多C、一樣多D、以上都有可能ABABFFθθ粗糙光滑要點：力對物體做的功只與F、l、α三者有關，與物體的運動狀態(tài)等因素無關例題4、一個質量m＝150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離為5m，物體與地面間的滑動摩擦力f＝100N，求（1）各個力對物體所做的功（2）各個力對物體做功的代數和（3）物體所受的合力（4）合力對物體做的功（1）:拉力F1對物體所做的功為：W1=F1lcos37°=500×5×0.8J=2000J摩擦力f對物體所做的功為：W2=flcos180°=-100×5J=-500J（2）外力對物體所做的總功W等于W1和W2的代數和所以：W=W1+W2=1500J.（3）物體受到的合力為:F合=F1cos37°-f=500×N-100N=300N（4）合力對物體做的功W=F合l=300×5J=1500J.師生一起點評兩種解答過程,并對解題規(guī)律總結如下：幾個力對一個物體做功的代數和，等于這幾個力的合力對物體所做的功當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時,求這幾個力的總功的方法:一是根據功的公式W=Flcosα,其中F為物體所受的合外力;二是先求各力對物體所做的功W1、W2、…Wn,再求各力所做功的代數和,即W=W1+W2+…+Wn,注意代入功的正、負號.三.摩擦力功的理解【問題導思】1.滑動摩擦力一定做負功嗎?v0v0SMSmMv0m2.靜摩擦力一定不做功嗎?3.相互作用的一對靜摩擦力的總功和一對滑動摩擦力的總功分別如何?我們知道運動的物體可以受滑動摩擦力或靜摩擦力，靜止的物體也可以受滑動摩擦力或靜摩擦力.總結：(1)當靜止的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，摩擦力對該物體不做功.(2)當運動的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，摩擦力可能是阻力，也可能是動力.當摩擦力為動力時，摩擦力做正功;當摩擦力為阻力時，摩擦力做負功.(3)求摩擦力做的功時，對于靜摩擦力，由于物體之間相對靜止，兩物體位移相同.因此一對靜摩擦力做功的代數和為零.對于滑動摩擦力，由于物體之間有相對滑動，故兩個物體的對地位移并不相同，因此兩個相互作用的滑動摩擦力做功的總和不為零.4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正負相反嗎?SSNSN作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正負也不一定相反課堂練習關于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是()A、滑動摩擦力總是做負功B、滑動摩擦力可能做負功，也可能做正功C、靜摩擦力對物體一定做負功D、靜摩擦力對物體總是做正功課堂小結一、做功的兩個必要因素1、作用在物體上的力2、物體在力的方向上發(fā)生一段位移二、功的一般計算公式W=FLcosα三、功是標量，國際單位制中單位為J四、功的正負的物理意義：力對物體做正功，該力成為物體運動的動力力對物體做負功，該力成為為物體運動的阻力五、總功的求法1、先求每一個力所做的功，在求它們的代數和；2、先求合力，再求合力所做的功。布置作業(yè)1.教材“問題與練習”第2、3題.《功》學情分析知識基礎：學生在初中就已經學習過功，并且已經掌握了在力和位移在同一方向時的計算公式，具備了力學的相關知識，學習了矢量的分解，尤其通過力和位移的學習為學習功這一節(jié)奠定了基礎。能力基礎：學生在必修一和必修二前面幾章就已經掌握了討論探究的基本方法，因此本節(jié)通過討論探究的方法來討論得出功的一般表達式?！豆Α沸Ч治觯?.通過知識回顧,復習做功的兩個要素,并通過簡單的課堂演示,讓學生現場分析做功情況,加深做功要素的理解.并強調指出,分析一個力是否對物體做功,關鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移.2.正功、負功的概念學習后，教師通過課后練習和課堂練習,及時進行對其鞏固，然后對學生出現的問題進行點評、總結.效果較好。指導學生閱讀課本內容.提出問題,力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢?結合生活實際,舉例說明.概念理解:指導學生通過正功、負功的概念比較理解正、負功的意義.3.通過例題讓學生總結出合力的功的兩種計算方法，學生自己動手動腦，印象深刻。4.課堂討論，引導學生總結摩擦力做功情況及一對相互作用力做功情況，。學生體會有一些，還需在日常生活中細心體會5.課堂小結，起到鞏固本節(jié)所學知識以及強化記憶的作用。通過思考與討論，能夠使學生對矢量和標量進行進一步的來理解，并對功的計算實現進一步的掌握，深化對功的認識?！豆Α方滩姆治?、教材的地位和作用從物理學的角度來看，功是重要概念之一。功能關系，是與動能定理、牛頓定律并列的是力學中解決問題的重要方法，從能量途徑解決一些物體的運動問題時，功能關系必不可少，且有時更為簡便，因此，功是學習機械能的基礎。對于功的掌握水平直接影響能的概念的形成以及對動能關系規(guī)律的掌握。功在我們現實生活中也有許多的應用，因此，功在物理學中的地位非常重要。本節(jié)選自人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書物理必修2第七章第二節(jié)《功》。前面幾章介紹了物體的曲線運動，重點研究了平拋和圓周運動這些特殊曲線運動。前面一節(jié)安排了關于能量（包括動能和勢能）的知識，在此基礎上，本節(jié)重點討論功的定義、兩個因素、計算和正負問題，并為以后幾節(jié)動能定理和機械能守恒的學習打下基礎。因此，《功》這一節(jié)是本章乃至整個高中力學的重要內容。2、教材內容安排 教材首先介紹了功在歷史上的應用，并由此引出了功的概念。同時，結合我們的生活實際，來進一步理解功的概念并且得出功產生的兩個條件。然后結合圖像形象直觀的規(guī)定了功的計算方法以及功的單位，最后通過討論得到功的不同的分類及有關摩擦力做功情況。評測練習1．一個質量為m的物體，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上運動，下列哪些說法是正確的()A．如果物體做加速直線運動，F一定對物體做正功B．如果物體做減速直線運動，F一定對物體做負功C．如果物體做減速直線運動，F也可能對物體做正功D．如果物體做勻速直線運動，F一定對物體做正功解析：在水平拉力F的作用下，物體在粗糙的水平面上做加速運動時，拉力F與物體發(fā)生的位移同向，因此，F一定對物體做正功，選項A正確；物體做減速直線運動時，拉力F也可能與物體發(fā)生的位移同向，即F也可能對物體做正功，故選項B錯誤、C正確；物體做勻速直線運動時，水平拉力F一定與物體發(fā)生的位移同向，即F一定對物體做正功，故選項D正確。答案：ACD2．一個力對物體做了負功，則說明 ()A．這個力一定阻礙物體的運動B．這個力不一定阻礙物體的運動C．這個力與物體運動方向的夾角α<90°D．這個力與物體運動方向的夾角α>90°解析：由功的表達式W＝Flcosα知，只有當α>90°時，cosα<0，力對物體做負功，此力阻礙物體的運動，故A、D正確。答案：AD1．關于功的判斷，下列說法正確的是()A．功的大小只由力和位移決定B．力和位移都是矢量，所以功也是矢量C．因為功有正功和負功，所以功是矢量D．因為功只有大小而沒有方向，所以功是標量解析：功的大小由力、位移及其夾角決定，A錯，功只有大小沒有方向是標量，B、C錯，D對。答案：D2.圖7－1－18如圖7－1－18所示，B物體在拉力F的作用下向左運動，在運動的過程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則對摩擦力做功的情況，下列說法中正確的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力對A不做功C．摩擦力對B做負功D．摩擦力對A、B都不做功解析：選BC.對A、B受力分析如圖所示，物體A在Ff2作用下沒有位移，故選項B對．對物體B，Ff1與位移夾角為180°，做負功，故選項C對．4.如圖7－1－10所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，當水平板繞O端緩慢抬高，在重物P沒有滑動之前，下列說法中正確的是()圖7－1－10A．P受到的支持力不做功B．P受到的支持力做正功C．P受到的摩擦力不做功D．P受到的摩擦力做負功解析：摩擦力始終與P的速度垂直，不做功，支持力的方向始終與P的速度同向，做正功。答案：BC課后反思1.通過知識回顧,復習做功的兩個要素,并通過簡單的課堂演示,讓學生現場分析做功情況,加深做功要素的理解.并強調指出,分析一個力是否