戶縣一中活頁課時(shí)教案(首頁)

戶縣一中活頁課時(shí)教案（首頁）年級(jí)2013學(xué)科物理周次8教學(xué)時(shí)間20教者楊曉霞課題§7.2功課型新課課時(shí)1、2累計(jì)課時(shí)2教學(xué)目的（識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、創(chuàng)見、思想、方法）（一）知識(shí)與技能1．正確理解功的含義，知道力和物體在力的方向上發(fā)生位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。2．正確應(yīng)用公式W=FScosα計(jì)算力的功。3．知道功是標(biāo)量，正確理解正功和負(fù)功的實(shí)質(zhì)，能正確判斷正功和負(fù)功。4．知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功，知道多個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于這幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功。（二）過程與方法1．能從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)與功有關(guān)的問題．2．體會(huì)科學(xué)研究方法建模思想、從特殊到一般的思想．（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀在功的概念和求解功的數(shù)值的過程中，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)●教學(xué)重點(diǎn)對(duì)功的計(jì)算機(jī)式W＝F·SCosα的理解●教學(xué)難點(diǎn)1.負(fù)功的意義2.多個(gè)力對(duì)物體所做的總功新課引入：在初中我們已經(jīng)學(xué)過功的初步知識(shí)，一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。起重機(jī)提起貨物的時(shí)候，貨物受到起重機(jī)鋼繩拉力的作用發(fā)生一段位移，鋼繩的拉力對(duì)貨物做了功。機(jī)車牽引列車前進(jìn)，列車受到機(jī)車的牽引力作用發(fā)生位移，牽引力對(duì)列車做了功。本節(jié)課我們將在初中基礎(chǔ)上繼續(xù)學(xué)習(xí)功的知識(shí)。(二)新課教學(xué)一、功復(fù)習(xí)回顧：功這個(gè)概念同學(xué)們并不陌生，我們在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過它的初步知識(shí)．讓同學(xué)們思考做功的兩個(gè)因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動(dòng)的距離．教師引導(dǎo)：高中知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)的定義與理解更加深入，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)位移，對(duì)功的要素應(yīng)如何更加精確地描述?可以精確描述為：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動(dòng)的位移．即如果一個(gè)物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學(xué)中就說這個(gè)力對(duì)物體做了功．概念理解：教師用手托黑板擦，提醒學(xué)生觀察與思考各力是否對(duì)物體做了功?過程一：平托黑板擦向上移動(dòng)一段距離．過程二：平托黑板擦水平移動(dòng)一段距離．問題l：在過程一中手對(duì)黑板擦的支持力與黑板擦的重力是否做功，并說明原因．問最2：在過程二中手對(duì)黑板擦的支持力與黑板擦的重力是否做功，并說明原因．學(xué)生思考討論并由代表總結(jié)回答，在上升過程中，位移方向在豎直方向，與支持力和重力共線，故二力做功了．在水平移動(dòng)過程中位移水平，在重力和支持力方向無位移，故此過程二力均未做功點(diǎn)評(píng)：通過知識(shí)回顧，復(fù)習(xí)做功的兩個(gè)要素，并通過簡單的課堂演示，讓學(xué)生現(xiàn)場分析做功情況，加深做功要素的理解．并強(qiáng)調(diào)指出，分析一個(gè)力是否對(duì)物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個(gè)力的方向上是否有位移．做功的兩個(gè)不可缺少的因素——力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。二、功的計(jì)算公式（一）功的一般表達(dá)式過從特殊到一般，借鑒等效思想，引導(dǎo)學(xué)生探究出求功的一般表達(dá)式特殊情景1：如圖，物體在水平恒力F的作用下前進(jìn)L位移，力F做功多少？特殊情景2：如圖用豎直向上的提力提水桶水平勻速前行一段位移l，提力對(duì)水桶有沒有做功？做了多少功？一般情景3：聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際推導(dǎo)出計(jì)算功的一般公式一般的情況力F的方向與運(yùn)動(dòng)方向并不一致，也不是與運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生的位移相垂直，力F方向與運(yùn)動(dòng)方向成某一角度時(shí)，力F對(duì)物體有沒有做功呢？若做了功，所做的功又是多少呢？這是本課的重點(diǎn)。首先指出初中求功的方法只是一種特殊的情況。生產(chǎn)生活中經(jīng)常會(huì)遇到力和位移方向不相同的情況，此時(shí)應(yīng)怎么求功（貫穿特殊到一般的思想）?提出討論題。老師斜向上拉粉筆盒。（1）為了培養(yǎng)學(xué)生物理模型的能力。提出三個(gè)問題（投影顯示）:實(shí)際問題復(fù)雜怎么表示，能不能簡化？前進(jìn)時(shí)，軌跡不完全是直線，能不能簡化？老師拉粉筆盒時(shí)的力時(shí)大時(shí)小，傾角也會(huì)有微小變化，能不能簡化？讓學(xué)生討論，目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)抓住主要因素忽略次要因素，得出老師拉粉筆盒的物理模型。通過討論，學(xué)生認(rèn)為粉筆盒可以簡化為質(zhì)點(diǎn)，用一方形表示。軌跡不完全是直線，也可以簡化為在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。老師拉粉筆盒時(shí)的力時(shí)大時(shí)小，傾角也會(huì)有微小變化仍可以簡化為大小.方向不變的恒力。讓學(xué)生后在黑板上畫出斜拉物體前進(jìn)的示意圖。這樣，牛拉犁的問題簡化為:物體在與水平面成α角的恒力F作用下，沿水平方向移動(dòng)通過位移l，求拉力F做的功？（2）讓學(xué)生推導(dǎo)功的一般表達(dá)式:（主要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)交流）a．提出猜想：通過做功的兩個(gè)必要因素啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，并交流猜想?？赡芴岢鰩追N猜想：①力F做功大小和力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角α沒有關(guān)系。②力F做功大小和力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角α有關(guān)系。同樣一個(gè)力F作用方向不同，在改變物體能量上效果不相同，可從兩種特殊情況作定性分析，否定猜想①。對(duì)猜想②提出運(yùn)用特殊到一般的思維來理論驗(yàn)證的思路。b．師生交流協(xié)作，學(xué)生分析論證，驗(yàn)證猜想：①教師啟發(fā)：運(yùn)用矢量分解，把一般情境問題轉(zhuǎn)化為二個(gè)簡單的特殊問題，同時(shí)滲透等效思想。②利用理想化模型讓學(xué)生討論斜拉時(shí)如何求功？多數(shù)學(xué)生都會(huì)知道正交分解F為F1，F(xiàn)2，并且知道這樣分解的目的（讓學(xué)生在黑板上畫圖并得出功的公式）。進(jìn)一步告訴學(xué)生，這種研究問題的方法是利用已學(xué)過的舊知識(shí)（F，L同向或垂直時(shí)功的計(jì)算法則)來解決學(xué)過的知識(shí)（F，L成一夾角α），這種方法在許多地方都會(huì)用到（如平拋運(yùn)動(dòng)）。③進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分解位移，推導(dǎo)功的公式。這一點(diǎn)學(xué)生相對(duì)較困難，從矢量引導(dǎo)啟發(fā)，讓學(xué)生比較容易去接受。為了省時(shí)將L正交分解的圖投影，同時(shí)推出功的公式。④用兩種方法得到公式，讓學(xué)生討論加深對(duì)公式的理解。一是知道公式的意義是表示功等于力乘以位移再乘以力與位移夾角α的余弦；二是知道式中各量的意義，如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是標(biāo)量等。公式：W=FScosα.這就是說，力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。（二）關(guān)于功的公式W＝Ｆscosα的討論.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?qiáng)調(diào)公式中各量的物理意義．通過讓學(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)．要點(diǎn)辨析：教師與學(xué)生共同通過具體實(shí)例的計(jì)算，對(duì)公式的使用注意事項(xiàng)總歸納：1．公式中的單位:F-----N(牛頓),S-----m（米）,W-----J（焦耳）在國際單位制中，功的單位是焦耳，簡稱焦，國際符號(hào)是J。1J就是1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m位移所做的功。即：1J=1N.m做功與物體運(yùn)動(dòng)形式(勻速或變速)無關(guān)，也就是說，當(dāng)F、S及其夾角確定后，功w就有確定值．3.功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正功和負(fù)功之分。優(yōu)化表述論證成果：一般的情況力對(duì)物體所做的功，等于力的大小，位移的大小，力與位移夾角的余弦這三者的乘積。即W=FScosα=FScos(F,S)從一般到特殊，深化對(duì)W=FScosα=FScos(F,S)的認(rèn)識(shí)、根據(jù)一般包含特殊的原理引入正功和負(fù)功。討論一個(gè)力做功時(shí)可能出現(xiàn)的幾種情形:（1）當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直時(shí)，力F不做功。物體在這個(gè)力F作用下能量不發(fā)生變化（既沒有增加也沒有減?。?）當(dāng)0<α<π/2時(shí)，cosα>0，W>0。表示力F對(duì)物體做了正功。（3）當(dāng)時(shí)，cosα<0,W<0.。表示力F對(duì)物體做了負(fù)功。結(jié)合書本P53圖7.2-5。7.2-6進(jìn)一步討論正功和負(fù)功含義（僅限于學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)水平，對(duì)運(yùn)動(dòng)只學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)物體的能量也只限于討論運(yùn)動(dòng)物體的能量）：（1）正功：力對(duì)物體做正功時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體而言是動(dòng)力，對(duì)物體而言是輸入了能量，物體的能量增加了。（2）負(fù)功：力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體而言是阻力，對(duì)物體而言是輸出了能量(以消耗自身的能量為代價(jià))，物體的能量減小了。也可以表述成“物體克服這個(gè)力做了功”。例如某個(gè)力做了－10J的功，可以說這個(gè)物體克服這個(gè)力做了10J的功。(3)不做功:力F不做功,這個(gè)力F不能使物體能量發(fā)生變化（既沒有增加也沒有減小）狹義地講，力學(xué)中的功是力對(duì)位置變化的積累過程。推廣來講，功是能量轉(zhuǎn)換的量度，意思是“功好象是測量能量轉(zhuǎn)換的尺子”。5．功是過程量：是力對(duì)空間的積累．求功時(shí)一定要明確要求的是哪一個(gè)力在哪一段位移(過程)上做的功.6、合力做功一個(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。求外力對(duì)物體所做的總功。師生一起點(diǎn)評(píng)兩種解答過程，并對(duì)解題規(guī)律總結(jié)如下：(1)當(dāng)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，求這幾個(gè)力的總功的方法：一是根據(jù)功的公式W=FScosa，其中F為物體所受的合外力.二是先求各力對(duì)物體所做的功,再求各力所做功的代數(shù)和，注意代人功的正、負(fù)號(hào)．(2)由于功是標(biāo)量，所以第二種方法較為簡便．7、新的問題情境：小木塊受到水平向右的拉力F=1N作用，在水平地面上向右移動(dòng)了l=1m后，再然后拉力大小不變又向左拉了來回到原處。求：拉力F所做的功。通過分析、引導(dǎo)得出：功的計(jì)算公式W=FScosα=FScos(F,S)只適用于恒力做功。拓展推廣研究并留下新的問題情境：提出問題：功的計(jì)算式W=FScosα=FScos(F,S)不適用于變力做功，那么對(duì)于物體在受到變力作用下發(fā)生了一段位移做功的情況是不是有新的求變力做功的理論和方法呢？例如用水平力F拉伸彈簧L的距離，如何求這個(gè)變力做功呢？（留下懸念，為第五節(jié)探究彈性勢能的表達(dá)式埋好伏筆。）這個(gè)問題留待我們在以后的學(xué)習(xí)中去解決.1、做功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生位移。2、功的計(jì)算公式:W=FScosα.當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0,W=0.當(dāng)α<π/2時(shí)，cosα>0,W>0.當(dāng)時(shí)，cosα<0,W<0.（四）鞏固練習(xí)1、質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，用水平推力使斜面向左水平勻速移動(dòng)距離s，物體與斜面保持相對(duì)靜止，如圖所示，求：⑴m