《第01節(jié)功》教學(xué)設(shè)計(jì)(遼寧省縣級(jí)優(yōu)課)-物理教案

《功》教學(xué)設(shè)計(jì)朝陽(yáng)市喀左縣第四高級(jí)中學(xué)宋英娜功和能的概念是物理學(xué)中重要的基本概念,且貫穿在全部物理學(xué)中,所以教材在第一節(jié)給出能量的概念后,接著對(duì)功進(jìn)行研究和討論.學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過(guò)功,但這節(jié)內(nèi)容并不是初中內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù),而是內(nèi)容的深化和拓展,尤其讓學(xué)生注意區(qū)分日常生活中我們所說(shuō)的做“工”與力對(duì)物體的做功的區(qū)別.教材從學(xué)生常見(jiàn)的起重機(jī)搬運(yùn)貨物、機(jī)車牽引列車前行、手握握力器的事例入手,便于學(xué)生認(rèn)識(shí)的逐步加深.教材本著創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)疑激趣的原則,引導(dǎo)學(xué)生先分析力與位移同向的例子,然后探究力與位移有夾角時(shí)功的求解.在實(shí)際問(wèn)題中,一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體往往不只受一個(gè)力的作用.教學(xué)中,讓學(xué)生多舉例子,體會(huì)在物體產(chǎn)生一個(gè)位移的過(guò)程中,這些力有的是動(dòng)力,有的可能是阻力,還有的力對(duì)物體的位移沒(méi)有直接的影響,從而引出正、負(fù)功的概念,教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納力做正、負(fù)功的條件,不要急于求成.在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)多舉實(shí)例,讓學(xué)生動(dòng)腦分析、通過(guò)觀察、分析、總結(jié)、表述的過(guò)程,深化概念的理解.再輔以針對(duì)性較強(qiáng)的課堂訓(xùn)練,使學(xué)生能夠熟練掌握功的基本概念及其求解方法.<課時(shí)安排>1課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)分析：1、知識(shí)與技能（1）知道功的定義及其物理意義；（2）掌握計(jì)算機(jī)械功的公式W=Fscosα；（3）知道在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳（J）；（4）.知道功是標(biāo)量，明確正負(fù)功的物理意義。[來(lái)源:22.過(guò)程與方法：經(jīng)歷探究過(guò)程，明確定義一個(gè)物理量的不易，學(xué)習(xí)乘積定義法3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)功的定義的確定為后來(lái)應(yīng)用功能關(guān)系解題奠定了基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)家的敬仰之情，體會(huì)做功分析的重要性。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：（1）理解功的概念；（2）功的計(jì)算方法；（3）正負(fù)功的物理意義，（4）會(huì)計(jì)算總功。:學(xué)習(xí)難點(diǎn)：理解正負(fù)功的物理意義源:學(xué),科,教學(xué)方法：講授法、計(jì)算法、歸納總結(jié)法教學(xué)過(guò)程：一、創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課引導(dǎo)學(xué)生思考：列車在機(jī)車的牽引力之下什么能量增加了？貨物被起重機(jī)舉高,什么能量增加了？彈簧受到拉伸或壓縮后,什么能量增加了？像這樣，一個(gè)物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，我們就說(shuō)力對(duì)物體做了功。做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。那么究竟什么是功呢？請(qǐng)同學(xué)們迅速閱讀教材，找出功的概念，并根據(jù)功的概念找出做功的兩個(gè)要素是什么？通過(guò)實(shí)例加深學(xué)生對(duì)做功要素的理解：舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后穩(wěn)定的3S內(nèi)，舉重運(yùn)動(dòng)員做不做功？現(xiàn)在我們已經(jīng)知道什么是功及做功的兩個(gè)要素，那么功的大小該如何計(jì)算呢？接下來(lái)我們共同探討一下功的表達(dá)式！二、功的計(jì)算式1、功的計(jì)算式的推導(dǎo)問(wèn)題1:如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致,應(yīng)該怎樣計(jì)算這個(gè)力的功.課件展示情景一:物體m在水平力F的作用下水平向右的位移為l,如下圖所示,求力F對(duì)物體做的功.教師指導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題,根據(jù)功的概念獨(dú)立推導(dǎo).尤其強(qiáng)調(diào)力和位移方向一致,這時(shí)功等于力跟物體在力的方向上移動(dòng)的位移的乘積.即W=Fl.問(wèn)題2:若力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成某一角度,該怎樣計(jì)算功呢?課件展示情景二:物體m在與水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行駛的距離為l,如圖所示,求力F對(duì)物體所做的功.教師提示學(xué)生思考,雖然F與位移方向不一致,但可以根據(jù)力F的作用效果把F沿兩個(gè)方向分解.即跟位移方向不一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2.學(xué)生根據(jù)教師的提示畫出物體的受力分析圖,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解F1、F2的功.則分力F1所做的功等于F1l,分力F2的方向跟位移的方向垂直,物體在F2的方向上沒(méi)有發(fā)生位移,所以F2所做的功等于零.因此,力F對(duì)物體所做的功W等于F1l,而F1=Fcosα,所以,W=Flcosα拓展：學(xué)生課后思考分解位移l是否會(huì)得到相同的結(jié)論？教師利用實(shí)物投影儀展示學(xué)生的推導(dǎo)結(jié)果,點(diǎn)評(píng)、總結(jié),得出功的定義式,及其文字?jǐn)⑹?并強(qiáng)調(diào)公式中各量的物理意義.通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手親自推導(dǎo)公式,讓學(xué)生加深對(duì)公式的理解,為公式的靈活應(yīng)用打好基礎(chǔ).2、對(duì)功的公式的理解對(duì)功的公式W=Flcosα，應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)理解：①

公式中的F是恒力，即公式W=Flcosα并不是普遍適用的，它只適用于大小和方向均不變的恒力做功。②公式中的是α指力的方向和位移方向的夾角，即代表力和位移的兩個(gè)矢量的箭頭所指方向間的夾角，而不是問(wèn)題中某一個(gè)以α命名的角。學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)書后習(xí)題請(qǐng)三位同學(xué)上黑板做題，加深對(duì)功的公式的理解3、接下來(lái)讓同學(xué)思考做功的兩種特殊情形：（1）力與位移方向相同，W=Fl（2）力與位移方向相反，W=－Fl４、單位國(guó)際單位：焦耳（焦）單位符號(hào)：J１Ｊ＝１Ｎ×１m5、功是標(biāo)量，功是過(guò)程量二、功的正負(fù)1、正負(fù)功的判斷公式理解:功的計(jì)算式W=Flcosα包含cosα這一要素,通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)我們知道:隨著α的變化,cosα的值也變化.指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)討論隨α的變化,cosα的取值如何變化,從而得到功W的意義如何.學(xué)生討論總結(jié):力F與物體位移l的夾角α的取值范圍為0°≤α≤180°.那么,在這個(gè)范圍之內(nèi),cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.教師指導(dǎo)學(xué)生思考所討論的問(wèn)題,并畫出各種情況下力做功的示意圖.并通過(guò)示意圖總結(jié):1.當(dāng)α=時(shí),cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直時(shí),力F不做功;2.當(dāng)α<時(shí),cosα>0,W>0.這表示力F對(duì)物體做正功;3.當(dāng)<α≤π時(shí),cosα<0,W<0.這表示力F對(duì)物體做負(fù)功.點(diǎn)評(píng)：教師通過(guò)學(xué)生分析、總結(jié).利用數(shù)學(xué)知識(shí)分析物理問(wèn)題是物理學(xué)習(xí)常用的手段.培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力.一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功（強(qiáng)調(diào)的是絕對(duì)值）例：放在水平地面上的物體,在F=10N的水平拉力作用下勻速向右前進(jìn)了4m,求物體克服摩擦力做的功？通過(guò)一道例題讓學(xué)生加深對(duì)物體做負(fù)功的理解。2、正負(fù)功的理解通過(guò)PPT展示，.提出問(wèn)題,力對(duì)物體做正功或負(fù)功時(shí)有什么物理意義呢?功的正值與負(fù)值不是代表不同的方向，也不表示功的大小，而是表示所做功的性質(zhì)，反映力對(duì)物體產(chǎn)生位移所起的作用，反映不同的做功效果。在物體發(fā)生位移的過(guò)程中，各個(gè)力的作用不同。對(duì)這個(gè)物體發(fā)生位移起推動(dòng)作用的力（即動(dòng)力）做正功；反之，在對(duì)物體產(chǎn)生位移起阻礙作用的力（即阻力）做負(fù)功，也就是這個(gè)物體克服阻力做功。我們不能說(shuō)“正功與負(fù)功方向相反”，也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”。正功的意義是：力對(duì)物體做正功，表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，是動(dòng)力。力做正功，相應(yīng)的能量會(huì)增加。負(fù)功的意義是：力對(duì)物體做負(fù)功，表明此力的效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng)，是阻力。力做負(fù)功，相應(yīng)的能量會(huì)減少。一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，也可說(shuō)成物體克服這個(gè)力做了功（正值）三、求總功當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功如何計(jì)算？看一道例題ppt展示例：如圖，一個(gè)質(zhì)量為m=150kg的物體，受到與水平方向成θ=370角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移動(dòng)的距離l=5m。物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=100N。求：（1）各個(gè)力對(duì)物體做的功是多少？（2）各個(gè)力對(duì)物體所做功的代數(shù)和？（3）物體所受的合力是多少？（4）合力所做的功是多少?(Sin370=0.6,Cos370=0.8)同學(xué)動(dòng)腦思考，分析總結(jié)出求總功的方法