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1、 功 教 学 设 计 高中物理必修2第七章第二节教学目标：1、初步认识做功与能量变化之间的关系；2、理解功的概念，知道做功的两个要素；3、明确功是标量，能够应用功的公式进行相关计算；4、理解正功和负功的物理意义。5、让学生参与、体验合作探究过程，培养学生探究问题的能力和严谨的科学态度。教学重点：功的概念；功的计算公式以及应用。教学难点：对正功、负功的物理意义及功的标量的理解。教学媒体：教材、电脑、投影仪。教学设计：1、课时：1课时（40分钟）； 2、教法与学法：探究、合作交流、讨论、评价、归纳总结。教学过程：【分析学生】学生在初中已经学过功的概念，并能进行简单的计算，知道功是物体受到的力与物体
2、移动距离的乘积，有一定的心理准备和知识基础，在此基础上再进行深入研究，符合学生的心理发展规律和认知特点。【分析教材】本节教材是根据人们的认识习惯循序渐进地安排对“功”知识点的讲解的，这也与物理学科的“从特殊到一般，从简单到复杂”的认识规律相一致。教材在复习初中所学的功的定义，功的两个要素，及在两种特殊情况下计算功的方法的基础上，提出了“在一般情况下力对物体所做功如何计算”的问题，顺其自然，符合人们的认识规律。在解决这一问题时，不仅复习了力的分解的相关知识，加深了对力与其分力为“等效替代”关系的理解，而且利用旧的知识解决了新问题，增强了学生学好新知识的信心。而本节要讨论的重点知识正功与负功问题也
3、是在推导出功的计算公式之后，结合实际讨论力与位移的方向成不同角度时，余弦函数的不同取值及符号的变更得出来的。至于总功的计算方法的推导，则更加深了学生对合力与分力“等效替代关系的理解。” 引入新课：我们已经学过了功的概念，知道功是物体受到的力与物体移动距离的成绩，那么力与物体运动的方向不在同一条直线上，怎么计算功呢？功的正负物理意义是什么呢？合力做的功与物体受到的各个力做的功之间有什么关系呢？下面我们通过合作交流、讨论来探究这些问题。进行新课：先用电脑播放视频：起重机起重货物、列车在机车的牵引下运行、手握紧握力器。然后让学生分析哪些力做了功？哪些力没有做功？一、自主探究：（一）、功：如果物体在力
4、的作用下 发生了变化，这个力一定对物体做了功。 阅读思考：阅读课本第57页图7.2-1，分析起重机、机车牵引列车和手压握力器的过程，思考：1、各个过程中有没有能量的变化？2、在这些过程中，有哪些力做了功？3、做功的因素是什么？一个物体如果受到 的作用，并在 ，这个力就对物体做了功。4、做功的两个要素： （1） ；（2） ，这两个要素缺一不可。思考: （1）如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？ （2）如果提着货物水平运动，拉力是否做功了？ （3）陷在雪地里的汽车，人不管怎样用力，都推不动，人的推力对汽车是否做功了？（4）火车在平直轨道上运动，铁轨对火车的支持力和火车的重力做不做功？
5、（二）、功的计算FFl思考：在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移l。问题1:物体受力情况和各力的做功情况如何？问题2:力F做了多少功？二、合作探究：问题一、当拉力F与水平方向的夹角为时，此时拉力F做的功应该是多少呢？FFl1、功的一般计算公式：力对物体所做的功，等于 、 、 这三者的乘积。表达式： 2、公式理解：（1）这个力必须是 （填恒力或者变力）（2）计算出的功必须指明 3、说明：（1）功是 量；只有 没有 。（2）功的单位是 ，简称 。1J等于1N的 使物体在 方向上发生1m的 时所做的功。 1J=1N1m=1Nm（设计说明：上述方法也是我们常用的研究问题的方法，从
6、特殊到一般的方法以及等效替代法。） 问题二、正功和负功1、矢量的正、负表示的是方向。功是标量，它的正、负表示什么意思呢？功的正负由什么决定呢？结合P58图片7.2-4、5、6我们来讨论一个力做功时可能出现的各种情形：COSW物理意义注：某力对物体做负功，往往说成 。这两种说法的意义是等同的。2、做功多少的比较？-8J的功与5J的功哪个大？（设计说明：运用数学方法解决物理问题的能力也是高考要求的重要能力，在平时的教学中应不失时机地加以引导，使学生逐步形成这种能力。） 问题三、总功的求法在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移时，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？例题：一个
7、质量为150kg的物体，受到与水平方向成=37角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力 F阻=100N，求外力对物体做的的总功？（用两种方法）F37F阻v方法1： 方法2：小结：当物体同时受到几个力的作用时，计算合外力的功有两种方法：（1）（2）（设计说明：这是从简单到复杂的认识规律在教学中的具体应用，应通过引导让学生逐步掌握这种方法，对于今后学生进一步学习和适应社会都是极为有利的。） 思考：举例说明，摩擦力是否一定做负功？知识的拓展：与学生一起讨论变力做功的问题，使学生初步形成微元法的观念。三、课堂小结：由学生对本节课所学知识进行总结
8、。 1、做功的条件: 作用在物体上的力； 物体在力的方向上移动的位移。 2、功的计算：W = F l cos a、功一定要指明是哪个力对物体做的功； b、力必须是指在位移方向上力。 3、 功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果，功的正负决不表示方向，也不表示大小。 4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。四、板书设计 （一）功的两个要素 1作用在物体上的力。2物体在力的方向上通过的位移 （二）功的计算方法： W=FScos（三）正功和负功 1当力的方向与位移方向的夹角在于零小于九十度时，力对物体做正功。2当力的方向与位移方向的夹角大于九十度小于一百八十度时，力对
9、物体做负功。（四）两种计算总功的方法1先求各力做的功，再求代数和。2先求合力，再求合力做的功。五、课堂练习：1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功( )A.在光滑的水平面上较多B.在粗糙的水平面上较多C.一样多D.由小车运动所需的时间决定2.重30N的物体在大小为20N、方向与地面成30角的拉力作用下沿光滑水平面前进3m，则合外力对物体做了_ J的功六、课堂检测：课本第59页第1题.七、课后作业：课本第60页第2、3、4题做在上交作业本上。【教学设计意图】：本节课通过学生举例、讨论、探究、分析、总结出力对物体做功的一般规律并加以阐述，以学生活动为主，提高学生合作探究物理问题的能力，通过视频材料增加学生视觉功能和学习兴趣，调动学生学习的积极性。联系生活和适当的练习，学生学会力对物体做功的一般规律及其应用，能够辨明合力做功与物体受到的各个力做功之间的关系，体验探究的过程，培养学生严谨的科学态度，使教学资源与教学过程充分整合，达到预期的教学目标，收到良好的教学效果。5
