2023届高考物理一轮复习教学设计功的计算

“学思课堂”教学框架一2023届高三物理一轮复习

学科高中物理年级高三时间：学22年11月10日（星期四）：黄世芳

课型一轮复习课题功的计算

所属主题功能观点

大概念概念1做功的过程就是能量转化或转移的过程

1.1做功

重要概念

1.2能量转化或转移

1.1.1理解功和功率。了解生产生活中常见机械功的功率大小及其意义

课标内容

1.2.1理解合力做功与动能和动能定理的关系。能用动能定理解释生产

生活中的现象。

次位概念

1.2.2理解重力做功与重力势能的关系。定性了解弹力做功与弹性势能

的关系。

1.2.3通过实验，验证机械能守恒定律。（只有重力做功或弹簧弹力做

功，对应机械能守恒，理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。）

【试题情境】

1生.活实践类：机车启动、各种交通工具、各种体育比赛项目、各种生产工具、各种

娱乐项目和传送带等。

2学.习探索类：功的正负判断和大小计算、变力做功的计算、动能定理的应用、机械

能守恒的理解与应用、功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题。

内容要求解读高考命题方向

2022年乙tf/N

L通过功与能的学习，卷・204卜

高考命题培养学生能量守恒的观题考查功与。&»德

分析念和从能量角度处理问"F-t”图像4

题的思维习惯。

恒力与变力做功的问题。

为基础的功能关II

2.提高学生从物理学视2021年甲卷•24题以减速

系应用问题。

角出发解决生产、生带为背景考查了功与动能定

活、运动等实际情境中理等知盥力）小军

的功与能量问题和创新识。

性问题的能力。

组织概念功、恒力做功、变力做功、总功（合力功）、正功、负功、功能关系

学思课堂概括/原理做功是力在空间上累积的效果

相关概念力、位移、图像法、平均值法、动能定理、微元法

【情境】播放“我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神州十三号载

人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆”的视频：

1.学生分析返回舱着陆过程中的运动状态分析和受力分析？

2.思考分析返回舱所受阻力为恒力或为变力时，运动状态有何不同？

情境包裹

3,应如何分析返回舱的能量变化？

【包裹】

1.恒力和变力做功的计算；

2.做功对应着能量的变化。

核心问题功的计算

【理解核心概念：做功】

1.做功的两个要素、功的公式及其适用范围？

2功.的正负是指什么意思？功是矢量吗？你有哪些方法判断功的正负？

有力对物体不做功的情况吗？

3恒.力做功怎么计算？

派生问题

4.变力做功计算方法和恒力做功一样吗？不一样的话，应如何计算变力

做功？

【理解核心概念：做功与能量的关系】

1.不同力做功对应什么形式的能转化？

2.做功与能量的转化或转移有什么定量关系吗？

相互作用观：物体受力发生运动，力做功对应能量变化

物理观念能量观：从物理学视角形成能量的基本概念，并用于解释自然现象和解

决实际问题。

1.做功的分析计算方法

（1）有什么力做功？一一，恒力和变力做功计算的区别与联系。

2.推理论证的能力：恒力做功计算方法的理解，变力做功方法的微元思

核心素养科学思维想，综合分析推理的理解。

3.模型建构的能力：

（1）变力做功的基本模型

（2）功能等量关系模型

科学探究

科学态度1认.识生产、生活中的物理现象坚持实事求是、严谨认真的态度

与责任2.爱国情怀、文化自信、科技强国的信念

理解能力：做功概念的理解，恒力与变力做功的区别与联系的理解。

关键能力综合分析能力：综合数学知识、空间方位知识分析做功要素以及做功计算方法。

模型构建能力：构建变力做功的基本模型和功能等量关系模型的能力

1、知道：恒力和变力做功的计算方法。

2、理解：变力做功的六种常用方法分别为：图像法、平均值法、转换法、微元法、功

率法以及用动能定理间接求变力做功的方法。

教学目标3、能做：能够从物理学视角出发，求解生产、生活以及运动等真实情境中的各种力所

做的功。

重点：恒力功、变力功、总功的计算。

难点：理解掌握变力做功的基本模型，灵活应用解决实际情境问题。

“学思课堂"物理一轮复习《功的计算》教学过程

2022年4月16日，我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富搭乘神

州十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，着陆阶段主要

依靠主降落伞将返回舱安全运送至地面。现将该运动过程简化，

情境假设返回舱在距地面高H处的位置准备着陆，此时速度大小为❷j

包裹V0,方向向下，打开降落伞，降落伞带来的空气阻力为f,忽略其

他阻力，落地时返回舱速度刚好减为0,主降落伞质量不计，返回

舱（含航天员）总质量为m,重力加速度为g。请同学们思考：

（1）若f是恒力，如何计算它做的功？■

（2）若f与返回舱速度大小成正比，如何计算它做的功？

1、做功的两个要素、功的公式及其适用一

I11

范围？—

-----------------------------------

正功：力对物体起推动作用

2、功的正负是指什么意思？功是矢量负功：力对物体起阻碍作用

吗？你有哪些方法判断功的正负？有力判断方法：从力方向与位移（速度）方向的

对物体不做功的情况吗？夹角判断，夹锐角做正功，夹钝角做负功，

夹直角力对物体不做功。

3、完成例1,归纳恒力做功和总功的计

算，体验功的标量性。【归纳恒力做功和总功的计算方法】

1.恒力做功：

例1（单选）：静止在水平面上质量为1kg

的物体，同时受到水平面内两个相互垂直W=Ficosa

知识导的拉力F】、F2的作用，由静止开始运动了

2.总功：

学与问5m,速度为10m/s。已知Fi=6N、F2=8N,

题探究则（）①W总=F合Icosa

A、Fi做功30J

B、F2做功24J②W总=%+咳+%+……

C、Fi、F2的合力做功70J11

总二彳血廿一孑川诏

D、Fi,F2做的总功50J③w

【归纳变力做功的计算方法】

变力做功的计算方法一：

方法规情境方法概述

FN

在F-x或P-t图像中，图线与横轴所围•湎积”的

4、完成例2,归纳变4蜘%---；代数和就表示力F在这段位移所做的功或一段时

力做功的计算方法。2尸1

间内机械做功的数值，且位于横轴上方的“面积”

图像法°XQBm

例2-1：如图所示图线o，飞广r为正，位于横轴下方的“面秋'为负，但此方法只

便于求图线所围图形规则的情况（如三角形、矩

表示作用在做直线运一2*1

J------..形、圆等规则的几何图形）

动的物体的外力与物/

体运动位移的对应关系，物体开始处于静变力做功的计算方法二:

止状态，则当物体在外力的作用下，运动方

常境方樵述

40m的过程中，求力Fi、F2及合力做的功。法

在求解变力做功时，若物体受到的力方向不

变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变

化，则可以认为物体受到一大小海=丐区

F

ffr

i1TliYfTnTn的恒力作用，为、片分别为物体初、末态所

受到的力，然后用公式股应cosa求此力所

做的功

例2-2：如图所示，足球运动员用力F踢变力做功的计算方法三:

出足球，足球的质量为足球被踢出时

m,就期廉方搬

的速度为V,足球被踢出后在地面上运动

了距离x停下。在这个过程中，足球运动肋建小球从4嘱慢拉到哪,F财

应胸

员对足球是否做功？

能定理为WF,W^WF-mg（l-€OsaM.得：

若没有做功，请说明W尸啾l-co$«）

路由；若做功，请计

算做功的多少？!

例2-3：在水平面上，有一弯曲的槽道AB,

槽道由半径分别为R/2和R的两个半圆构变力做功的计算方法四:

成。如图所示，现用大小

常见情境方法概述

恒为F的拉力将一光滑小

将懒的运剜程分触许多小段，因小段很小，每

球从A点沿槽道拉至Bm

微•小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将

点，若拉力F的方向时刻元变力做功转化为在无教个物小的位防向上脚力

法所做功的代数和.触在中学阶段，常应用于求解大