2.功教学实录及点评

2.功　 高中物理       人教2003课标版

知识与技能

1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.

2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.

3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.

过程与方法

1.能从现实生活中发现与功有关的问题.

2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.

3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.

情感态度与价值观

    有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.

 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,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区别.

    教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用.教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中,这些力有的是动力,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成.

教学重点      理解功的概念及正、负功的意义.

教学难点      利用功的定义解决有关问题.

不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先学习功。

设问：为什么要引入功？

设置物理情景1

   1、木头在起重机的作用下     能增加

   2、列车在牵引力作用下      能增加

   3、握力器在手的作用下       能增加

探究：在以上过程中物理的能量发生变化，而能的变化通过做功来实现，

说明以上都有力作了功，那么做功需要什么条件呢?

   学生回答；力和力的方向上发生一段位移

特殊情景1：

如图1，物体在水平恒力F的作用下前进L位移，力F做功多少？

特殊情景2：

如图2物体在斜向上的拉力作用下水平匀速前行一段位移L，拉力做了多少功？

(1)、教师启发：运用矢量分解，把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题，同时渗透等效思想。

   (2) 利用理想化模型让学生讨论斜拉时如何求功？多数学生都会知道正交分解F为F1，F2，并且知道这样分解的目的（让学生在黑板上画图并得出功的公式）。进一步告诉学生，这种研究问题的方法是利用已学过的旧知识（F，L同向或垂直时功的计算法则)来解决学过的知识（F，L成一夹角α），这种方法在许多地方都会用到（如平抛运动）。

   （3）进一步引导学生分解位移，推导功的公式。这一点学生相对较困难，从矢量引导启发，让学生比较容易去接受。为了省时将L正交分解的图投影，同时推出功的公式。

   （4）用两种方法得到公式，让学生讨论加深对公式的理解。一是知道公式的意义是表示功等于力乘以位移再乘以力与位移夹角α的余弦；二是知道式中各量的意义，如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是标量等。

优化表述论证成果：一般的情况力对物体所做的功，等于力的大小，位移的大小，力与位移夹角的余弦这三者的乘积。

      从一般到特殊，深化对   W=FScosa的认识、根据一般包含特殊的原理引入正功和负功。

（1）利用功的公式引入正、负功。先从角0度和180度时，分别为W=FS和W=-FS，引入功存在正功和负功，进一步让学生讨论角α多大时做正功，多大时做负功？（角α为锐角时力做正功，角α为钝角时力做负功）。

  （2）通过漫画讨论正、负功的含义。

  （3）最后指出阻力对物体做负功也可以说成是物体克服阻力做正功。

讨论一个力做功时可能出现的几种情形:

（1）当a= p/2 时 ，cos a=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时，力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化（既没有增加也没有减小）

（2）当0 £ a< p/2 时，cos a > 0，W>0。表示力F对物体做了正功。

（3）当p/2 < a £ p 时，cos a < 0，W <0。表示力F对物体做了负功。

通过分析、引导得出：功的计算公式  只适用于恒力做功。

拓展推广研究并留下新的问题情境：

提出问题：功的计算式  W=FScosa 不适用于变力做功，那么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不是有新的求变力做功的理论和方法呢？例如用水平力F拉伸弹簧L的距离，如何求这个变力做功呢？（留下悬念，为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。）

课后作业：1,2,3

2.功　

2.功　

不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先学习功。

设问：为什么要引入功？

设置物理情景1

   1、木头在起重机的作用下     能增加

   2、列车在牵引力作用下      能增加

   3、握力器在手的作用下       能增加

探究：在以上过程中物理的能量发生变化，而能的变化通过做功来实现，

说明以上都有力作了功，那么做功需要什么条件呢?

   学生回答；力和力的方向上发生一段位移

特殊情景1：

如图1，物体在水平恒力F的作用下前进L位移，力F做功多少？

特殊情景2：

如图2物体在斜向上的拉力作用下水平匀速前行一段位移L，拉力做了多少功？

(1)、教师启发：运用矢量分解，把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题，同时渗透等效思想。

   (2) 利用理想化模型让学生讨论斜拉时如何求功？多数学生都会知道正交分解F为F1，F2，并且知道这样分解的目的（让学生在黑板上画图并得出功的公式）。进一步告诉学生，这种研究问题的方法是利用已学过的旧知识（F，L同向或垂直时功的计算法则)来解决学过的知识（F，L成一夹角α），这种方法在许多地方都会用到（如平抛运动）。

   （3）进一步引导学生分解位移，推导功的公式。这一点学生相对较困难，从矢量引导启发，让学生比较容易去接受。为了省时将L正交分解的图投影，同时推出功的公式。

   （4）用两种方法得到公式，让学生讨论加深对公式的理解。一是知道公式的意义是表示功等于力乘以位移再乘以力与位移夹角α的余弦；二是知道式中各量的意义，如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是标量等。

优化表述论证成果：一般的情况力对物体所做的功，等于力的大小，位移的大小，力与位移夹角的余弦这三者的乘积。

      从一般到特殊，深化对   W=FScosa的认识、根据一般包含特殊的原理引入正功和负功。

（1）利用功的公式引入正、负功。先从角0度和180度时，分别为W=FS和W=-FS，引入功存在正功和负功，进一步让学生讨论角α多大时做正功，多大时做负功？（角α为锐角时力做正功，角α为钝角时力做负功）。

  （2）通过漫画讨论正、负功的含义。

  （3）最后指出阻力对物体做负功也可以说成是物体克服阻力做正功。

讨论一个力做功时可能出现的几种情形:

（1）当a= p/2 时 ，cos a=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时，力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化（既没有增加也没有减小）

（2）当0 £ a< p/2 时，cos a > 0，W>0。表示力F对物体做了正功。

（3）当p/2 < a £ p 时，cos a < 0，W <0。表示力F对物体做了负功。

通过分析、引导得出：功的计算公式  只适用于恒力做功。

拓展推广研究并留下新的问题情境：

提出问题：功的计算式  W=FScosa 不适用于变力做功，那么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不是有新的求变力做功的理论和方法呢？例如用水平力F拉伸弹簧L的距离，如何求这个变力做功呢？（留下悬念，为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。）

课后作业：1,2,3