2024-2025学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 2 功（1）教案 新人教版必修2

2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律2功（1）教案新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：高中物理第七章机械能守恒定律第2节：功（1）

2.教学年级和班级：高中二年级，必修2班

3.授课时间：2024-2025学年第二学期，第5周星期二上午第一节

4.教学时数：45分钟

本节课将紧密围绕新人教版必修2教材，通过对功的定义、计算及其与能量转换关系的探讨，帮助学生深入理解机械能守恒定律。教学内容将结合实际例子，强调功在实际问题中的应用，确保学生能够掌握功的计算方法，并理解其在机械能守恒中的作用。核心素养目标1.物理观念：理解功的概念，掌握功的计算方法，形成对能量转换和守恒的深刻认识。

2.科学思维：培养学生运用物理知识分析问题、解决问题的能力，提高逻辑思维和批判性思维能力。

3.科学探究：通过实例分析和实验操作，使学生具备观察、提问、假设、验证的探究能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学科的兴趣，培养其积极、严谨、合作的学习态度，增强对科学技术的社会责任感。学情分析高中二年级学生在知识层面，已具备了一定的物理基础知识，对力学概念有初步了解，但对于功的概念及其计算方法可能还不够熟练。在能力方面，学生的逻辑思维和分析能力逐渐形成，但将理论知识应用于实际问题解决的能力仍有待提高。素质方面，学生具有探究精神和合作意识，但部分学生可能存在学习主动性不足、课堂参与度不高的问题。

对本节课的学习，学生的知识储备和思维能力将对理解功的概念及其与机械能守恒的关系产生重要影响。此外，学生的行为习惯，如课堂纪律、学习态度等，也将影响教学效果。因此，教师应关注学生个体差异，采用多样化教学策略，激发学生学习兴趣，提高课堂参与度，从而提升教学效果。教学方法与手段1.教学方法：

(1)讲授法：通过生动的语言和实例，阐述功的概念和计算方法，使学生易于理解。

(2)讨论法：组织学生分组讨论，分析实例中功的作用，培养学生解决问题的能力。

(3)实验法：设计简单实验，让学生亲自动手验证功的计算，增强理论与实践的联系。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：利用PPT展示功的计算公式、实例分析及相关动画，直观形象地呈现教学内容。

(2)教学软件：运用物理模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学习兴趣和效果。

(3)网络资源：引导学生利用网络查找相关资料，拓展知识面，培养自主学习能力。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

创设情境：利用多媒体展示运动员举重和抛掷标枪的图片，引导学生关注运动员所做的功。提出问题：“运动员在举重和抛掷标枪时，分别做了多少功？这些功是如何影响运动员的表现的？”通过提问激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

(1)功的定义和计算方法（5分钟）

-功的概念：介绍功的定义，强调功是描述力对物体作用效果的一种量度。

-功的计算方法：讲解功的公式，即功=力×位移×cosθ，解释各参数的含义。

(2)功与能量转换的关系（5分钟）

-功与能量：阐述功与能量转换的关系，即外力做的功等于物体能量的变化。

-机械能守恒：强调在无外力做功的情况下，机械能守恒。

(3)实例分析（5分钟）

-分析导入环节中的实例，计算运动员所做的功，并解释其与表现的关系。

3.巩固练习（10分钟）

(1)课堂练习（5分钟）

-设计具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固对功的计算方法的理解。

-教师巡回指导，解答学生的疑问。

(2)小组讨论（5分钟）

-将学生分成小组，讨论以下问题：在实际生活中，还有哪些例子可以用功来解释？功在这些例子中是如何体现的？

-各小组汇报讨论成果，全班交流分享。

4.课堂提问（5分钟）

提问学生关于功的定义、计算方法以及与能量转换关系的问题，检验学生对新知识的理解和掌握程度。针对学生的回答，进行针对性讲解和辅导。

5.师生互动环节（5分钟）

(1)学生演示实验（2.5分钟）

-邀请学生上台演示简单的功的计算实验，如计算弹簧测力计所做的功。

-其他学生观察并思考实验过程中涉及到的功的计算方法。

(2)创新性思考（2.5分钟）

-提问：“在实际应用中，如何利用功的概念来提高效率？”

-学生发表自己的观点，教师点评并进行总结。

6.总结与拓展（5分钟）

(1)总结（2分钟）

-回顾本节课所学内容，强调功的概念、计算方法以及与能量转换的关系。

(2)拓展（3分钟）

-布置一道具有挑战性的思考题，要求学生在课后查找资料并撰写小论文，提升学生的核心素养能力。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了功的定义，理解了功是描述力对物体作用效果的一种量度。

-学会了功的计算方法，能够准确计算各种情况下的功。

-理解了功与能量转换的关系，能够解释机械能守恒的原理。

2.过程与方法：

-通过实例分析和实验操作，提高了将理论知识应用于实际问题解决的能力。

-在小组讨论和课堂提问中，锻炼了逻辑思维和表达能力。

-通过创新性思考，激发了学生的创新意识和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观：

-增强了对物理学科的兴趣，尤其是对力学部分的学习。

-培养了积极、严谨、合作的学习态度，课堂参与度有所提高。

-提升了对科学技术的社会责任感，认识到物理知识在现实生活中的应用价值。

4.核心素养能力：

-形成了物理观念，能够用物理知识解释生活中的现象。

-提高了科学思维能力，能够运用物理知识分析问题、解决问题。

-增强了科学探究能力，通过观察、提问、假设、验证等环节，深入探究物理规律。

-树立了科学态度与责任，认识到科学学习对社会发展的意义。板书设计①重点知识点：

-功的定义：力对物体作用的效果

-功的计算公式：W=F×s×cosθ

-功与能量转换：外力做功=能量变化

-机械能守恒：无外力做功时机械能守恒

②词、句：

-功：力的功效

-能量守恒：能量不能创造也不能消失，只能转换形式

-实例分析：运动员举重、抛掷标枪

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔突出关键词，如“功”、“能量”、“守恒”等。

-绘制力的示意图，展示力的方向和位移的关系。

-设计有趣的卡通图示，将运动员举重和抛掷标枪的场景融入板书，增强视觉效果。

-在板书周围添加与物理现象相关的趣味小贴士，如能量转换的小例子，激发学生兴趣。课后作业1.计算题：

一辆质量为200kg的小车从静止开始加速，受到一个持续时间为5秒、大小为500N的恒力作用。假设小车在水平面上运动，摩擦力忽略不计，求该力对小车所做的功。

答案：由于小车是从静止开始加速，可以使用牛顿第二定律F=ma来计算加速度a。a=F/m=500N/200kg=2.5m/s²。在5秒内，小车获得的速度v=at=2.5m/s²×5s=12.5m/s。力对小车所做的功W=Fs=500N×12.5m=6250J。

2.应用题：

一名学生将一个重10N的物体从地面抬起，抬到1.5m高的桌子上。求学生对物体所做的功。

答案：学生对物体所做的功W=Fd=10N×1.5m=15J。

3.分析题：

一辆自行车在水平路面上匀速行驶，车手保持一定的速度前进。请分析在这种情况下，自行车的动能和势能是否守恒。

答案：在水平路面上匀速行驶时，自行车的动能和势能不发生变化，因为没有外力做功。但是，由于摩擦力的存在，自行车的机械能会逐渐转化为热能，所以从宏观角度来看，机械能并不守恒。

4.计算题：

一颗子弹以500m/s的速度击中一块静止的厚木板上，假设子弹的质量为10g，子弹在木板中停止。求子弹对木板所做的功。

答案：子弹对木板所做的功等于子弹动能的减少量。动能的初始值E_ki=0.5mv²=0.5×0.01kg×(500m/s)²=1250J。由于子弹最终停止，其动能的最终值E_kf=0J。因此，子弹对木板所做的功W=E_ki-E_kf=1250J。

5.探究题：

一辆小车沿着斜面