人教版高中物理必修2-功教学设计.pdf

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1、7.2 功(1 课时)学习内容学习指导即时感悟【学习目标】1初步认识做功和能量变化的关系；2理解功的概念和做功的两个要素，并能正确判断某个力是否做功；3明确功是标量，知道WFLcosa 的适用范围，会用功的公式进行计算；4 理解正功、负功的概念，能解释相关现象；5会根据公式计算多个力的总功；【重点】1理解功的概念和正、负功的意义；2灵活运用恒力做功的表达式WFLcosa 解决有关问题；【难点】 功是标量而力、位移是矢量的理解；注意反思最后是否达到目标【学情分析 】功是 物理学中十分重要的基本概念，学生在初中已经学习过功，本节内容是在初中内容的基础上深化和拓展。中学生的抽象概念需要从大量丰富的感

2、性认知中建立，所以本课从生活中常见的事例入手，实验创设情景，引导学生先分析力与位移同向的例子，再探究力与位移有夹角时功的求解，并从而引出正、负功的概念。在实际 问题中，一个运动的物体往往不只受一个力的作用，通过例子，体会物体发生一段位移的过程中，有些力是动力（做正功），有些是阻力（做负功），且各个力做功的总和与合力做功的效果相同，从而理解总功的两种求解方法。【教材助读说明及学法指导】课前通读教材，勾画出本节内容的基本知识点，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题；要求独立完成，限时15 分钟。注意： 用彩笔勾出重点知识，完成导学案的教材助读，记下疑惑点和易错

3、点自我完成，回顾预习教学活动【新课导入】由上节课对能量、势能和动能的学习，引入“功”的教学。请同学们观察生活中的一些实例（三幅图片分析） ， 思考老师提出的问题。师：三幅图片中的重物、列车、握力计， 分别有什么形式的能量发生了变化？如何变化？生：师：是什么原因使这些物体的能量发生了变化呢？生：因为力对物体做了功师：做功的条件是什么？三个实例做功的共同点是？（配合 PPT展示“作用力方向上的位移”）引入新知，探索新知学 生 观 察 图片，思考并回答老师提出的问题生：物体受力，并在力的方向上发生位移【板书】一、 功1定义：（配合 PPT展示“功的定义” ）【新课教学】探究一功的两要素师：如何判断力

4、对物是否做了功？生：物体受力，并在力的方向上发生位移玩具叉车小实验（教师演示操作并说明）师：货物在货架支持力的作用下被举高，重力势能增加了，是什么原因使货物的能量发生了变化呢？生：支持力对物体做了功师：叉车举着货物在水平面上向前运动（平动），在这个过程中，货架的支持力始终竖直向上，请同学们想一想，货架的支持力做功的情况又是什么样的呢？生：不做功师：因为做功必须同时满足两个要素【板书】 2两个要素：生：物体受力，并在力的方向上发生位移（配合 PPT展示“功的两要素” ）探究二功的计算公式根据初中所学知识，探究功的计算公式。师：请同学们回忆初中所学，我们该如何计算功的大小呢？（配合 PPT 展示“

5、 F、L 方向相同和垂直两种模型”）师：当力与物体的运动方向相同时师/ 生： W=FL师：当力的方向与物体的运动方向垂直时师/ 生：这个力对物体不做功，即W=0师：那么问题就来了！如果力的方向与物体的运动方向成某一夹角时，力对物体做的功W=？请同学们按学习小组分析讨论。师（总结）：位移是矢量，我们可到选择沿力的方向和垂直支持力方向将位移分解（分位移与实际是等效替代的关系） ，结合数学知道可得出，沿支持力方向上的位移为L2=Lcos ，那么支持力做功的大小就等于WF= FL2= FLcos 。师：请同学们思考一下，还有别的方法求支持力F所做的功吗？激发学生学习的兴趣引导学生分析案例，在比较中关注

6、“力”及“力方向上发生的位移”两个物理量小 组 互 助 讨论，学生展示并解说推导过程，教师给予评价和总结师：力也是矢量，我们可以根据矢量的合成与分解法则（平行四边形定则），将支持力分解到沿位移方向和垂直于位移方向（分力与合力是等效替代的关系） ，结合数学知识，两分力的大小分别为Fcos和 Fsin ，根据前面所学知识，我们可以得出： 沿位移方向的分力做功WF2 = FLcos ，垂直于位移方向的分力不做功。所以，支持力F 做功的大小就是WF = WF2 =FLcos 师：接下来，请同学们总结出功的计算公式。（投影展示结论）【板书】 二、功的计算W =FLcos 单位： J生： W =FLcos

7、 师/生：单位：焦耳（J）（根据表达式导出：1J=1N 1m）师：关于表达式的几点认识：F 必须为恒力；L 是对地的位移； 是 F 、L 方向间的夹角；课堂练习，加深对功的计算公式的认识W FLcos W FLcos（180o ）W FLcos（180o ） 50J 50J 50J 师：通过这个练习，发现功的计算结果有正、也有负，那功的正负是由什么决定的呢？师/生：功的正负是由F 与 L 方向间的夹角决定的。师：下面，请同学们自学课本8页“ 正功和负功 ” 部分的内容，完成导学案中探究三的表格（同学们可以互助讨论）。探究三正功与负功的物理意义【板书】 三、正功和负功学 生 分 析 解说，教师给

8、予评价和总结让学生自主推导、总结出功的计算公式，注意总结知识分析题目、总结方法师：请问你的结论是？生：当 0 90o 时， cos 0，W 0，力对物体做正功；当 = 90o时， cos = 0，W = 0，力对物体不做功；当 90o 180o 时， cos 0， W 0，力对物体做负功。师：接下来，请同学们再想一想，正功和负功分别对物体的运动起到什么样的效果呢？【观察图片情境】师/ 生：小孩拉着小车向前运动时，拉力F 与位移 L 的夹角 0 90o，cos 0， W0，力对物体做正功。效果：对物体的运动起到促进的效果；小孩向后拉向前运动的小车时，拉力 F与位移 L的夹角 90o 180o，c

9、os 0，W0，力对物体做负功。效果：对物体的运动起阻碍的效果；师：也就是说，功的正负反映了力对物体做功的效果！所以， 一个力对物体做负功，又常说成物体克服这个力做功（取绝对值） . 师：日常生活，一个物体往往都受到多个力的作用，我们应该如何计算多个力对物体做功的总效果呢？师：下面，让我们一起来完成导学案“探究四”的练习，解答这个疑惑。探究四总功的计算方法【板书】 四、总功例：一个质量m150kg 的物体，受到与水平方向成 =37 角的斜向上方的拉力 F=500 N，在水平地面上移动的距离为L=5 m，物体与地面间的滑动摩擦力?100N。 （其中 sin370.6, cos370.8）求:（1

10、 ）各个力对物体所做的功（2）各个力对物体做功的代数和（3）物体所受的合力（4）合力对物体做的功师：我们一起来看，要求各个力对物体所做的功，首先要分析所研究的物体学生解说，教师给予评价和总结师生共同分析总结小 组 互 助 讨论，学生展示并解说推导过程，教师给予评价和总结到底受了哪些力。师/生：除受到已知的拉力外，还受到地球施加的竖直向下的重力，地面施加的竖直向上的支持力、以及与相对运动方向相反的滑动摩擦力。其中重力和支持力与位移方向垂直，做功为零解： （ 1）如图可知，各个力的功分别为：WGGLcos 90o 0 WNNLcos 90o 0 WFFLcos 37o 2000J W?Lcos 1

11、80o500J （2）各个力做功的代数和：W总WGWN WFW? 1500J （3）根据上图所示，物体所受的合力为：F合Fcos 37o?50045100300N （4）合力所做的功为：W总F合L300 51500J 师：通过计算，我们发现各力功的代数和等于合力的功。师/生：说明功是标量。师：据此，我们可以得出求解总功的两种方法：师/生： (1)先求各个力所做的功，再代数求和求和；即： W总=W1+ W2+ + Wn(2)先求合力，再求合力所做到功；即： W总=F合Lcos五、课堂小结注意：对功的概念和功的物理意义的主要内容作必要的重复(包括正功和负功的意义 )。六、课堂练习及作业【板书设计 】一、功的计算1定义2两个要素二、功的计算W =FLcos 单位： J 三、正功和负功四、总功