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《动能变化与机械功》教学设计
课 型：新授课（1 课时）
一、教学目标
1．知识与技能：
(1)理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的因素．
(2)掌握功的公式：W=Fscos ，会计算恒力的功，掌握计算总功的方
法．
(3)知道功是标量，认识正功、负功的含义．
2．过程与方法：
通过学习功的概念及其公式导出的过程，让学生体会并学习物理学的
研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作
3．情感、态度与价值观：
在学习功的概念和求解功的数值的过程中，培养科学严谨的态度。
二、教学的重点和难点
(1)重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的
概念和机械功的计算公式．
(2)物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点．
(3)要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点．
(4)如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算
三、教学方法
依据教学标准的要求和教材内容的特点（本节课是概念课，分析、推
理成份居多，而演示实验或学生实验则没有），在本节教学中，教师
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利用多媒体电脑提出问题，引导学生分析问题，学生通过自己的分析、
推理，总结得出结论。这样把学生从被动学习转化为主动学习，充分
体现了“学生主体、教学主导”的教学模式。 讲授法、引导分析法、
总结法、启发式教学法
四、教学工具
计算机、投影仪、课件
五、教学活动
（一）引入新课
教师活动：功这个词我们并不陌生，初中物理中学习过功的一些初步
知识，今天我们又来学习功的有关知识，绝不是简单地重复，而是要
使我们对功的认识再提高一步。
导入：在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致
性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做
不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们
来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。
（二）教学过程设计
1、功的概念
初中我们已学过功，同学们先概括什么是功？然后做如下总结并板
书：
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（1）如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，
物理学中就说这个力对物体做了功
教师活动：通过两个例子，让同学们得出力做功的两个因素是什么?
（2）学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方
向上移动的距离。
教师扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认
为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。
2、推导功的表达式
教师活动：如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？
投影问题一：物体 m 在水平力 F 的作用下水平向前行驶的位移为 s，
如图甲示，求力 F 对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上
移动的距离的乘积。W=Fs
教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算
功呢？
投影问题二：物体 m 在与水平方向成 角的力 F 的作用下，沿水平
方向向前行驶的距离为 s，如图乙所示，求力 F 对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
教师活动：在学生分析的基础上和同学们一起评析。在问题二中，由
于物体所受力的方向与运动方向成一夹角 ，可根据力 F 的作用效果
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把 F 沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力 F1，跟位移方向垂
直的分力 F2，如图所示：
据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1S。
而分力 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 分 力 F2 所 做 的 功 等 于 零 。 所 以 ， 力 F 所 做 的 功
W=W1+W2=W1=F1s=FScos
教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力 F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余
弦这三者的乘积。即：W=FScos
对 W =FScos 的理解：
(1)、公式中各物理量的含义:示力对物体所做的功，F 表示物体所受
到的力，S 物体所发生的位移， 力 F 和位移之间的夹角
(2)、用此公式计算功时，F 必须为恒力。
(3)、做功与物体运动形式无关，也就是说，力对物体做功具有独立性。
(4)、计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠
李戴。
教师活动：接下来给出 F=100N、s=5m、 =37°，与同学一起计算功
W，得出 W=400N·m。就此说明 1N·m 这个功的大小被规定为功的单
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位，为方便起见，取名为焦耳，符号为 J，即 1J=1N·m。在用功的公
式计算时，各量要求统一采用国际单位制。
最后明确板书为：在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)1J=1N·m
3、对正功和负功的学习
教师活动：引导学生分析力对物体不做功时，力与位移的位置关系？
从而得出正功和负功。
学生活动：从 cos 的可能值入手讨论，
①当 =90°时，cos =0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。
②当 0°≤ 0，W>0。这表示力 F 对物体做正功；
③当 90°< ≤180°时，cos
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