2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)功的計(jì)算

“學(xué)思課堂”教學(xué)框架一2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)

學(xué)科高中物理年級(jí)高三時(shí)間：學(xué)22年11月10日（星期四）：黃世芳

課型一輪復(fù)習(xí)課題功的計(jì)算

所屬主題功能觀點(diǎn)

大概念概念1做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程

1.1做功

重要概念

1.2能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移

1.1.1理解功和功率。了解生產(chǎn)生活中常見機(jī)械功的功率大小及其意義

課標(biāo)內(nèi)容

1.2.1理解合力做功與動(dòng)能和動(dòng)能定理的關(guān)系。能用動(dòng)能定理解釋生產(chǎn)

生活中的現(xiàn)象。

次位概念

1.2.2理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系。定性了解彈力做功與彈性勢(shì)能

的關(guān)系。

1.2.3通過(guò)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（只有重力做功或彈簧彈力做

功，對(duì)應(yīng)機(jī)械能守恒，理解做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。）

【試題情境】

1生.活實(shí)踐類：機(jī)車啟動(dòng)、各種交通工具、各種體育比賽項(xiàng)目、各種生產(chǎn)工具、各種

娛樂項(xiàng)目和傳送帶等。

2學(xué).習(xí)探索類：功的正負(fù)判斷和大小計(jì)算、變力做功的計(jì)算、動(dòng)能定理的應(yīng)用、機(jī)械

能守恒的理解與應(yīng)用、功能關(guān)系的理解和應(yīng)用、能量守恒及轉(zhuǎn)化問題。

內(nèi)容要求解讀高考命題方向

2022年乙tf/N

L通過(guò)功與能的學(xué)習(xí)，卷?204卜

高考命題培養(yǎng)學(xué)生能量守恒的觀題考查功與。&?德

分析念和從能量角度處理問"F-t”圖像4

題的思維習(xí)慣。

恒力與變力做功的問題。

為基礎(chǔ)的功能關(guān)II

2.提高學(xué)生從物理學(xué)視2021年甲卷?24題以減速

系應(yīng)用問題。

角出發(fā)解決生產(chǎn)、生帶為背景考查了功與動(dòng)能定

活、運(yùn)動(dòng)等實(shí)際情境中理等知盥力）小軍

的功與能量問題和創(chuàng)新識(shí)。

性問題的能力。

組織概念功、恒力做功、變力做功、總功（合力功）、正功、負(fù)功、功能關(guān)系

學(xué)思課堂概括/原理做功是力在空間上累積的效果

相關(guān)概念力、位移、圖像法、平均值法、動(dòng)能定理、微元法

【情境】播放“我國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神州十三號(hào)載

人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸”的視頻：

1.學(xué)生分析返回艙著陸過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析和受力分析？

2.思考分析返回艙所受阻力為恒力或?yàn)樽兞r(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有何不同？

情境包裹

3,應(yīng)如何分析返回艙的能量變化？

【包裹】

1.恒力和變力做功的計(jì)算；

2.做功對(duì)應(yīng)著能量的變化。

核心問題功的計(jì)算

【理解核心概念：做功】

1.做功的兩個(gè)要素、功的公式及其適用范圍？

2功.的正負(fù)是指什么意思？功是矢量嗎？你有哪些方法判斷功的正負(fù)？

有力對(duì)物體不做功的情況嗎？

3恒.力做功怎么計(jì)算？

派生問題

4.變力做功計(jì)算方法和恒力做功一樣嗎？不一樣的話，應(yīng)如何計(jì)算變力

做功？

【理解核心概念：做功與能量的關(guān)系】

1.不同力做功對(duì)應(yīng)什么形式的能轉(zhuǎn)化？

2.做功與能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移有什么定量關(guān)系嗎？

相互作用觀：物體受力發(fā)生運(yùn)動(dòng)，力做功對(duì)應(yīng)能量變化

物理觀念能量觀：從物理學(xué)視角形成能量的基本概念，并用于解釋自然現(xiàn)象和解

決實(shí)際問題。

1.做功的分析計(jì)算方法

（1）有什么力做功？一一，恒力和變力做功計(jì)算的區(qū)別與聯(lián)系。

2.推理論證的能力：恒力做功計(jì)算方法的理解，變力做功方法的微元思

核心素養(yǎng)科學(xué)思維想，綜合分析推理的理解。

3.模型建構(gòu)的能力：

（1）變力做功的基本模型

（2）功能等量關(guān)系模型

科學(xué)探究

科學(xué)態(tài)度1認(rèn).識(shí)生產(chǎn)、生活中的物理現(xiàn)象堅(jiān)持實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度

與責(zé)任2.愛國(guó)情懷、文化自信、科技強(qiáng)國(guó)的信念

理解能力：做功概念的理解，恒力與變力做功的區(qū)別與聯(lián)系的理解。

關(guān)鍵能力綜合分析能力：綜合數(shù)學(xué)知識(shí)、空間方位知識(shí)分析做功要素以及做功計(jì)算方法。

模型構(gòu)建能力：構(gòu)建變力做功的基本模型和功能等量關(guān)系模型的能力

1、知道：恒力和變力做功的計(jì)算方法。

2、理解：變力做功的六種常用方法分別為：圖像法、平均值法、轉(zhuǎn)換法、微元法、功

率法以及用動(dòng)能定理間接求變力做功的方法。

教學(xué)目標(biāo)3、能做：能夠從物理學(xué)視角出發(fā)，求解生產(chǎn)、生活以及運(yùn)動(dòng)等真實(shí)情境中的各種力所

做的功。

重點(diǎn)：恒力功、變力功、總功的計(jì)算。

難點(diǎn)：理解掌握變力做功的基本模型，靈活應(yīng)用解決實(shí)際情境問題。

“學(xué)思課堂"物理一輪復(fù)習(xí)《功的計(jì)算》教學(xué)過(guò)程

2022年4月16日，我國(guó)航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神

州十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，著陸階段主要

依靠主降落傘將返回艙安全運(yùn)送至地面?，F(xiàn)將該運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化，

情境假設(shè)返回艙在距地面高H處的位置準(zhǔn)備著陸，此時(shí)速度大小為?j

包裹V0,方向向下，打開降落傘，降落傘帶來(lái)的空氣阻力為f,忽略其

他阻力，落地時(shí)返回艙速度剛好減為0,主降落傘質(zhì)量不計(jì)，返回

艙（含航天員）總質(zhì)量為m,重力加速度為g。請(qǐng)同學(xué)們思考：

（1）若f是恒力，如何計(jì)算它做的功？■

（2）若f與返回艙速度大小成正比，如何計(jì)算它做的功？

1、做功的兩個(gè)要素、功的公式及其適用一

I11

范圍？—

-----------------------------------

正功：力對(duì)物體起推動(dòng)作用

2、功的正負(fù)是指什么意思？功是矢量負(fù)功：力對(duì)物體起阻礙作用

嗎？你有哪些方法判斷功的正負(fù)？有力判斷方法：從力方向與位移（速度）方向的

對(duì)物體不做功的情況嗎？夾角判斷，夾銳角做正功，夾鈍角做負(fù)功，

夾直角力對(duì)物體不做功。

3、完成例1,歸納恒力做功和總功的計(jì)

算，體驗(yàn)功的標(biāo)量性?！練w納恒力做功和總功的計(jì)算方法】

1.恒力做功：

例1（單選）：靜止在水平面上質(zhì)量為1kg

的物體，同時(shí)受到水平面內(nèi)兩個(gè)相互垂直W=Ficosa

知識(shí)導(dǎo)的拉力F】、F2的作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了

2.總功：

學(xué)與問5m,速度為10m/s。已知Fi=6N、F2=8N,

題探究則（）①W總=F合Icosa

A、Fi做功30J

B、F2做功24J②W總=%+咳+%+……

C、Fi、F2的合力做功70J11

總二彳血廿一孑川詔

D、Fi,F2做的總功50J③w

【歸納變力做功的計(jì)算方法】

變力做功的計(jì)算方法一：

方法規(guī)情境方法概述

FN

在F-x或P-t圖像中，圖線與橫軸所圍?湎積”的

4、完成例2,歸納變4蜘%---；代數(shù)和就表示力F在這段位移所做的功或一段時(shí)

力做功的計(jì)算方法。2尸1

間內(nèi)機(jī)械做功的數(shù)值，且位于橫軸上方的“面積”

圖像法°XQBm

例2-1：如圖所示圖線o，飛廣r為正，位于橫軸下方的“面秋'為負(fù)，但此方法只

便于求圖線所圍圖形規(guī)則的情況（如三角形、矩

表示作用在做直線運(yùn)一2*1

J------..形、圓等規(guī)則的幾何圖形）

動(dòng)的物體的外力與物/

體運(yùn)動(dòng)位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系，物體開始處于靜變力做功的計(jì)算方法二:

止?fàn)顟B(tài)，則當(dāng)物體在外力的作用下，運(yùn)動(dòng)方

常境方樵述

40m的過(guò)程中，求力Fi、F2及合力做的功。法

在求解變力做功時(shí)，若物體受到的力方向不

變，而大小隨位移呈線性變化，即力均勻變

化，則可以認(rèn)為物體受到一大小海=丐區(qū)

F

ffr

i1TliYfTnTn的恒力作用，為、片分別為物體初、末態(tài)所

受到的力，然后用公式股應(yīng)cosa求此力所

做的功

例2-2：如圖所示，足球運(yùn)動(dòng)員用力F踢變力做功的計(jì)算方法三:

出足球，足球的質(zhì)量為足球被踢出時(shí)

m,就期廉方搬

的速度為V,足球被踢出后在地面上運(yùn)動(dòng)

了距離x停下。在這個(gè)過(guò)程中，足球運(yùn)動(dòng)肋建小球從4囑慢拉到哪,F財(cái)

應(yīng)胸

員對(duì)足球是否做功？

能定理為WF,W^WF-mg（l-€OsaM.得：

若沒有做功，請(qǐng)說(shuō)明W尸啾l-co$?）

路由；若做功，請(qǐng)計(jì)

算做功的多少？!

例2-3：在水平面上，有一彎曲的槽道AB,

槽道由半徑分別為R/2和R的兩個(gè)半圓構(gòu)變力做功的計(jì)算方法四:

成。如圖所示，現(xiàn)用大小

常見情境方法概述

恒為F的拉力將一光滑小

將懶的運(yùn)剜程分觸許多小段，因小段很小，每

球從A點(diǎn)沿槽道拉至Bm

微?小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將

點(diǎn)，若拉力F的方向時(shí)刻元變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)教個(gè)物小的位防向上腳力

法所做功的代數(shù)和.觸在中學(xué)階段，常應(yīng)用于求解大