2024-2025學年高中物理 第七章 機械能守恒定律 2 功（1）教案 新人教版必修2

2024-2025學年高中物理第七章機械能守恒定律2功（1）教案新人教版必修2學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理第七章機械能守恒定律第2節(jié)：功（1）

2.教學年級和班級：高中二年級，必修2班

3.授課時間：2024-2025學年第二學期，第5周星期二上午第一節(jié)

4.教學時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將緊密圍繞新人教版必修2教材，通過對功的定義、計算及其與能量轉換關系的探討，幫助學生深入理解機械能守恒定律。教學內容將結合實際例子，強調功在實際問題中的應用，確保學生能夠掌握功的計算方法，并理解其在機械能守恒中的作用。核心素養(yǎng)目標1.物理觀念：理解功的概念，掌握功的計算方法，形成對能量轉換和守恒的深刻認識。

2.科學思維：培養(yǎng)學生運用物理知識分析問題、解決問題的能力，提高邏輯思維和批判性思維能力。

3.科學探究：通過實例分析和實驗操作，使學生具備觀察、提問、假設、驗證的探究能力。

4.科學態(tài)度與責任：激發(fā)學生對物理學科的興趣，培養(yǎng)其積極、嚴謹、合作的學習態(tài)度，增強對科學技術的社會責任感。學情分析高中二年級學生在知識層面，已具備了一定的物理基礎知識，對力學概念有初步了解，但對于功的概念及其計算方法可能還不夠熟練。在能力方面，學生的邏輯思維和分析能力逐漸形成，但將理論知識應用于實際問題解決的能力仍有待提高。素質方面，學生具有探究精神和合作意識，但部分學生可能存在學習主動性不足、課堂參與度不高的問題。

對本節(jié)課的學習，學生的知識儲備和思維能力將對理解功的概念及其與機械能守恒的關系產生重要影響。此外，學生的行為習慣，如課堂紀律、學習態(tài)度等，也將影響教學效果。因此，教師應關注學生個體差異，采用多樣化教學策略，激發(fā)學生學習興趣，提高課堂參與度，從而提升教學效果。教學方法與手段1.教學方法：

(1)講授法：通過生動的語言和實例，闡述功的概念和計算方法，使學生易于理解。

(2)討論法：組織學生分組討論，分析實例中功的作用，培養(yǎng)學生解決問題的能力。

(3)實驗法：設計簡單實驗，讓學生親自動手驗證功的計算，增強理論與實踐的聯(lián)系。

2.教學手段：

(1)多媒體設備：利用PPT展示功的計算公式、實例分析及相關動畫，直觀形象地呈現(xiàn)教學內容。

(2)教學軟件：運用物理模擬軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，提高學習興趣和效果。

(3)網絡資源：引導學生利用網絡查找相關資料，拓展知識面，培養(yǎng)自主學習能力。教學過程設計1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

創(chuàng)設情境：利用多媒體展示運動員舉重和拋擲標槍的圖片，引導學生關注運動員所做的功。提出問題：“運動員在舉重和拋擲標槍時，分別做了多少功？這些功是如何影響運動員的表現(xiàn)的？”通過提問激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

(1)功的定義和計算方法（5分鐘）

-功的概念：介紹功的定義，強調功是描述力對物體作用效果的一種量度。

-功的計算方法：講解功的公式，即功=力×位移×cosθ，解釋各參數(shù)的含義。

(2)功與能量轉換的關系（5分鐘）

-功與能量：闡述功與能量轉換的關系，即外力做的功等于物體能量的變化。

-機械能守恒：強調在無外力做功的情況下，機械能守恒。

(3)實例分析（5分鐘）

-分析導入環(huán)節(jié)中的實例，計算運動員所做的功，并解釋其與表現(xiàn)的關系。

3.鞏固練習（10分鐘）

(1)課堂練習（5分鐘）

-設計具有代表性的練習題，讓學生獨立完成，鞏固對功的計算方法的理解。

-教師巡回指導，解答學生的疑問。

(2)小組討論（5分鐘）

-將學生分成小組，討論以下問題：在實際生活中，還有哪些例子可以用功來解釋？功在這些例子中是如何體現(xiàn)的？

-各小組匯報討論成果，全班交流分享。

4.課堂提問（5分鐘）

提問學生關于功的定義、計算方法以及與能量轉換關系的問題，檢驗學生對新知識的理解和掌握程度。針對學生的回答，進行針對性講解和輔導。

5.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

(1)學生演示實驗（2.5分鐘）

-邀請學生上臺演示簡單的功的計算實驗，如計算彈簧測力計所做的功。

-其他學生觀察并思考實驗過程中涉及到的功的計算方法。

(2)創(chuàng)新性思考（2.5分鐘）

-提問：“在實際應用中，如何利用功的概念來提高效率？”

-學生發(fā)表自己的觀點，教師點評并進行總結。

6.總結與拓展（5分鐘）

(1)總結（2分鐘）

-回顧本節(jié)課所學內容，強調功的概念、計算方法以及與能量轉換的關系。

(2)拓展（3分鐘）

-布置一道具有挑戰(zhàn)性的思考題，要求學生在課后查找資料并撰寫小論文，提升學生的核心素養(yǎng)能力。學生學習效果1.知識與技能：

-掌握了功的定義，理解了功是描述力對物體作用效果的一種量度。

-學會了功的計算方法，能夠準確計算各種情況下的功。

-理解了功與能量轉換的關系，能夠解釋機械能守恒的原理。

2.過程與方法：

-通過實例分析和實驗操作，提高了將理論知識應用于實際問題解決的能力。

-在小組討論和課堂提問中，鍛煉了邏輯思維和表達能力。

-通過創(chuàng)新性思考，激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-增強了對物理學科的興趣，尤其是對力學部分的學習。

-培養(yǎng)了積極、嚴謹、合作的學習態(tài)度，課堂參與度有所提高。

-提升了對科學技術的社會責任感，認識到物理知識在現(xiàn)實生活中的應用價值。

4.核心素養(yǎng)能力：

-形成了物理觀念，能夠用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。

-提高了科學思維能力，能夠運用物理知識分析問題、解決問題。

-增強了科學探究能力，通過觀察、提問、假設、驗證等環(huán)節(jié)，深入探究物理規(guī)律。

-樹立了科學態(tài)度與責任，認識到科學學習對社會發(fā)展的意義。板書設計①重點知識點：

-功的定義：力對物體作用的效果

-功的計算公式：W=F×s×cosθ

-功與能量轉換：外力做功=能量變化

-機械能守恒：無外力做功時機械能守恒

②詞、句：

-功：力的功效

-能量守恒：能量不能創(chuàng)造也不能消失，只能轉換形式

-實例分析：運動員舉重、拋擲標槍

③藝術性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出關鍵詞，如“功”、“能量”、“守恒”等。

-繪制力的示意圖，展示力的方向和位移的關系。

-設計有趣的卡通圖示，將運動員舉重和拋擲標槍的場景融入板書，增強視覺效果。

-在板書周圍添加與物理現(xiàn)象相關的趣味小貼士，如能量轉換的小例子，激發(fā)學生興趣。課后作業(yè)1.計算題：

一輛質量為200kg的小車從靜止開始加速，受到一個持續(xù)時間為5秒、大小為500N的恒力作用。假設小車在水平面上運動，摩擦力忽略不計，求該力對小車所做的功。

答案：由于小車是從靜止開始加速，可以使用牛頓第二定律F=ma來計算加速度a。a=F/m=500N/200kg=2.5m/s2。在5秒內，小車獲得的速度v=at=2.5m/s2×5s=12.5m/s。力對小車所做的功W=Fs=500N×12.5m=6250J。

2.應用題：

一名學生將一個重10N的物體從地面抬起，抬到1.5m高的桌子上。求學生對物體所做的功。

答案：學生對物體所做的功W=Fd=10N×1.5m=15J。

3.分析題：

一輛自行車在水平路面上勻速行駛，車手保持一定的速度前進。請分析在這種情況下，自行車的動能和勢能是否守恒。

答案：在水平路面上勻速行駛時，自行車的動能和勢能不發(fā)生變化，因為沒有外力做功。但是，由于摩擦力的存在，自行車的機械能會逐漸轉化為熱能，所以從宏觀角度來看，機械能并不守恒。

4.計算題：

一顆子彈以500m/s的速度擊中一塊靜止的厚木板上，假設子彈的質量為10g，子彈在木板中停止。求子彈對木板所做的功。

答案：子彈對木板所做的功等于子彈動能的減少量。動能的初始值E_ki=0.5mv2=0.5×0.01kg×(500m/s)2=1250J。由于子彈最終停止，其動能的最終值E_kf=0J。因此，子彈對木板所做的功W=E_ki-E_kf=1250J。

5.探究題：

一輛小車沿著斜面