高中物理功教学设计学情分析教材分析课后反思Word格式.docx

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做功的两个要素、功的计算公式、正负功的物理意义

教学难点：

功的计算、负功的理解

《功》学情分析

本节内容所面对学生为高一学生，他们处于从形象思维向抽象思维过渡的时期，思维活跃、求知欲强，有较好的形象思维和逆向思维，但普遍辨识力不高、归纳总结和设计实验方案能力不足。

这些学生在初中时已经学习了功的概念和做功的两个必要因素，上一节课已经对能量有了一定认识，知道动能和势能能够相互转换。

但是他们接触物理的时间不长，对物理意义的理解及分析能力薄弱，他们的抽象逻辑思维还需要直接经验的支持。

综上所述，学生学习知识更需要直观表象的引导。

因此，我们在教学设计中必须注意：

以学生身边现象引入知识，理论联系实际，加强直观教学，逐步让学生理解和应用科学知识。

《功》评测练习

做题时一定注意：

公式W=FScosα的应用

本公式中F必须是恒力α是F和S之间的夹角

S严格的讲是力的作用点相对于地面的位移.

一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）

1、下列有关功的说法正确的是（）

A、功有正负，是矢量B、功有正负，是标量

C、功无正负，是标量D、功有正负，但正负不表示方向，而表示大小

2、有以下几个物理量，这几个物理量组合后一定可以反映功的大小的是（）

①力②位移③力方向上的位移④力和位移夹角的余弦值

A、①②B、①③C、①③④D、①②④

3、关于1焦的功，下列说法正确的是（）

A、把质量为1千克的物体沿力F的方向移动1米，力F所做的功等于1焦

B、把质量为1千克的物体竖直匀速举高1米，举力所做的功等于1焦

C、把重为1牛的物体沿水平方向移动1米，水平推力所做的功为1焦

D、把重为1牛的物体竖直匀速举高1米，克服重力所做的功为1焦

4、一个物体在相互垂直的两个力F1、F2的作用下运动，运动过程中F1对物体做功3J，F2对物体做功4J，则F1和F2的合力做功为（）

A、1JB、5JC、7JD、无法计算

5、关于力对物体的做功情况，下列说法正确的是（）

A、物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功

B、行星绕太阳在圆轨道上运行时，引力对物体不做功

C、沿斜坡向上加速行驶的汽车，牵引力一定做功

D、细绳的一端固定，另一端拴一小球，使小球在竖直平面内做匀速圆周运动，绳的拉力要做功

6、有一根轻绳拴了一个物体，如图1所示，若悬点O以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功情况是（）

A、重力做正功，拉力做负功，合外力做负功

B、重力做正功，拉力做负功，合外力做正功

C、重力做正功，拉力做正功，合外力做正功

D、重力做负功，拉力做负功，合外力做正功

*7、下列有关力做功的说法正确的是（）

A、静摩擦力可以做正功B、滑动摩擦力一定做负功

C、一对静摩擦力做功一定为零D、一对滑动摩擦力做功一定为零

*8、如图2所示，一物体分别沿aO、bO轨道由静止滑下至底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同。

物体克服摩擦力做功分别是

W1和W2则（）

A、W1>

W2B、W1=W2

C、W1<

W2D、无法比较

二、填空题

9、用起重机把重为2×

104N的货物匀速提升5m，钢绳的拉力做功J，重力做功J，钢绳克服重力做功J。

10、质量为0.5kg的物体从高处自由落下，在下落的前2s内重力对物体所做的功是

。

11、用力拉一质量为m的物体，沿水平面匀速前进s米。

已知力和水平方向夹角为α，方向斜向上，物体与地面间动摩擦因数为μ，则此力做的功为。

12、一个人从4m深的水井中匀速提取50N的水桶至地面，又提着水桶在水平道路上行走12m，再匀速走下4m深的地下室，则此人提水桶的力所做的功为。

*13、以一定的初速度竖直上抛的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为。

三、计算题

14、一个质量m=2kg的物体，手到与水平方向成370角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离s=2m，物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的总功。

*15、如图3所示，带有光滑斜面的物体B放在水平面上，斜面底端有G=2N的金属块A，斜面高h=15cm，倾角α=600，用一水平力F推A，在将A推到顶端的过程中，A、B都做匀速运动，且B运动的距离L=30cm，求此过程中力F所做的功与金属块克服斜面支持力所做的功。

《功》观评记录

1、本节课学生的学习参与是积极主动的，课堂上能认真聆听，积极思考，勇于发言，友善合作。

2、本节课学生的活动时间是充足的，探究时间充足，思考时间充足，交流研讨的时间充足，师生交流的时间也是充足的。

3、本节课学生的认知状态是高水平的，学生能够用自己的话去解释、表述所学的知识，能够综合运用相关知识解决比较复杂的问题。

《功》教材分析

《功》选自人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》中的第二节，这一节在力学中占有很重要的位置，它的地位具有双重性。

其一，它属于初高中知识的结合点，我们应该以初中知识为起点，以教材内容为线索，展开科学方法教育与思维能力培养；

其二，它属于能量和力的结合点：

阐明了能量和力的关系，是进一步学习能量及解决力学问题的理论基础。

功和能的概念是物理学中重要的基本概念，且贯穿在全部物理学中。

而“功”是本章知识链中非常重要的一环，就本章的知识结构上来说（如图），功是为进一步提出“能”这个更为广泛、更为重要的概念服务的。

做功过程反映了能量的变化过程。

教材中对于“功的公式”的得出是通过初中所学功的基础上，通过特殊到一般的延伸，先总结同一直线上力做功的计算公式，再以自主探究的方法来引导学生去寻找一般力做功与角度的关系，最终发现结论。

通过分小组探究、互相交流的形式进行教学，学生在探究过程中不仅掌握知识，而且培养能力，领悟科学研究的魅力和精髓之所在。

《功》教学设计

年月日

课题

功

课型

新授课（2课时）

教学目标

1．知识与技能

（1）理解功的概念和做功两个要素。

（2）会利用公式进行有关运算．

2．过程与方法

（1）理解正、负功的含义，能解释相关现象．

（2）W=Flcosa要灵活运用．

3．情感、态度与价值观

（1）生产、生活中处处体现了功的问题．

（2）合理、正确地做“功”有益于社会．

教学重点、难点

教学重点

理解功的概念及正负功的意义。

教学难点

利用功的定义式解决有关问题。

教学方法

教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

教学手段

教学工具

计算机、投影仪、CAI课件、录像片

教学活动

（一）引入新课

教师活动：

前面学习了自然界中存在的两种守恒量，一个是动能，一个是势能，在一定条件下可以发生改变。

看几幅图片，思考都有哪些能量的变化？

学生活动：

图片一势能增加，图片二动能增加，图片三弹性势能增加。

是什么让物体的能量发生了变化？

力的作用。

力让物体的能量发生了变化，我们就就说力对物体做了功。

初中我们学过做功的两个因素是什么?

学生思考并回答：

一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。

扩展：

高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：

①作用在物体上的力；

②物体在力的方向上移动的位移。

导入：

一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。

在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？

相反呢？

力对物体做不做功？

若做了功，又做了多少功？

怎样计算这些功呢？

本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。

（二）进行新课

1、推导功的表达式

如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？

投影问题一：

物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。

思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。

W=Fs

如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？

投影问题二：

物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。

在问题二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：

即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：

据做功的两个不可缺少的因素可知：

分力F1对物体所做的功等于F1s。

而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。

所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα

展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。

力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。

即：

W=Fscosα

W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。

功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。

在SI制中，功的单位为焦。

1J=1N·

m

在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。

2、对正功和负功的学习

指导学生阅读课文P5的正功和负功一段。

通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°

≤α≤180°

。

那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。

请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。

认真阅读教材，思考老师的问题。

①当α=π/2时，cosα=0，W=0。

力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；

②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。

这表示力F对物体做正功；

③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。

这表示力F对物体做负功。

投影学生画图情况，点评、总结。

点评：

培养学生分析问题的能力。

指导学生阅读课文。

提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？

结合生活实际，举例说明。

阅读课文，理解正功和负功的含义。

回答老师的问题。

倾听学生回答，点评、总结。

①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功

功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。

当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；

当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。

②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志

功是