2.功教学设计

2.功　 高中物理       人教2003课标版

一、知识目标 1.理解功的概念,知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少的因素. 2.知道功的计算公式W=Fscosα,会用这个公式进行计算. 3.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力对做正功或负功. 4.知道什么是几个力对物体所做的总功,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功. 二、能力目标 调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.遵循探究式教学的规律,达到"温故而知新"的目的. 三、德育目标 通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识,而且掌握探究物理学科知识的方法,并与学习其它学科知识和生活技能的方法融会贯通,达到不仅教书、而且育人的目的.

本节教材是根据人们的认识习惯循序渐进地安排对"功"知识点的讲解的,这也与物理学科的"从特殊到一般,从简单到复杂"的认识规律相一致.教材在复习初中所学的功的定义,功的两个要素,及在两种特殊情况下计算功的方法的基础上,提出了"在一般情况下力对物体所做功如何计算"的问题,顺其自然,符合人们的认识规律.在解决这一问题时,不仅复习了力的分解的相关知识,加深了对力与其分力为"等效替代"关系的理解,而且利用旧的知识解决了新问题,增强了学生学好新知识的信心.而本节要讨论的重点知识正功与负功问题也是在推导出功的计算公式之后,结合实际讨论力与位移的方向成不同角度时,余弦函数的不同取值及符号的变更得出来的.至于总功的计算方法的推导,则更加深了学生对合力与分力"等效替代关系的理解."

【教学重点】 功的计算方法及正功负功的物理意义. 【教学难点】 正功和负功的物理意义

教师活动 引入 互动实验：通过举起的物体打穿报纸的实验，引导同学们分别从力对物体做功和物体能量变化角度分析物体运动，让学生感悟到力对物体做功与物体能量变化之间的紧密联系，从而明确学习功的意义是为研究能量做准备。 学习目标 1、正确理解功的含义，并知道做功的两个要素。 2、理解掌握功的计算公式，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。 3、掌握用功的计算公式计算某个力做功或多个力的总功。 教学过程 一、怎样才算做了功 结合演示实验，让学生判断怎样才算做功，明确功的定义： 1如果一个物体受到力的作用,并使物体在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功（work）,用符号“W”表示 2做功的两个要素： 物体受力的作用和物体在力的方向上发生了位移； 强调说明是物体在力的方向上发生了位移； 额 二、如何计算功 1、如图所示，当力的方向与物体位移方向一致时，力F对物体做的功 W=FL 2、实验演示斜拉物体并提出问题：如下图所示，当力方向与位移方向不一致时，力是否做了功，如果做了功如何计算？ 分析引导：首先根据力的等效与替代思想，将力F分解为沿位移方向的分力Fx=Fcosɑ;和沿垂直位移方向的分力Fy=Fsinɑ.由于物体在分力FX方向发生了一段位移s，因此分力FX做的功为 W1=Fx•L=Fcosɑ•L 物体在分力FY的方向没有发生位移，因此分力F2做的功为零。所以力F对物体做的功 W=F L cosɑ 3、功的计算公式 W=F L cosɑ F-----为恒力; L----为物体运动位移； ɑ-----是力与位移夹角 功是标量，单位 焦耳（J) 1J=1N•m 三、功的正、负 1、演示拉物体，提示同学们进行受力分析并判断各个力对物体做功与否 提出问题：由于各个力方向与位移方向之间夹角ɑ不同，力对物体做功的值会有不情况，请同学们根据功的计算公式W=F S cos进行讨论。 示意图 ɑ范围 cosɑ值 W值 阻力或动力 0°～90° 正 W>0 做正功 动力做功 α＝90° 0 0， 不做功 90°～180° 负 W<0 做负功 物体克服阻力做功。 2、举例一辆在马路上行驶的汽车，并让同学们分析判断汽车受到的各个力对汽车做功的情况。 提出问题：就如这汽车一样，如何求出这几个力对物体所做的总功？ 四、多个力做功： 提出问题：现实生活中物体往往受到多个力作用下发生 一段位移，多个力对物体做的总功如何求解呢？ 例题：一个质量m=50kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l = 5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。请回答以下问题：(cos37°=0.8) 1、分析雪橇受到的力并分别求出各个力对雪橇所做的功； 2、各个力对雪橇所做功的总代数合是多少？ 3、雪橇所受的合外力大小方向如何？ 4、合外力对雪橇所做功是多少？并与各个力做功的代数和进行比较有何关系？ 解：1、支持力FN、重力G均对物体不做功，即WG=WFN=0 拉力做功为WF=F Lcos37°=500╳5╳0.8=2000 J 阻力做功 Wf=f阻Lcos1800=100╳5╳(-1) J=-500 J 也可以说物体克服阻力做了500 J的功。 2、各个力做功的代数和W= WF +Wf+WG+WFN=1500 J 3、物体所受合外力F合= F cos37°-f阻=400N-100N=300N 方向与位移方向相同。 4、合力方向与位移方向一致。合力所做的功 W合=F合S=300N╳5m=1500J 合力所做的功与各分力所做功的代数和相等。 五、 讨论与交流：请同学们根据以上例题总结归纳出求解有关恒力做功问题的一般方法策略。 1、对物体进行受力分析，并判断各个力做功情况； 2、确定物体位移； 3、根据功的计算公式进行计算； 4、总功的求法： （1）功是标量。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合＝ W1+W2+W3…… （2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 即 Ｗ合＝F合L cosɑ 小结 六、学习目标自查小结 请同学们根据本节课学习目标自查本节课的学习情况并做好小结。 1、功的概念及功的两要素 2、功的计算公式： W=F L cosɑ F-----为恒力; L-----为物体运动位移； ɑ-----是力与位移夹角 功是标量，单位 焦耳（J) 1J=1N•m 3、功的正、负 4、总功求法 学习评估 1、完成课本P60练习； 2、完成课时作业练习。

两位同学代表与老师协作完成实验，其它同学思考并回答问题 学生明确本节课学习知识目标 学生观察与思考，判断怎样才算做了功，理解功的定义并明确做功的两个要素。 思考并回答问题 学生讨论与交流、请同学代表与全班同学交流分享 学生讨论与交流、请同学代表交流分享 学生代表交流分享 小组合作，讨论交流完成，并与全班同学交流分享 小组合作交流完成，并与全班同学交流分享 学生自主小节并进行交流分享。

准备一物体和一张废旧报纸 彩色笔强调 体重较大和较小的两位同学

2.功　

2.功　

教师活动 引入 互动实验：通过举起的物体打穿报纸的实验，引导同学们分别从力对物体做功和物体能量变化角度分析物体运动，让学生感悟到力对物体做功与物体能量变化之间的紧密联系，从而明确学习功的意义是为研究能量做准备。 学习目标 1、正确理解功的含义，并知道做功的两个要素。 2、理解掌握功的计算公式，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。 3、掌握用功的计算公式计算某个力做功或多个力的总功。 教学过程 一、怎样才算做了功 结合演示实验，让学生判断怎样才算做功，明确功的定义： 1如果一个物体受到力的作用,并使物体在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功（work）,用符号“W”表示 2做功的两个要素： 物体受力的作用和物体在力的方向上发生了位移； 强调说明是物体在力的方向上发生了位移； 额 二、如何计算功 1、如图所示，当力的方向与物体位移方向一致时，力F对物体做的功 W=FL 2、实验演示斜拉物体并提出问题：如下图所示，当力方向与位移方向不一致时，力是否做了功，如果做了功如何计算？ 分析引导：首先根据力的等效与替代思想，将力F分解为沿位移方向的分力Fx=Fcosɑ;和沿垂直位移方向的分力Fy=Fsinɑ.由于物体在分力FX方向发生了一段位移s，因此分力FX做的功为 W1=Fx•L=Fcosɑ•L 物体在分力FY的方向没有发生位移，因此分力F2做的功为零。所以力F对物体做的功 W=F L cosɑ 3、功的计算公式 W=F L cosɑ F-----为恒力; L----为物体运动位移； ɑ-----是力与位移夹角 功是标量，单位 焦耳（J) 1J=1N•m 三、功的正、负 1、演示拉物体，提示同学们进行受力分析并判断各个力对物体做功与否 提出问题：由于各个力方向与位移方向之间夹角ɑ不同，力对物体做功的值会有不情况，请同学们根据功的计算公式W=F S cos进行讨论。 示意图 ɑ范围 cosɑ值 W值 阻力或动力 0°～90° 正 W>0 做正功 动力做功 α＝90° 0 0， 不做功 90°～180° 负 W<0 做负功 物体克服阻力做功。 2、举例一辆在马路上行驶的汽车，并让同学们分析判断汽车受到的各个力对汽车做功的情况。 提出问题：就如这汽车一样，如何求出这几个力对物体所做的总功？ 四、多个力做功： 提出问题：现实生活中物体往往受到多个力作用下发生 一段位移，多个力对物体做的总功如何求解呢？ 例题：一个质量m=50kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l = 5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。请回答以下问题：(cos37°=0.8) 1、分析雪橇受到的力并分别求出各个力对雪橇所做的功； 2、各个力对雪橇所做功的总代数合是多少？ 3、雪橇所受的合外力大小方向如何？ 4、合外力对雪橇所做功是多少？并与各个力做功的代数和进行比较有何关系？ 解：1、支持力FN、重力G均对物体不做功，即WG=WFN=0 拉力做功为WF=F Lcos37°=500╳5╳0.8=2000 J 阻力做功 Wf=f阻Lcos1800=100╳5╳(-1) J=-500 J 也可以说物体克服阻力做了500 J的功。 2、各个力做功的代数和W= WF +Wf+WG+WFN=1500 J 3、物体所受合外力F合= F cos37°-f阻=400N-100N=300N 方向与位移方向相同。 4、合力方向与位移方向一致。合力所做的功 W合=F合S=300N╳5m=1500J 合力所做的功与各分力所做功的代数和相等。 五、 讨论与交流：请同学们根据以上例题总结归纳出求解有关恒力做功问题的一般方法策略。 1、对物体进行受力分析，并判断各个力做功情况； 2、确定物体位移； 3、根据功的计算公式进行计算； 4、总功的求法： （1）功是标量。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合＝ W1+W2+W3…… （2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 即 Ｗ合＝F合L cosɑ 小结 六、学习目标自查小结 请同学们根据本节课学习目标自查本节课的学习情况并做好小结。 1、功的概念及功的两要素 2、功的计算公式： W=F L cosɑ F-----为恒力; L-----为物体运动位移； ɑ-----是力与位移夹角 功是标量，单位 焦耳（J) 1J=1N•m 3、功的正、负 4、总功求法 学习评估 1、完成课本P60练习； 2、完成课时作业练习。

两位同学代表与老师协作完成实验，其它同学思考并回答问题 学生明确本节课学习知识目标 学生观察与思考，判断怎样才算做了功，理解功的定义并明确做功的两个要素。 思考并回答问题 学生讨论与交流、请同学代表与全班同学交流分享 学生讨论与交流、请同学代表交流分享 学生代表交流分享 小组合作，讨论交流完成，并与全班同学交流分享 小组合作交流完成，并与全班同学交流分享 学生自主小节并进行交流分享。

准备一物体和一张废旧报纸 彩色笔强调 体重较大和较小的两位同学