《第01节功》教学设计(辽宁省县级优课)-物理教案

《功》教学设计朝阳市喀左县第四高级中学宋英娜功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.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.教材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.在实际教学过程中,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法.<课时安排>1课时学习目标分析：1、知识与技能（1）知道功的定义及其物理意义；（2）掌握计算机械功的公式W=Fscosα；（3）知道在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）；（4）.知道功是标量，明确正负功的物理意义。[来源:22.过程与方法：经历探究过程，明确定义一个物理量的不易，学习乘积定义法3.情感态度与价值观：通过功的定义的确定为后来应用功能关系解题奠定了基础，激发学生对物理学家的敬仰之情，体会做功分析的重要性。学习重点：（1）理解功的概念；（2）功的计算方法；（3）正负功的物理意义，（4）会计算总功。:学习难点：理解正负功的物理意义源:学,科,教学方法：讲授法、计算法、归纳总结法教学过程：一、创设情景，导入新课引导学生思考：列车在机车的牵引力之下什么能量增加了？货物被起重机举高,什么能量增加了？弹簧受到拉伸或压缩后,什么能量增加了？像这样，一个物体在力的作用下能量发生了变化，我们就说力对物体做了功。做功的过程是能量转化的过程。做了多少功就有多少能量发生了转化，功是能量转化的量度。那么究竟什么是功呢？请同学们迅速阅读教材，找出功的概念，并根据功的概念找出做功的两个要素是什么？通过实例加深学生对做功要素的理解：举重运动员在举起杠铃后稳定的3S内，举重运动员做不做功？现在我们已经知道什么是功及做功的两个要素，那么功的大小该如何计算呢？接下来我们共同探讨一下功的表达式！二、功的计算式1、功的计算式的推导问题1: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.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,如下图所示,求力F对物体做的功.教师指导学生思考问题,根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即W=Fl.问题2: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?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.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.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.则分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以F2所做的功等于零.因此,力F对物体所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,所以,W=Flcosα拓展：学生课后思考分解位移l是否会得到相同的结论？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.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.2、对功的公式的理解对功的公式W=Flcosα，应从以下几方面加强理解：①

公式中的F是恒力，即公式W=Flcosα并不是普遍适用的，它只适用于大小和方向均不变的恒力做功。②公式中的是α指力的方向和位移方向的夹角，即代表力和位移的两个矢量的箭头所指方向间的夹角，而不是问题中某一个以α命名的角。学生活动：通过书后习题请三位同学上黑板做题，加深对功的公式的理解3、接下来让同学思考做功的两种特殊情形：（1）力与位移方向相同，W=Fl（2）力与位移方向相反，W=－Fl４、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m5、功是标量，功是过程量二、功的正负1、正负功的判断公式理解:功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.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.学生讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.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=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<时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;3.当<α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功.点评：教师通过学生分析、总结.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.一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（强调的是绝对值）例：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求物体克服摩擦力做的功？通过一道例题让学生加深对物体做负功的理解。2、正负功的理解通过PPT展示，.提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?功的正值与负值不是代表不同的方向，也不表示功的大小，而是表示所做功的性质，反映力对物体产生位移所起的作用，反映不同的做功效果。在物体发生位移的过程中，各个力的作用不同。对这个物体发生位移起推动作用的力（即动力）做正功；反之，在对物体产生位移起阻碍作用的力（即阻力）做负功，也就是这个物体克服阻力做功。我们不能说“正功与负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”。正功的意义是：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。力做正功，相应的能量会增加。负功的意义是：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。力做负功，相应的能量会减少。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）三、求总功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总功如何计算？看一道例题ppt展示例：如图，一个质量为m=150kg的物体，受到与水平方向成θ=370角斜向上的拉力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=100N。求：（1）各个力对物体做的功是多少？（2）各个力对物体所做功的代数和？（3）物体所受的合力是多少？（4）合力所做的功是多少?(Sin370=0.6,Cos370=0.8)同学动脑思考，分析总结出求总功的方法