高中物理人教版第七章机械能守恒定律功 第七章第二节功教学设计

必修二第七章第二节功【授课人】陈玉【指导老师】林晓燕【授课地点】多媒体教室2【授课班级】高一（1）班【授课时间】2023年4月26日星期五下午第二节课【教学目标】知识与技能1．理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素。2．掌握功的公式：，会计算恒力的功。3．知道功是标量，理解正功、负功的含义。过程和方法1.在功的概念的建立过程中，提高学生的逻辑思维能力。2.在功的计算公式推导过程中，培养学生科学的思维方法和创新能力。情感态度与价值观让学生关注生活、生产中的功，体会物理与生活、生产的密切联系。【教学重点与难点】重点：功的概念；功的计算公式及其在实际问题中的应用。难点：如何判定各个力做功的正负以及正功、负功的意义。【教学方法】自学探究、交流讨论、师生归纳【教学过程】一、导入新课联系生活实例木材在起重机的作用下重力势能增加了列车在机车的牵引下动能增加了2、请学生分析货物、列车的能量变化。讲出功的定义（若物体在力的作用下能量发生变化，那么这个力一定对物体做了功）二、新课讲解（一）功的概念及力做功不可缺少的两个必要因素1、让学生回顾初中所学有关功的定义及力做功不可缺少的两个必要因素（1）一个物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离，这个力就对物体做了功。（2）力做功不可缺少的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生一段距离2、让学生联系生活经验举例说明力做功的例子。（起重机在吊起货物向上运动时对货物做功了；汽车在平直公路上前进，发动机的牵引力对汽车做功了等等）3、结合学生所举例子进行引导分析，并强调做功是指哪个力做功。4、投影下列情况：请学生判断力是否做功？（1）物体竖直向上抛出，经t时间后落回原处，在这个过程中物体的重力对物体是否做功？（2）某人提着重力为G的水桶在水平面上前进s米，人是否对水桶做功？（3）运动员将静止在足球场上的足球踢飞，足球在空中运动的过程中，人对足球的踢力是否做功？（过渡）设疑：如果力对物体做功，那如何计算力对物体做功的多少呢？（二）功的计算1、（1）力的方向与位移的方向在同一方向上如图1，力使滑块发生位移这个过程中，力对物体做功吗？计算对滑块做了多少功？计算公式：（2）力的方向与位移方向垂直如图1，如果重力、支持力与位移的夹角是900，则这两个力对物体做功吗？（3）如果力与位移的夹角为任意角度时，如图2所示，这种情况下力是否做功？如果做功，应该如何计算力对滑块所做的功呢？引导：同学们是否可以从力的作用效果出发，并用力的分解知识讨论到底是否做功？若做功，该如何计算？（学生讨论尝试分析出方法）提问学生，并结合学生的回答引导分析：如图3所示，则：，分力的方向跟位移方向垂直，所以分力所做的功等于零。分力对物体所做的功的等于。根据合力与分力的作用效果相同可。3、引导学生总结：力与物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素，一个力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。即4、让学生运用公式计算功：给出=100N、=5m、θ=37°，结合图2与同学一起计算功，得出=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1N·m。5、学生动手计算练习：F=10N，=2m。角θ的大小如图所示。求力F所做的功设疑：从上面的计算结果可以发现功有正，负之分。那究竟功的正、负和什么因素有关呢？（三）正功和负功1、（1）讨论：当α取不同值时，力做功有什么特点，填下表正、负功0<α＜π/2α=π/2π/2＜α≤π（2）可能为正值、负值或零，并让学生举例进行说明。设疑：力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？（3）结合学生的回答进行引导，分析得出正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。引导分析：（1）一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）。例如：一个力对物体做了-100J的功，可说成是物体克服这个力做了100J的功。（2）功的“正”、“负”也不表示它们的大小，也就是不能说“正功大于负功”。例如：两个力做功分别为，，比较这两个力做功的大小。（过渡）前面我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解几个力对一物体所做的功呢？下面通过一例题加以解决。（四）总功1、投影例题：一个质量m=150kg的雪撬，受到与水平方向成θ＝370角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离=5m（如图所示）,雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N，求：（1）重力对雪橇所做的功?（2）支持力对雪橇做的功？（3）摩擦力对雪橇做的功？（4）拉力对雪橇做的功？2、让学生动笔计算，巡视学生的解题情况，做相应的指导。3、引导学生分析题意，并解答。补充：求力对雪橇做的总功？应该怎么求？三、课堂小结(结合PPT引导学生进行课堂小结)四、巩固练习（可根据课堂时间适当增加练习题）1、小明手提一桶水，关于小明对水桶做功，下面说法正确的是()A、原地不动，小明对水桶做了功。B、沿水平面匀速走动，小明对水桶做了功。C、站在竖直匀速上升的电梯内，小明对水桶做了功。D、站在竖直匀速下降的电梯内，小明对水桶做了功。2、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力()A、对A做的功多B、对B做功多C、一样多D、以上都有可能3、一物块置于水平地面上，在10N的水平拉力作用下向前移动了5m，撤去外力后又向前滑行了3m。在此过程中，拉力所做的功为（）A、20JB、30JC、50JD、80J五、板书设计功作用在物体上的力做功的两个不可