2.功公开课教案

2.功　 高中物理       人教2003课标版

高中物理新课程教学设计案例   功

[教学目标]  1.知识与技能：

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

初步了解摩擦力做功的情况。

           2.过程与方法：

通过学生列举生活实例，培养学生观察思维能力；

通过讨论提问，培养学生独立思考，发现问题，概括问题的能力；

通过学生讨论回答问题，培养学生运用现有知识解决未知问题的能力；

通过学生自己演示，培养学生的动手能力及创新精神。

通过internet互联网，培养学生把现代技术手段应用到学习上的能力。

           3.情感态度与价值观：

              让学生感受到物理就在身边，对生活中的科学有浓郁的兴趣，并充满探究的热情，从而自觉地培养科学的精神和素养，学会以更科学的眼光看问题。

功是一个抽象的物理量，通过列举生活实例和播放录像片段，可以让学生有形象的概念。
为了引出与功相关的问题，给学生利用网络讨论的机会，并在bbs上大胆提问，营造人人参与的教学环境。
研究力F与位移S有一定夹角如何求功时，采用类比法，引导学生运用已知知识去分析未知问题，从而顺利解决该教学疑点。
对于正功负功，从已得出的公式入手，让学生倒推出前提条件，印象较为深刻。

摩擦力做功是难点，提醒学生以正功负功的条件为判断依据，利用动画展示摩擦力不做功的情景，启发学生利用手边的学习用品做简单的演示实验来展示摩擦力做负功的情况，轻松解决个中难题。
对一开始学生提的问题，让学生结合本堂课所得，利用internet互联网查找资料，在bbs上交换答案，扩展知识。

 1.知识与技能：

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

初步了解摩擦力做功的情况。

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

摩擦力做功是难点，提醒学生以正功负功的条件为判断依据，利用动画展示摩擦力不做功的情景，启发学生利用手边的学习用品做简单的演示实验来展示摩擦力做负功的情况，轻松解决个中难题。

[提问]  针对第一个问题，请举例，那些是不做功的例子？

       分以下三种情况，分别举例：

没有力，就没有功。
有力，没有位移，也不做功。
有力有位移，但力与位移垂直，也不做功。

对于3还可举匀速圆周运动的例子，一物放在平台上随平台匀速转动，向心力始终与位移垂直，所以不做功。

[小结论]匀速圆周运动向心力不做功。

[总结]  做功的两个必不可少的要素------力和力方向上的位移。

[板书]  一  做功的两要素：力  力方向上的位移 

既然功的大小由力的大小和力方向上的位移的大小所共同确定，所以功的计算公式

为：W=FS。

[板书]  二  功的计算

公式：W=FS

[解释]  S为F方向上的位移。若F垂直于S，则W=0。

[提问]  若S与F不同向也不垂直，该如何计算？

------把F分解为S方向上的Fx和垂直于S的Fy。Fy做功为零，

W=FxS=FSCosθ

由此得出功的更普遍的计算公式：W=FSCosθ

[板书]  W=FSCosθ

式中F为恒力，因为功反映的是累计效果。

[深化]  这种解决问题的方法是物理学中常用的方法。当碰到未知问题时，想办法将它转化到已知问题上去，运用已知知识分析未知问题。例如研究平抛，把未知的曲线运动转化为已知的水平匀速直线运动和竖直的自由落体运动。如同刚才，F与S不同向不垂直的情况为止，但同向和垂直都是已知，所以就采用分解法。当然，除了分解力，还可以分解位移，方法类似。

已知了功的含义及算式，再来看功的单位。

[板书]  2. 单位：单位：J （焦耳）

[提问]  一焦的物理意义？

------一牛的力使物体在力的方向上发生一米的位移所做的功。

[板书]  1J=1N*1m=1Nm

[板书]  3. 标量

功是标量，并无方向，但有正负之分，这就是第四类问题。

[提问]  根据公式，分析何时为正功，何时为负功？

[板书]  三  正功和负功

当0≤θ＜π/2，Cosθ＞0，W＞0
当π/2＜θ≤π，Cosθ＜0，W＜0
当θ＝π/2，Cosθ=0,  W=0

[提问]  正功和负功的物理意义何在？

------正功，表示力在帮助物体运动，又叫动力功。

    负功，表示力在阻碍物体运动，又叫阻力功。

[深化]  正功负功是同一物理过程从不同侧面的描述，如马拉车前进，马对车做正功，车对马做负功，可见任一做功过程，既可从做正功的一方来表述，也可以从做负功的一方来表述。再比如，汽车在平路上行驶，受到地面对它的阻力，我们可说阻力做负功，也可说汽车克服阻力做功。再如，人上楼，若重力做了负100焦的功，也可说，人克服重力做了100焦的功。所以正功负功仅是区别谁对谁做功的标志，不能说“正功负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。所以一定要指明是哪个力做的功，或谁对谁做的功。

关于功的知识，我们基本都已了解，做功可以是重力做功，弹力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三种性质的力中是比较难的，下面我们就来讨论第五类问题，即摩擦力做功的情况。

[提问]  是否有摩擦力不做功的例子？（分静摩擦力和滑动摩擦力）

     动画展示：

推桌子不动，地面对桌子的静摩擦力不做功。
把木板从滑块下抽出，木板对滑块有滑动摩擦力，但滑块无位移，所以不做功。

[小结]  位移指的是受力体对地的位移。

[提问]  是否有摩擦力做正功的例子？同样也分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况，可用手边的学习用品来个小演示。

手托书本由静止起动，手对书的静摩擦力做正功。
本子放书上，书向右一拉，本子虽向右位移，但相对于书向左位移，受滑动摩擦力向右，与位移同向，所以做正功。

如此信手拈来的实验仪器，如此简单易做的实验演示，点燃了学生的思维火花，充分调动了学生的积极性，从动手中得到乐趣，在乐趣中解决问题。

[扩展]  解决了这五大类问题，同学们自己提出的问题就有自己来回答的基础了。大家可以通过互联网查找想要的资料，在bbs上相互帮助解答本节课刚开始时提出来的疑问。

初步了解摩擦力做功的情况。

摩擦力做功的情况。变力做功，相互力做功

摩擦力做功的情况

关于功的知识，我们基本都已了解，做功可以是重力做功，弹力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三种性质的力中是比较难的，下面我们就来讨论第五类问题，即摩擦力做功的情况。

[提问]  是否有摩擦力不做功的例子？（分静摩擦力和滑动摩擦力）

     动画展示：

推桌子不动，地面对桌子的静摩擦力不做功。
把木板从滑块下抽出，木板对滑块有滑动摩擦力，但滑块无位移，所以不做功。

[小结]  位移指的是受力体对地的位移。

[提问]  是否有摩擦力做正功的例子？同样也分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况，可用手边的学习用品来个小演示。

手托书本由静止起动，手对书的静摩擦力做正功。
本子放书上，书向右一拉，本子虽向右位移，但相对于书向左位移，受滑动摩擦力向右，与位移同向，所以做正功。

如此信手拈来的实验仪器，如此简单易做的实验演示，点燃了学生的思维火花，充分调动了学生的积极性，从动手中得到乐趣，在乐趣中解决问题。

2.功　

2.功　

 1.知识与技能：

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

初步了解摩擦力做功的情况。

正确理解功的含义及做功的两要素；

知道功的计算公式及各物理量的确切含义；

知道功是标量，知道功的单位；

正确理解正功和负功的实质；

摩擦力做功是难点，提醒学生以正功负功的条件为判断依据，利用动画展示摩擦力不做功的情景，启发学生利用手边的学习用品做简单的演示实验来展示摩擦力做负功的情况，轻松解决个中难题。

[提问]  针对第一个问题，请举例，那些是不做功的例子？

       分以下三种情况，分别举例：

没有力，就没有功。
有力，没有位移，也不做功。
有力有位移，但力与位移垂直，也不做功。

对于3还可举匀速圆周运动的例子，一物放在平台上随平台匀速转动，向心力始终与位移垂直，所以不做功。

[小结论]匀速圆周运动向心力不做功。

[总结]  做功的两个必不可少的要素------力和力方向上的位移。

[板书]  一  做功的两要素：力  力方向上的位移 

既然功的大小由力的大小和力方向上的位移的大小所共同确定，所以功的计算公式

为：W=FS。

[板书]  二  功的计算

公式：W=FS

[解释]  S为F方向上的位移。若F垂直于S，则W=0。

[提问]  若S与F不同向也不垂直，该如何计算？

------把F分解为S方向上的Fx和垂直于S的Fy。Fy做功为零，

W=FxS=FSCosθ

由此得出功的更普遍的计算公式：W=FSCosθ

[板书]  W=FSCosθ

式中F为恒力，因为功反映的是累计效果。

[深化]  这种解决问题的方法是物理学中常用的方法。当碰到未知问题时，想办法将它转化到已知问题上去，运用已知知识分析未知问题。例如研究平抛，把未知的曲线运动转化为已知的水平匀速直线运动和竖直的自由落体运动。如同刚才，F与S不同向不垂直的情况为止，但同向和垂直都是已知，所以就采用分解法。当然，除了分解力，还可以分解位移，方法类似。

已知了功的含义及算式，再来看功的单位。

[板书]  2. 单位：单位：J （焦耳）

[提问]  一焦的物理意义？

------一牛的力使物体在力的方向上发生一米的位移所做的功。

[板书]  1J=1N*1m=1Nm

[板书]  3. 标量

功是标量，并无方向，但有正负之分，这就是第四类问题。

[提问]  根据公式，分析何时为正功，何时为负功？

[板书]  三  正功和负功

当0≤θ＜π/2，Cosθ＞0，W＞0
当π/2＜θ≤π，Cosθ＜0，W＜0
当θ＝π/2，Cosθ=0,  W=0

[提问]  正功和负功的物理意义何在？

------正功，表示力在帮助物体运动，又叫动力功。

    负功，表示力在阻碍物体运动，又叫阻力功。

[深化]  正功负功是同一物理过程从不同侧面的描述，如马拉车前进，马对车做正功，车对马做负功，可见任一做功过程，既可从做正功的一方来表述，也可以从做负功的一方来表述。再比如，汽车在平路上行驶，受到地面对它的阻力，我们可说阻力做负功，也可说汽车克服阻力做功。再如，人上楼，若重力做了负100焦的功，也可说，人克服重力做了100焦的功。所以正功负功仅是区别谁对谁做功的标志，不能说“正功负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。所以一定要指明是哪个力做的功，或谁对谁做的功。

关于功的知识，我们基本都已了解，做功可以是重力做功，弹力做功，摩擦力做功。其中摩擦力在三种性质的力中是比较难的，下面我们就来讨论第五类问题，即摩擦力做功的情况。

[提问]  是否有摩擦力不做功的例子？（分静摩擦力和滑动摩擦力）

     动画展示：

推桌子不动，地面对桌子的静摩擦力不做功。
把木板从滑块下抽出，木板对滑块有滑动摩擦力，但滑块无位移，所以不做功。

[小结]  位移指的是受力体对地的位移。

[提问]  是否有摩擦力做正功的例子？同样也分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况，可用手边的学习用品来个小演示。

手托书本由静止起动，手对书的静摩擦力做正功。
本子放书上，书向右一拉，本子虽向右位移，但相对于书向左位移，受滑动摩擦力向右，与位移同向，所以做正功。

如此信手拈来的实验仪器，如此简单易做的实验演示，点燃了学生的思维火花，充分调动了学生的积极性，从动手中得到乐趣，在乐趣中解决问题。

[扩展]  解决了这五大类问题，同学们自己提出的问题就有自己来回答的基础了。大家可以通过互联网查找想要的资料，在bbs上相互帮助解答本节课刚开始时提出来的疑问。

• 优点:

  语言严谨，循循善诱，知识点覆盖全面。充分调动学生积极性，课堂气氛活跃，师生配合默契。重难点突出。

• 缺点:

  无

• 优点:

  语言简练，教态自然，知识点覆盖全面。学生积极性高，课堂气氛活跃，师生互动充分。

• 缺点:

  无

• 优点:

  本节课教师在问题的设置上既注意了知识层次，又能留有学生的探究空间，使学生在学习过程具有较强的问题意识和探究欲望。另外，在如何加深功的概念的理解和应用功的公式解决实际问题的设计上，既要考虑到整体覆盖面，又突出解决重点知识和疑难问题，达到良好的教与学的效果。

• 缺点:

  无