高中物理人教版第七章机械能守恒定律功【省一等奖】

教学设计：《功》人教版必修物理2第七章第2节学校：揭东二中作者：郭灿彬《功》教学设计教材的分析本节内容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。学情分析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。在进行力与位移有夹角时功的求解时，需要学生运动数学知识进行分析。对正、负功的理解则需要学生回顾力的作用效果。教学环节设计（一）、提出问题，回顾功的概念；（二）、思考做功的两个因素；（三）、如何计算力做功的多少；（四）、、分析正功与负功的物理意义；（五）、如何计算多个力做功；（六）、总结教学目标（一）、知识与技能理解功的概念，能利用功德一般公式计算功德计算。理解总功，能计算合力对物体所做的总功。理解功是能量转化的量度，并能举例说明。（二）、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。（三）、情感态度与价值观有参与科技活动的热情，有将功德知识应用于生活与生产实际的意识，勇于探究与日常生活的物理学问题。教学重、难点（一）、重点：理解功的概念及正、负功的意义。（二）、难点：利用功的定义解决有关问题。课时设计：1课时教学过程设计教学内容教师活动学生活动设计意图情景导入问题1：这些现象有一个共同的特征，你能看出来吗？=1\*GB3①课件展示（图片1）=2\*GB3②简单介绍：货物被起重机举高，重力势能增加了；列车在机车的牵引力之下，速度增大，动能增加了；握力器在压力的作用，弹性势能增加了。=3\*GB3③提出问题。观察并思考激发学生对物理情景的探究热情推进新课一、功问题1：做功的两个因素？=1\*GB3①教师引导=2\*GB3②拓展教学：可以精确描述为一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动的位移。=3\*GB3③提出概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。=1\*GB3①学生回顾知识=2\*GB3②学生回答：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动的距离。通过知识回顾，复习做功的两个要素，引发学生温故知新的兴趣。问题2：思考过程一和过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功？并说明原因。=1\*GB3①教师演示：过程一，平托黑板擦向上移动一段距离；过程二，平托黑板擦水平移动一段距离。=2\*GB3②提出问题，逐层引导=3\*GB3③教师强调：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。=1\*GB3①学生观察、思考、讨论=2\*GB3②学生代表回答：在上升过程中，位移方向在竖直方向，与支持力和重力共线，故二力做功了；在水平移动过程中位移水平，在重力和支持力方向无位移，故此过程二力均未做功。通过简单的课堂演示，让学生现场分析做功情况，加深做功要素的理解。问题3：如果力的方向与物体的运动方向一致，应该怎样计算这个力的功？问题4：若力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？=1\*GB3①课件展示情景一：物体m在水平力F的作用下水平向右的位移为L，如图所示，求力F对物体做的功。=2\*GB3②教师引导=3\*GB3③课件展示情景二：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为L，如图所示，求力F对物体所做的功。④教师鼓励学生大胆猜想，尽量让学生的发散思维，不做点评。⑤教师提示学生思考：虽然F与位移方向不一致，但可以根据力F的作用效果把F沿两个方向分解，即跟位移方向不一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2。⑥教师利用实物投影仪展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式，及其文字叙述，并强调公式中各量的物理意义。=1\*GB3①学生根据教师功的概念独立推导：W=FL=2\*GB3②学生进行发散型猜想、思考、推导=3\*GB3③学生根据教师的提示画出物体的受力分析图，并在相互垂直的方向上正交分解，并求解F1、F2的功，得到W=FLcosα通过让学生动手亲自推导公式，让学生加深对公式的理解，为公式的灵活应用打好基础。培养学生的发散思维能力和归纳整理能力。二、正功与负功问题1：力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？能不能结合生活实际，举例说明？=1\*GB3①教师提示：功的计算W=FLcosα包含cosα这一要素，随着α的变化，cosα的值也变化。=2\*GB3②教师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，从而得到功W的意义如何。=3\*GB3③教师指导学生思考所讨论的问题，并画出各种情况下力做功的示意图，并通过示意图总结：1、当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移L的方向垂直时，力F不做功；2、当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。④教师利用实物投影仪展示学生的推导结果，点评、总结。⑤指导学生阅读课本内容，提出问题。⑥教师提示：一个运动的物体往往不只受一个力的作用，在物体产生一个位移的过程中，这些力中有的力是动力，有的力则可能是阻力，还有的力对物体的位移没有直接的影响。=1\*GB3①学生讨论总结：力F与物体位移L的夹角α的取值范围为90°＜α≤180°。那么，在这个范围内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W可能大于0、等于0、小于0。=2\*GB3②学生阅读，在引导下通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义。=3\*GB3③学生讨论正功和负功的意义，得出认识：正功的意义是，力对物体做功提供能量，即受力物体获得了能量；负功的意义是，物体克服外力做功，向外输出能量，表示物体能量减少。利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段，培养学生分析问题的能力和归纳总结的能力。问题2：当一个物体受到几个力的共同作用而发生一段位移时，如何求这几个力的总功？这几个力分别对物体做功的代数和等于这几个力的合力对这个物体所做的功吗？=1\*GB3①由两名同学到黑板对例题进行求解。要求同学一先求出各个力所做的功，再求做功的代数和；同学二先求出各个力的合力，再求合力所做的总功。=2\*GB3②师生一起点评两种解答过程，并对解题规律进行总结。=1\*GB3①学生代表两人到黑板解答=2\*GB3②学生对解题规律总结如下：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；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。培养竞争意识，活跃课堂气氛，规范解题过程，发现问题，及时解决问题。三、课堂小结=1\*GB3①让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。=1\*GB3①认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。总结课堂内容，培养学生概括总结能力，从而构建他们自己的知识框架。四、课堂练习：对“功”的理解水流从高处落下，对水轮机做3×108J的功，对这句话的正确理解是（）A．水流在对水轮机做功前，具有3×108J的能量B．水流在对水轮机做功时，具有3×108J的能量C．水流在对水轮机做功后，具有3×108J的能量D．水流在对水轮机做功的过程中，能量减少3×108J根据“功是能量转化的量度”可知，水流在对水轮机做功的过程中，有能量参与转化，水流对水轮机做了3×108J的功，则有3×108J的机械能减少了。故答案应选D。让学生巩固本节课学习的知识点，在习题中突出重点、突破难点。布置作业：教材60页第3题小结板书（课件）功本质本质因素公式单位一、功的概念一、功的概念cosα=0，力cosα=0，力F不做功cosα＞0，力F对物体做正功cosα＜0，力F对物体做负功二、功的正