第四章 第一節(jié) 功(教學(xué)設(shè)計)2023-2024學(xué)年高中物理必修第二冊同步核心輔導(dǎo)與測評（粵教版）

第四章第一節(jié)功(教學(xué)設(shè)計)2023-2024學(xué)年高中物理必修第二冊同步核心輔導(dǎo)與測評（粵教版）授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容粵教版高中物理必修第二冊第四章第一節(jié)《功》，主要包括以下內(nèi)容：

1.功的概念：介紹功的定義、公式及單位，解釋力對物體做功的條件。

2.功的計算：通過實例分析，講解如何計算恒力做功、變力做功以及功的合成與分解。

3.功與能量的關(guān)系：探討功與能量的轉(zhuǎn)化，闡述功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

4.功的物理意義：分析功在物理學(xué)中的重要性，以及它在實際生活中的應(yīng)用。

5.相關(guān)練習(xí)題：提供一些與本章內(nèi)容相關(guān)的練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)功的概念和計算方法，學(xué)生能夠建立能量轉(zhuǎn)化的觀念，理解功在物理學(xué)中的重要作用。同時，通過實例分析和練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實際問題的能力，發(fā)展其科學(xué)思維能力。此外，通過探究功與能量的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，培養(yǎng)其科學(xué)探究精神和實踐創(chuàng)新能力。重點難點及解決辦法重點：

1.功的定義和計算公式。

2.功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。

難點：

1.變力做功的計算。

2.功的合成與分解在實際問題中的應(yīng)用。

解決辦法與突破策略：

1.對于功的定義和計算公式，通過實際例子（如物體在恒力作用下沿直線運(yùn)動）來講解，引導(dǎo)學(xué)生理解功的計算方法，并通過練習(xí)鞏固。

2.通過實驗演示和動畫模擬，直觀展示功與能量轉(zhuǎn)化的過程，幫助學(xué)生建立物理模型，理解能量守恒定律。

3.對于變力做功的計算，使用微元法將變力分解為無窮多個小段恒力，計算每個小段的功，再求和得到總功。

4.通過具體案例講解功的合成與分解，如斜面上升和下降的功的計算，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具（如向量分解）解決實際問題。

5.定期組織小組討論和問題解答環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)和解決問題，教師及時提供反饋和指導(dǎo)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生配備粵教版高中物理必修第二冊教材。

2.輔助材料：收集功的計算實例、能量轉(zhuǎn)化案例的相關(guān)圖片和視頻，以及功與能量關(guān)系的動畫演示。

3.實驗器材：準(zhǔn)備斜面、滑輪組、測力計、小車等實驗器材，以及必要的防護(hù)設(shè)備。

4.教室布置：設(shè)置實驗操作區(qū)，保證實驗安全進(jìn)行；劃分小組討論區(qū)域，以便學(xué)生合作學(xué)習(xí)。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.同學(xué)們，大家好！上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力的作用效果，那么大家思考一下，力對物體做功的實質(zhì)是什么？

2.很好，力對物體做功的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。今天我們將深入學(xué)習(xí)關(guān)于功的知識，這節(jié)課的主題是“功”。

二、探究功的概念

1.請大家翻開教材第四章第一節(jié)，閱讀關(guān)于功的定義。根據(jù)教材內(nèi)容，誰能告訴我什么是功？

2.對，功是力在物體上所做的功，它是力與物體在力的方向上移動距離的乘積。我們用公式W=F*s*cosθ來表示，其中W是功，F(xiàn)是力，s是物體移動的距離，θ是力與位移之間的夾角。

3.現(xiàn)在，我想請大家舉例說明哪些情況下力對物體做功，哪些情況下力沒有對物體做功。

三、講解功的計算方法

1.接下來，我們來學(xué)習(xí)如何計算功。請大家看教材上的例題，我們一起分析一下如何計算恒力做功。

2.首先，我們需要明確力的方向和物體移動的方向是否一致。如果一致，那么cosθ就是1，功的計算就簡化為W=F*s。

3.如果力的方向和物體移動的方向不一致，我們需要用cosθ來計算力在物體移動方向上的分力，再乘以物體移動的距離。

4.現(xiàn)在，請大家嘗試計算教材上的練習(xí)題，鞏固一下恒力做功的計算方法。

四、探究變力做功

1.在實際生活中，我們經(jīng)常會遇到變力做功的情況。請大家看教材上的案例，分析如何計算變力做功。

2.變力做功的計算稍微復(fù)雜一些，我們可以采用微元法。將變力分解為無數(shù)個微小段，每個微小段視為恒力，計算每個微小段的功，然后將這些微小段的功求和，就得到了變力做的總功。

3.現(xiàn)在，請大家嘗試計算教材上的變力做功的練習(xí)題。

五、探究功與能量的關(guān)系

1.同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的計算方法，那么大家思考一下，功和能量之間有什么關(guān)系？

2.對，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。當(dāng)一個物體受到力的作用而移動時，力對物體做功，這個過程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

3.請大家看教材上的案例，分析功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。在這個過程中，我們引入了能量的概念，能量是物體做功的能力。

六、講解功的合成與分解

1.接下來，我們學(xué)習(xí)功的合成與分解。請大家看教材上的案例，分析如何計算多個力共同作用下的功。

2.當(dāng)多個力共同作用于一個物體時，我們需要將這些力進(jìn)行合成，得到一個等效的合力。然后，根據(jù)合力與物體移動方向的關(guān)系，計算合力做的功。

3.如果多個力的方向不同，我們需要將每個力分解為物體移動方向上的分力，分別計算每個分力做的功，然后將這些分力做的功求和，得到總功。

4.現(xiàn)在，請大家嘗試計算教材上的功的合成與分解的練習(xí)題。

七、課堂小結(jié)

1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們掌握了功的定義、計算方法，以及功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。

2.大家能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題，如計算恒力做功、變力做功以及功的合成與分解。

3.請大家回顧一下本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，鞏固所學(xué)知識。

八、布置作業(yè)

1.請大家完成教材上的練習(xí)題，加深對功的理解和應(yīng)用。

2.選取一道關(guān)于功的計算題，進(jìn)行課堂講解，要求講解過程中思路清晰、表達(dá)準(zhǔn)確。

九、課后輔導(dǎo)

1.對于在學(xué)習(xí)過程中遇到困難的同學(xué)，我會提供課后輔導(dǎo)，幫助大家解決問題。

2.請大家積極參與課堂討論，提出自己的疑問，我會及時解答。知識點梳理1.功的定義

-功是力在物體上所做的功，是力與物體在力的方向上移動距離的乘積。

-公式：W=F*s*cosθ，其中W是功，F(xiàn)是力，s是物體移動的距離，θ是力與位移之間的夾角。

2.功的單位

-功的單位是焦耳（J），1焦耳等于1牛頓的力使物體在力的方向上移動1米的距離所做的功。

3.功的計算方法

-恒力做功：當(dāng)力F與物體移動方向一致時，功的計算簡化為W=F*s；當(dāng)力F與物體移動方向不一致時，需要考慮力在物體移動方向上的分力，即W=F*s*cosθ。

-變力做功：將變力分解為無數(shù)個微小段，每個微小段視為恒力，計算每個微小段的功，然后將這些微小段的功求和。

4.功與能量的關(guān)系

-功是能量轉(zhuǎn)化的量度，當(dāng)一個物體受到力的作用而移動時，力對物體做功，這個過程中能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。

-能量守恒定律：在一個孤立系統(tǒng)中，能量不會憑空產(chǎn)生或消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

5.功的合成與分解

-當(dāng)多個力共同作用于一個物體時，需要將這些力進(jìn)行合成，得到一個等效的合力。

-如果多個力的方向不同，需要將每個力分解為物體移動方向上的分力，分別計算每個分力做的功，然后將這些分力做的功求和。

6.功的實際應(yīng)用

-功的概念廣泛應(yīng)用于物理學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域，如機(jī)械、電機(jī)、熱力學(xué)等。

-在日常生活中，我們經(jīng)常用到功的概念，如爬樓梯、推動物體等。

7.功的計算實例

-恒力做功實例：推車、提水、拉彈簧等。

-變力做功實例：物體在重力作用下自由下落、斜面上升等。

8.功的合成與分解實例

-多個力共同作用于物體，如斜面上升和下降時物體所受的力。

-力的分解實例：將一個力分解為水平和豎直方向上的分力。

9.功與能量轉(zhuǎn)化的實例

-動能轉(zhuǎn)化為勢能：物體上升時，動能減少，勢能增加。

-勢能轉(zhuǎn)化為動能：物體下落時，勢能減少，動能增加。

10.功的計算注意事項

-力與位移必須在同一直線上，否則需要計算力的分力。

-力與位移的夾角不同，功的計算結(jié)果不同。

-變力做功時，需要采用微元法進(jìn)行計算。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在本節(jié)課的教學(xué)中，我嘗試通過實際案例分析來引導(dǎo)學(xué)生理解功的概念，例如使用動畫模擬物體在重力作用下的運(yùn)動，幫助學(xué)生直觀地理解功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。

2.我引入了小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，這種方式不僅提高了學(xué)生的參與度，也培養(yǎng)了他們的合作精神和批判性思維。

3.為了鞏固學(xué)生的理論知識，我設(shè)計了一些與生活實際相關(guān)的練習(xí)題，如計算人在爬樓梯時所做的功，這樣的練習(xí)能夠讓學(xué)生更好地理解功的應(yīng)用。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對功的計算方法掌握不夠牢固，尤其是在處理變力做功的問題時，他們往往難以將變力分解為微小段的恒力，并進(jìn)行求和計算。

2.盡管小組討論環(huán)節(jié)提高了學(xué)生的參與度，但我也注意到有些學(xué)生在討論中過于依賴同伴，沒有積極地獨(dú)立思考。

3.在教學(xué)評價方面，我發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的筆試評價方式不能完全反映學(xué)生對功的理解程度，尤其是對功在實際生活中的應(yīng)用能力。

（三）改進(jìn)措施

1.針對學(xué)生對變力做功計算的困難，我計劃在課堂上增加一些變力做功的案例講解，并通過逐步引導(dǎo)的方式，幫助學(xué)生掌握微元法計算變力做功的方法。

2.為了鼓勵學(xué)生在小組討論中獨(dú)立思考，我將在討論前給出一些思考題，要求每個學(xué)生先獨(dú)立思考后再進(jìn)行討論，這樣可以確保每個學(xué)生都有機(jī)會表達(dá)自己的觀點。

3.在教學(xué)評價方面，我計劃采用多元化的評價方式，除了筆試外，還將增加口頭報告、實驗操作和實際問題解決等評價環(huán)節(jié)，以更全面地評估學(xué)生對功的理解和應(yīng)用能力。

4.我還將考慮與學(xué)校其他科目的老師合作，設(shè)計跨學(xué)科的的教學(xué)活動，讓學(xué)生能夠在不同的學(xué)科背景下理解功的概念，如結(jié)合數(shù)學(xué)中的向量知識來解釋功的計算。

5.最后，我計劃在課后提供更多的輔導(dǎo)資源，如在線問答、視頻講解等，以幫助學(xué)生在家中也能得到及時的幫助和指導(dǎo)。內(nèi)容邏輯關(guān)系①功的概念與計算

-重點知識點：功的定義、功的計算公式、功的單位。

-重點詞：力、位移、功、焦耳。

-重點句：功是力與物體在力的方向上移動距離的乘積。

②功與能量的轉(zhuǎn)化

-重點知識點：功是能量轉(zhuǎn)化的量度、能量守恒定律。

-重點詞：能量、轉(zhuǎn)化、守恒。

-重點句：在一個孤立系統(tǒng)中，能量不會憑空產(chǎn)生或消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

③功的合成與分解

-重點知識點：力的合成與分解方法、功的合成與分解計算。

-重點詞：合成、分解、等效、分力。

-重點句：當(dāng)多個力共同作用于一個物體時，需要將這些力進(jìn)行合成，得到一個等效的合力。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.請同學(xué)們完成教材第四章第一節(jié)后的練習(xí)題，包括選擇題、填空題和計算題。這些題目旨在幫助你們鞏固對功的概念、計算方法以及功與能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解。

2.設(shè)計一道關(guān)于功的計算題，要求結(jié)合實際生活中的情景，如計算一個人推車所做的功。這道題目將幫助你們將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。

3.小組討論作業(yè)：每個小組選擇一個與功相關(guān)的物理現(xiàn)象，如物體在斜面上滑動的功的計算，準(zhǔn)備一個5分鐘的口頭報告，內(nèi)容包括現(xiàn)象描述、功的計算過程以及在實際中的應(yīng)用。

作業(yè)反饋：

1.對于教材練習(xí)題的批改，我將會重點關(guān)注你們對功的計算公式和變力做功的處理方法是否正確。對于選擇題和填空題，我將指出你們的常見錯誤，并解釋正確的答案。

2.在計算題的批改中，我不僅會給出分?jǐn)?shù)，還會詳細(xì)批注你們的解題步驟，指出任何計算錯誤或不清晰的地方，并提供改進(jìn)的建議。

3.對于設(shè)計的生活情景計算題，我會評估你們能否將理論知識應(yīng)用于實際問題的解決。我將會提供反饋，指導(dǎo)你們?nèi)绾胃玫貙⑽锢砀拍钆c實際生活聯(lián)系起來。

4.在小組討論作業(yè)的反饋中，我會評價每個小組的報告內(nèi)容是否完整，報告表達(dá)是否清晰，以及小組成員之間的合作是否有效。我會給出具體的建議，幫助你們提高口頭報告的能力和團(tuán)隊合作技巧。典型例題講解例題1：

一個物體在水平地面上受到10N的恒力作用，沿力的方向移動了5米。計算這個過程中力對物體所做的功。

答案：W=F*s=10N*5m=50J

例題2：

一個物體在斜面上受到20N的力作用，沿力的方向移動了10米。如果力與位移之間的夾角為30度，計算這個過程中力對物體所做的功。

答案：W=F*s*cosθ=20N*10m*cos30°=200*√3/2=100√3J

例題3：

一個物體在斜面上受到10N的力作用，沿力的方向移動了5米。如果力與位移之間的夾角為45度，計算這個過程中力對物體所做的功。

答案：W=F*s*cosθ=10N*5m*cos45°=10*5*√2/2=25√2J

例題4：

一個物體在水平地面上受到10N的力作用，沿