2.功教学设计实例

日期:2016-1-9 16:20 阅读:

共1课时

2.功　高中物理人教2003课标版

1教学目标

一、知识与技能：

1、理解功的概念，能用功的公式进行计算。

2、理解正功、负功的含义。

3、能计算多个外力对物体所做的总功，并掌握计算总功的两种方法。

二、过程与方法：

1、通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法。

2、通过讨论使学生认识影响功的因数。

三、情感、态度与价值观：

认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。

2新设计

物理模型和数学工具在物理学发展过程中的结合使用

3学情分析

高一学生在初中学习阶段，已经掌握了简单的功的计算。

4重点难点

1、功的理解和计算；

2、理解正负功的含义；

3、总功的计算方法。

5教学过程 5.1 第一学时 评论(0) 教学目标评论(0) 学时重点评论(0) 学时难点教学活动 活动1【导入】图片

请同学们观察以上图片。

师：这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗?

学生：（物体、力、距离）

师：在初中我们学过，一个物体受到力的作用, 并且在力的方向上发生了距离, 我们就说这个力对物体做了功。还知道了物理中的做功与生活中的做功是不同的。分析图片中的力，它们对物体做功了吗？如果做功了，该怎样计算呢？通过本节课，我们将更深入学习这些问题。不再说距离,而是用位移表述。

活动2【活动】课堂

一、功

引导回顾：

1．功的概念：

一个物体受到力的作用, 并且在力的方向上发生了位移, 我们就说这个力对物体做了功。

师强调：高中不再说距离,而是用位移表述。

2．功的两个必要因素

师：下面图中，人做功的有哪些？你是怎样判断力是否对物体做了功的？

用多媒体举例，并引入做功的两个必要因素：

（1）作用在物体上的力。

（2）物体在力的方向上发生的位移。

点评：分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。

3．功的表达式

师：如果力对物体做了功，该怎样计算这个力做的功呢？

回顾:

1)、力的方向与物体的运动方向一致,W=FL

例如：在光滑的水平地面上，物体M在水平恒力F的作用下发生了一段位移l。

2)、力的方向与物体的运动方向垂直,W=0

【探究1】推导功的表达式

问题：当拉力与水平方向的夹角为α时，此时拉力F做功了吗？如果做了功，应该是多少呢？

教师引导：(正交分解法)

若将F 分解,结果如何?
让学生思考：若将位移 l 分解,结果又如何?

让学生自我探究，然后回答。得到

功的表达式： W=FLcosα；

力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。

4．单位

在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号为J。

1J=1N.m

1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为1J.

5．功是标量，只有大小，没有方向。

让学生理解：

1 )公式中各物理量的含义。

2) 用此公式计算功时，F必须为恒力。

3 )计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功。

二、正功和负功

通过功的计算练习，引入正功和负功。

讨论一个力做功时可能会出现哪些情形？先观察，再完成表格。

α取值

cosα

W的取值

物理意义

　　教师指导学生阅读课本内容，并指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化。矢量的正负表示方向，功是标量，它的正、负表示什么意思呢?结合生活实际,举例说明。

概念理解:指导学生通过正功、负功的概念比较，理解正、负功的意义。

教师总结：

功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。
功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。

一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。例如：一个力对物体做了-8J的功，可以说成物体克服这个力做了8J的功。

三、总功

教师活动：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解多个力对物体所做的功呢?

投影P59例题：如图所示，一个物体在拉力F的作用下，水平向左移动位移为了L，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何? 物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?

学生活动：认真审题，解决问题。

教师活动：投影学生解题过程，点评总结。

解析：物体受到拉力F、滑动摩擦力F阻、重力G、支持力FN的作用。

重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；

F所做的功为：W1=FLcosα=2000J，

滑动摩擦力F阻所做的功为：

W2=F阻Lcos180°=-F阻L=-500J。

各个力对物体所做功的代数和为：

W= W1+ W2 =1500J

根据正交分解法求得物体所受的合力:

F合=Fcosα-F阻=300N

合力方向向左，与位移同向；

合力所做的功为：W=F合scos０°=（Fcosα-F阻）L=1500J

总结：

当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解

（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；即：W=W1+W2+…+Wn,（注意代入功的正、负号。）

（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。

即： W=F合Lcosα

点评：通过实际问题的应用，培养学生独立分析问题的能力。

活动3【练习】课堂

1. 下列关于功的说法中，正确的是（）

A.力对物体做的功多，说明物体的位移一定大

B.力对物体不做功，说明物体一定没发生位移

C.力对物体做负功，也可以说物体克服阻力做功

D.外力对物体做功的代数和等于物体所受合外力做的功

2.一学生用100 N的力将质量为0.5 kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20 m远，则该学生对球做的功是（）

A.2000J　　　 B.1000J　　　　C.16J　 D.无法确定

3.关于功的论述，下列说法正确的是（）

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的功比+5J的功多 D.+10J的功和-10J的功一样多

活动4【作业】课后

1、课本60页问题与练习2，3。

2、思考：

1）在探究1的情境中公式只适合恒力做功，那么变力做功我们如何处理呢？

2）摩擦力是不是只做负功？

2.功　

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