教 学 设 计
一.课题:高中物理 人教版 必修二 功
二.教学目标:
1.初步认识做功与能量变化的关系。
2.理解功的概念,知道做功的两个要素。
3.明确功是标量,知道 W = FLcosа的适用范围,会用功的公式进行计算。
4.理解正功、负功的概念,会根据公式计算多个力的总功。
三.课型:新授课
四.课时:第一课时
五.教学重点: 理解功的概念;能够进行功的计算。
六.教学难点:判断各个力做功的正负;几个力所做的总功。
七.教学过程:
(一) 导入新课
师:请同学们回忆初中时我们学过做功的两个因素是什么?
生:做功的两个因素:一 有力;二 在力的方向上发生位移。
师:举例,人推小车行走了一段位移人对小车做功。(幻灯片 1)
师:下面我们来分析日常生活中力对物体做功的例子。(幻灯片 2 图片展示例子)
这几个物体在能量增加的过程中,都有一个共同的特征是什么?
生:力对物体做功。
师:物体能量发生变化的同时,必定伴随着力对物体做功。这节课我们在初中学习的基
础上进一步研究功。(幻灯片 3 投影课题)(板书:7.2 功)
(二) 讲授新课
一.功及功的计算
师:请同学们浏览一下学习目标。(幻灯片 4)
师:首先我们先来学习功及功的计算。(板书:一、 功及功的计算)
请同学们观看幻灯片,判断力 F 对物体做功情况。(幻灯片 5,6)
生:第 1 个图片例子中,只有力,没有位移,力对物体不做功;
第 2 个图片例子中,力与位移方向相同,力对物体做功;
第 3 个图片例子中,力与位移方向垂直,力对物体不做功;
第 4 个图片例子中,力与位移的方向不相同,但也不垂直,但在力的方向上有位
移,所以力对物体做功。
师:第 4 个例子中怎样解释物体在力的方向上有位移?
生:将力依据平行四边形定则按平行于位移方向和垂直与位移方向进行分解
师:根据以上结论思考,什么情况下力才能对物体做功?
生:物体受到力,并且在力的方向上发生位移
师:板书:1.功的概念 (幻灯片 7 展示概念内容)
如何计算功呢?我们来看一个题目(幻灯片 8 题目 1)
生:W=FL
师:我们看题目 2(幻灯片 9 题目 2),请同学们先独立思考再小组讨论,最后请小组代
表上台讲解并展示。
生:第一种方法将力沿平行于位移方向和垂直于位移方向进行分解,得出 W=FLcosа
第二种方法将位移沿平行于力方向和垂直于力方向进行分解,得出 W=FLcosа
师:题目 3(幻灯片 10)
生:W=0
师:结合以上题目我们可以得出力对物体做功的一般公式
板书:2 公式:W= W=FLcosа
单位:焦耳(焦)
1J = 1N/m (幻灯片 11)
(设计说明:上述方法也是我们常用的研究问题的方法,从特殊到一般的方法以及等效替
代法。)
师:强调说明公式中的力必须是恒力,如果是变力就不能直接使用了。(幻灯片 12)
请三名同学上黑板分别做一下问题与练习 1 中的甲,乙,丙。
生:图甲:W=Fxcos(180°-150°) = 17.32
图乙:W=Fxcos(180°-30°) =-17.32J
图丙: W=Fxcos30°=17.32J
师:点评并公布规范解答。(幻灯片 13)注意:题目中的角度不一定等于公式中的а角。
师:下面体会生活中的两个实例,思考功是描述什么的物理量。
实例 1:人对车的推力对车做了功,人消耗了体能,推车的动能增加了。(幻灯
片 14)
实例 2:人对货物的支持力对货物做了功,人消耗了体能,货物的重力势能增加了。
人用力对物体做功的过程,都要消耗体能,做功越多能量转化越多。(幻灯片 15)
师:有哪位同学说说功和能之间有什么关系?
生:力对物体做功的过程一定伴随着能量转化
师:说的很好,也可以这么讲:功是能量转化的量度。(幻灯片 16)
那么你们认为功是矢量还是标量呢?为什么?
生:功是标量。因为能量是标量,功是能量转化的量度,因而功也是标量。
板书:3 功是标量
功是标量,但却有正值,负值。下面我们一起来研究正功,负功。
(设计说明:通过图片实例让学生体会并理解功和能的基本关系,以及得出功的标矢性。)
二.正功和负功
板书:二 正功和负功
师:请同学们思考一下,功在什么情况下是正功,什么情况下是负功?(幻灯片 17)
生:(学生回答,同时教师板书)
板书:1、当 0 < /2 时,cos > 0,W >0;正功
2、当 = /2 时,cos=0,W=0;
3、当 /2 < 时,cos < 0,W 0,W >0;正功(动力功)
表演 2:学生向前跑去,教师在学生的后面用与学生运动方向相反的力拉学生。
分析:拉力对学生做负功,力的效果是阻碍物体的运动,是阻力功。(在原有板
书的基础上追加)
3、当 /2 < 时,cos < 0,W