2024-2025学年高中物理第一章功和功率第1节机械功教案鲁科版必修2

PAGE8-机械功设计思想本节内容是鲁科版（必修2）第一章第一节《机械功》，是初中学习的接着和提高,沿着初中物理的思路,仍旧强调功与能量变更的联系，从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必定性;通过播放射箭和撑杆跳小视频及学生参加的互动试验,探究做功的来历和做功的不行缺少的因素;再通过特别情景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴两种特别状况推导出功的一般表达式;从功的一般表达式的深化探讨得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过对实例的分析应用达到巩固和深化。学情分析学生通过初中物理的学习,对功有肯定的相识,但是不够深化,知道力和位移在同始终线上时求的大小的方法,但对力和位移互成角度时功的正负、如何进行功的计算,仍不清晰,对于如何求合功也是一崭新的内容,因此本节须要利用学生已有的初中学问,通过设计学生个人感受性试验合作,从试验和理论两方面探究对功的理解和进行功的计算。教学目标1、学问与技能(1)知道功的来历，驾驭做功的两个必要因素。(2)能从特别到一般，一般到特别推导功的一般表达式。(3)驾驭W=Fscosα，只适用于恒力，会用功的公式进行计算。(4)明确功是标量,正确理解正功和负功的含义,能正确推断正功和负功2、过程与方法(1)通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并驾驭做功的两个因素。(2)在推导W=Fscosα过程中，通过猜想、从特别到一般，再从一般到特别的理论论证等方法培育学生科学论证实力和推理实力，并渗透等效思想，有意识地培育学生的科学思维和科学方法。3、情感看法与价值观（1）关注生活与生产中的功,体会物理与生活生产的亲密联系。（2）学习科学的探讨方法和培育科学探讨看法，激发学生对科学的新奇心与求知欲。重难点1、功的概念理解及公式W=Fscosα的理解应用2、功的适用条件及正负功的理解教学方法教学过程设计一、新课引入师：自然界中能量可以以各种不同形式而存在，能量之间可以相互转化。能量变更的过程必定伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量，功是能量转化的量度引入：播放射箭和撑杆跳等录像。互动演示：请同学端着小方凳子。设计意图：激发学生的求知欲，主动主动师：“你今日的‘工作’就是端着小方凳子站一个小时。”问：“这个同学有没有在工作？”，“有没有在做工”生：有，没有在做功师：“有做工”，“有没有使这小方凳子的能量发生变更？”围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种状况是劳而无“功”，对小方凳子能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变更产生影响使学生明白“功”的来历。互动探究：探究影响做功的因素请同学们考虑一下汽车刹车的状况。通过引导使学生明白：要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来，从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采纳两种方法，一种是用较大的阻力，通过较小的位移，使车停下；还有一种是车受到较小的阻力，通过比较长的位移使车停下。两种方法在变更车的运动能量上是等效的，可见，做功也是一样的。由此可见，做功是和两个因素相联系的，一个是力，还有一个是在力方向上发生的位移大小。学生活动：大家共同体会，思索，得出做功的两个因素设计意图：体现从生活走向物理的新课程理念。应用多样化的教学方式，创设有效的教学情境二、新课教学依据做功的两个必要条件，推断下列几种状况下物体所受到的力是否对物体做功？（1）手推车，车不动→有力无距→劳而无功（2）服务员端菜向前运动→有力有距，但力⊥距→徒劳无功FFV（3）运动员抬着球门水平移动，手对球门的支持力做功(4)起重机提起重物向上运动，拉力有对重物做功学生活动：学生探讨分析，自己总结板书：1.定义：假如一个物体受到力F的作用，并且在力的方向上发生了位移S,则F与S的乘积叫机械功。2.条件：⑴作用在物体上的力⑵物体在力的方向上的位移通过从特别到一般，再从一般到特别，借鉴等效思想，引导学生探究出求功的一般表达式特别状况1：力F与发生的位移s同向如图，物体在水平恒力F的作用下前进s位移，力F做功多少？W=FS特别状况2：力F与发生的位移s垂直F如图，用竖直向上的恒力F作用下水平匀速前行一段位移s，向上的恒力F做了多少功？FW=0学生活动：学生小组活动，逻辑推理探究功的公式一般状况：一般的状况力F的方向与运动方向并不一样，也不是与运动方向发生的位移相垂直，力F方向与运动方向成某一角度时，力F对物体有没有做功呢？若做了功，所做的功又是多少呢？a．提出猜想：通过做功的两个必要因素启发引导学生进行猜想，并沟通猜想。可能提出几种猜想：（1）力F做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。（2）力F做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。同样一个力F作用方向不同，在变更物体能量上效果不相同，可从两种特别状况作定性分析，否定猜想（1）。对猜想（2）提出运用特别到一般的思维来理论验证的思路。b．师生沟通协作，学生分析论证，验证猜想：1、老师启发：运用矢量分解，把一般情境问题转化为二个简洁的特别问题，同时渗透等效思想。2、学生论证：学生活动：学生分小组探讨,写出处理方法,可能有分解力的,有分解位移的。设计意图：关注学科思想方法教化，体现物理学科试验探究的特点。培育学生自主、合作、探究学习C.结论：一般的状况力对物体所做的功，等于力的大小，位移的大小，力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即W=Fscosα留意：⑴W表示力F对物体所做的功，F表示物体所受到的力的大小，s物体所发生的位移的大小，α力F和位移s之间的夹角。⑵在SI制中，功的单位焦1J=1N·m。在用功的公式计算时，各量要求统一采纳国际单位制。⑶适用条件：只适用于恒力做功功的计算学以致用：请学生完成下列4种状况功的计算学生活动：学生分小组探讨,写出处理方法,可能有分解力的,有分解位移的设计意图：小组协作推导,增加团队意识、加强动手实力及语言表达实力,在实践中发觉新问题，培育学生的创新意识.功的理解学生活动：引导学生思索正负功的含义正功的意义是：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。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。从一般到特别，深化对W=Fscosα的相识探讨一个力做功时可能出现的几种情形:（1）当=/2时，cos=0，W=0。表示力F方向跟位移s的方向垂直时，力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变更（既没有增加也没有减小）（2）当0</2时，cos>0，W>0。表示力F对物体做了正功。（3）当/2<时，cos<0，W<0。表示力F对物体做了负功。探讨：正功和负功的正负号表示方向相反？正功和负功的正负号代表了正负功的大小？你能通过公式分析什么状况下F做的功最大，什么状况下F不做功？启发：围绕“功是能量转化的量度”动身探讨功是标量还是矢量。学生活动：学生思索探讨师：依据力做功的效果，引导学生，让学生明白功是标量结论：力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变更（增加了或削减了）。也就是做功能增加（或削减）作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变更的力的作用效果——功也没有方向性。可见，功是标量，正负不表示方向，仅表示做功的性质。正功和负功的正负号既不代表方向也不代表大小，仅表示做功的不同效果。当α=π/2时，F不做功；α=0或π时，F做功最大。巩固提升：【例】一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移动的距离为S=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，求拉力F和滑动摩擦力F阻做的功？

解：拉力F做功W=FScosθ=500×5×0.8=2000J

摩擦力做功为Wf=fscos180°=-100×5=-500J思索与探讨：在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移时，那么如何计算这几个力对物体所做的总功。三、课堂小结1、做功的条件：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上移动的位移2、功的计算：W=FScosαa、功肯定要指明是哪个力对物体做的功b、力必需是恒力3、功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向，也不表示大小。功是过程量，是力在空间的积累。板书设计机械功为什么要引入功？为什么要引入功？1、功是能量转化的量度22、功的两个必不行缺少的两个因素：力和物体在力方向上发生的位移探究做功的条件探究做功的条件从从特别⇌一般推导功的一般表达式。（等效思想）3、功的一般表达式：W=FScosα功是矢量还是标量呢？功是矢量还是标量呢？4、功是标量，正负不表示方向，仅表示做功的性质。功是过程量，是力在空间的积累教学反思本节课紧扣新课程标准，体现物理课改理念。通过微电影奇妙创设情境，极大地激发学生的新奇心，自然地提出问题，进入探究的体验。依据新课程的特点和新课标的要求，本节课重在体现学生是学习的主体，老师主动创建条件，