第四章 第一节 功(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）

第四章第一节功(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容粤教版高中物理必修第二册第四章第一节《功》，主要包括以下内容：

1.功的概念：介绍功的定义、公式及单位，解释力对物体做功的条件。

2.功的计算：通过实例分析，讲解如何计算恒力做功、变力做功以及功的合成与分解。

3.功与能量的关系：探讨功与能量的转化，阐述功是能量转化的量度。

4.功的物理意义：分析功在物理学中的重要性，以及它在实际生活中的应用。

5.相关练习题：提供一些与本章内容相关的练习题，帮助学生巩固所学知识。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理观念、科学思维和科学探究等核心素养。通过学习功的概念和计算方法，学生能够建立能量转化的观念，理解功在物理学中的重要作用。同时，通过实例分析和练习，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，发展其科学思维能力。此外，通过探究功与能量的关系，激发学生的好奇心和探究欲，培养其科学探究精神和实践创新能力。重点难点及解决办法重点：

1.功的定义和计算公式。

2.功与能量转化的关系。

难点：

1.变力做功的计算。

2.功的合成与分解在实际问题中的应用。

解决办法与突破策略：

1.对于功的定义和计算公式，通过实际例子（如物体在恒力作用下沿直线运动）来讲解，引导学生理解功的计算方法，并通过练习巩固。

2.通过实验演示和动画模拟，直观展示功与能量转化的过程，帮助学生建立物理模型，理解能量守恒定律。

3.对于变力做功的计算，使用微元法将变力分解为无穷多个小段恒力，计算每个小段的功，再求和得到总功。

4.通过具体案例讲解功的合成与分解，如斜面上升和下降的功的计算，引导学生运用数学工具（如向量分解）解决实际问题。

5.定期组织小组讨论和问题解答环节，让学生在实践中发现和解决问题，教师及时提供反馈和指导。教学资源准备1.教材：确保每位学生配备粤教版高中物理必修第二册教材。

2.辅助材料：收集功的计算实例、能量转化案例的相关图片和视频，以及功与能量关系的动画演示。

3.实验器材：准备斜面、滑轮组、测力计、小车等实验器材，以及必要的防护设备。

4.教室布置：设置实验操作区，保证实验安全进行；划分小组讨论区域，以便学生合作学习。教学过程一、导入新课

1.同学们，大家好！上节课我们学习了力的作用效果，那么大家思考一下，力对物体做功的实质是什么？

2.很好，力对物体做功的实质是能量的转化。今天我们将深入学习关于功的知识，这节课的主题是“功”。

二、探究功的概念

1.请大家翻开教材第四章第一节，阅读关于功的定义。根据教材内容，谁能告诉我什么是功？

2.对，功是力在物体上所做的功，它是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。我们用公式W=F*s*cosθ来表示，其中W是功，F是力，s是物体移动的距离，θ是力与位移之间的夹角。

3.现在，我想请大家举例说明哪些情况下力对物体做功，哪些情况下力没有对物体做功。

三、讲解功的计算方法

1.接下来，我们来学习如何计算功。请大家看教材上的例题，我们一起分析一下如何计算恒力做功。

2.首先，我们需要明确力的方向和物体移动的方向是否一致。如果一致，那么cosθ就是1，功的计算就简化为W=F*s。

3.如果力的方向和物体移动的方向不一致，我们需要用cosθ来计算力在物体移动方向上的分力，再乘以物体移动的距离。

4.现在，请大家尝试计算教材上的练习题，巩固一下恒力做功的计算方法。

四、探究变力做功

1.在实际生活中，我们经常会遇到变力做功的情况。请大家看教材上的案例，分析如何计算变力做功。

2.变力做功的计算稍微复杂一些，我们可以采用微元法。将变力分解为无数个微小段，每个微小段视为恒力，计算每个微小段的功，然后将这些微小段的功求和，就得到了变力做的总功。

3.现在，请大家尝试计算教材上的变力做功的练习题。

五、探究功与能量的关系

1.同学们，我们已经学习了功的计算方法，那么大家思考一下，功和能量之间有什么关系？

2.对，功是能量转化的量度。当一个物体受到力的作用而移动时，力对物体做功，这个过程中能量发生了转化。

3.请大家看教材上的案例，分析功与能量转化的关系。在这个过程中，我们引入了能量的概念，能量是物体做功的能力。

六、讲解功的合成与分解

1.接下来，我们学习功的合成与分解。请大家看教材上的案例，分析如何计算多个力共同作用下的功。

2.当多个力共同作用于一个物体时，我们需要将这些力进行合成，得到一个等效的合力。然后，根据合力与物体移动方向的关系，计算合力做的功。

3.如果多个力的方向不同，我们需要将每个力分解为物体移动方向上的分力，分别计算每个分力做的功，然后将这些分力做的功求和，得到总功。

4.现在，请大家尝试计算教材上的功的合成与分解的练习题。

七、课堂小结

1.通过本节课的学习，我们掌握了功的定义、计算方法，以及功与能量转化的关系。

2.大家能够运用所学知识解决实际问题，如计算恒力做功、变力做功以及功的合成与分解。

3.请大家回顾一下本节课的学习内容，巩固所学知识。

八、布置作业

1.请大家完成教材上的练习题，加深对功的理解和应用。

2.选取一道关于功的计算题，进行课堂讲解，要求讲解过程中思路清晰、表达准确。

九、课后辅导

1.对于在学习过程中遇到困难的同学，我会提供课后辅导，帮助大家解决问题。

2.请大家积极参与课堂讨论，提出自己的疑问，我会及时解答。知识点梳理1.功的定义

-功是力在物体上所做的功，是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。

-公式：W=F*s*cosθ，其中W是功，F是力，s是物体移动的距离，θ是力与位移之间的夹角。

2.功的单位

-功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿的力使物体在力的方向上移动1米的距离所做的功。

3.功的计算方法

-恒力做功：当力F与物体移动方向一致时，功的计算简化为W=F*s；当力F与物体移动方向不一致时，需要考虑力在物体移动方向上的分力，即W=F*s*cosθ。

-变力做功：将变力分解为无数个微小段，每个微小段视为恒力，计算每个微小段的功，然后将这些微小段的功求和。

4.功与能量的关系

-功是能量转化的量度，当一个物体受到力的作用而移动时，力对物体做功，这个过程中能量发生了转化。

-能量守恒定律：在一个孤立系统中，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式。

5.功的合成与分解

-当多个力共同作用于一个物体时，需要将这些力进行合成，得到一个等效的合力。

-如果多个力的方向不同，需要将每个力分解为物体移动方向上的分力，分别计算每个分力做的功，然后将这些分力做的功求和。

6.功的实际应用

-功的概念广泛应用于物理学和工程学领域，如机械、电机、热力学等。

-在日常生活中，我们经常用到功的概念，如爬楼梯、推动物体等。

7.功的计算实例

-恒力做功实例：推车、提水、拉弹簧等。

-变力做功实例：物体在重力作用下自由下落、斜面上升等。

8.功的合成与分解实例

-多个力共同作用于物体，如斜面上升和下降时物体所受的力。

-力的分解实例：将一个力分解为水平和竖直方向上的分力。

9.功与能量转化的实例

-动能转化为势能：物体上升时，动能减少，势能增加。

-势能转化为动能：物体下落时，势能减少，动能增加。

10.功的计算注意事项

-力与位移必须在同一直线上，否则需要计算力的分力。

-力与位移的夹角不同，功的计算结果不同。

-变力做功时，需要采用微元法进行计算。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课的教学中，我尝试通过实际案例分析来引导学生理解功的概念，例如使用动画模拟物体在重力作用下的运动，帮助学生直观地理解功与能量转化的关系。

2.我引入了小组讨论环节，让学生在讨论中发现问题和解决问题，这种方式不仅提高了学生的参与度，也培养了他们的合作精神和批判性思维。

3.为了巩固学生的理论知识，我设计了一些与生活实际相关的练习题，如计算人在爬楼梯时所做的功，这样的练习能够让学生更好地理解功的应用。

（二）存在主要问题

1.在教学过程中，我发现部分学生对功的计算方法掌握不够牢固，尤其是在处理变力做功的问题时，他们往往难以将变力分解为微小段的恒力，并进行求和计算。

2.尽管小组讨论环节提高了学生的参与度，但我也注意到有些学生在讨论中过于依赖同伴，没有积极地独立思考。

3.在教学评价方面，我发现传统的笔试评价方式不能完全反映学生对功的理解程度，尤其是对功在实际生活中的应用能力。

（三）改进措施

1.针对学生对变力做功计算的困难，我计划在课堂上增加一些变力做功的案例讲解，并通过逐步引导的方式，帮助学生掌握微元法计算变力做功的方法。

2.为了鼓励学生在小组讨论中独立思考，我将在讨论前给出一些思考题，要求每个学生先独立思考后再进行讨论，这样可以确保每个学生都有机会表达自己的观点。

3.在教学评价方面，我计划采用多元化的评价方式，除了笔试外，还将增加口头报告、实验操作和实际问题解决等评价环节，以更全面地评估学生对功的理解和应用能力。

4.我还将考虑与学校其他科目的老师合作，设计跨学科的的教学活动，让学生能够在不同的学科背景下理解功的概念，如结合数学中的向量知识来解释功的计算。

5.最后，我计划在课后提供更多的辅导资源，如在线问答、视频讲解等，以帮助学生在家中也能得到及时的帮助和指导。内容逻辑关系①功的概念与计算

-重点知识点：功的定义、功的计算公式、功的单位。

-重点词：力、位移、功、焦耳。

-重点句：功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。

②功与能量的转化

-重点知识点：功是能量转化的量度、能量守恒定律。

-重点词：能量、转化、守恒。

-重点句：在一个孤立系统中，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式。

③功的合成与分解

-重点知识点：力的合成与分解方法、功的合成与分解计算。

-重点词：合成、分解、等效、分力。

-重点句：当多个力共同作用于一个物体时，需要将这些力进行合成，得到一个等效的合力。作业布置与反馈作业布置：

1.请同学们完成教材第四章第一节后的练习题，包括选择题、填空题和计算题。这些题目旨在帮助你们巩固对功的概念、计算方法以及功与能量转化关系的理解。

2.设计一道关于功的计算题，要求结合实际生活中的情景，如计算一个人推车所做的功。这道题目将帮助你们将所学知识应用于解决实际问题。

3.小组讨论作业：每个小组选择一个与功相关的物理现象，如物体在斜面上滑动的功的计算，准备一个5分钟的口头报告，内容包括现象描述、功的计算过程以及在实际中的应用。

作业反馈：

1.对于教材练习题的批改，我将会重点关注你们对功的计算公式和变力做功的处理方法是否正确。对于选择题和填空题，我将指出你们的常见错误，并解释正确的答案。

2.在计算题的批改中，我不仅会给出分数，还会详细批注你们的解题步骤，指出任何计算错误或不清晰的地方，并提供改进的建议。

3.对于设计的生活情景计算题，我会评估你们能否将理论知识应用于实际问题的解决。我将会提供反馈，指导你们如何更好地将物理概念与实际生活联系起来。

4.在小组讨论作业的反馈中，我会评价每个小组的报告内容是否完整，报告表达是否清晰，以及小组成员之间的合作是否有效。我会给出具体的建议，帮助你们提高口头报告的能力和团队合作技巧。典型例题讲解例题1：

一个物体在水平地面上受到10N的恒力作用，沿力的方向移动了5米。计算这个过程中力对物体所做的功。

答案：W=F*s=10N*5m=50J

例题2：

一个物体在斜面上受到20N的力作用，沿力的方向移动了10米。如果力与位移之间的夹角为30度，计算这个过程中力对物体所做的功。

答案：W=F*s*cosθ=20N*10m*cos30°=200*√3/2=100√3J

例题3：

一个物体在斜面上受到10N的力作用，沿力的方向移动了5米。如果力与位移之间的夹角为45度，计算这个过程中力对物体所做的功。

答案：W=F*s*cosθ=10N*5m*cos45°=10*5*√2/2=25√2J

例题4：

一个物体在水平地面上受到10N的力作用，沿