公開課教學設(shè)計---《功》修改.doc

高中物理新課標功的教學設(shè)計教材分析功這個概念雖然在初中物理中就已經(jīng)涉及到，但是那只是一些概念上的簡單認識，高中物理中，我們揭示功更重要的身份。高中物理人教版（必修2）第七章中功的的確確是一個承上啟下的“功臣”。本章的第一節(jié)追尋守恒量是為引入功、進一步探究能量作鋪墊的。使學生很自然的聯(lián)想到功和能是緊密聯(lián)系在一起的。因此在教學設(shè)計中教師可以緊緊圍繞“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這條主線展開。這樣不僅可以使學生明白“為什么要引入功”，同時也為后面學習重力勢能、探究彈性勢能的表達式、動能定理等知識打好基礎(chǔ)。可以這樣說，“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”是貫穿于整個第七章的主線，在教學設(shè)計、探究過程中應(yīng)始終立足于這條主線上。學情分析對于功這個概念，學生通過初中的學習已經(jīng)有了初步的認識，知道求功的兩個要素以及求功的簡單公式w=FS，在學習能力方面學生已經(jīng)能主動學著去探究一些知識，在教師的引導下能很好的通過討論探究等方式得到知識。教學目標（一）知識與技能1理解功的概念，知道力和物體在力的方向上通過的位移是做功兩個不可缺少的因素。2知道功的計算公式W=Fscos，會用這個公式進行計算。3明確功是標量，理解正功和負功的概念，知道在什么情況下力對物體做正功或負功。4知道什么是幾個力對物體所做的總功，知道幾個力對物體所做的總功等于這幾個力的合力對物體所做的總功。（二）過程與方法在推導功的公式過程中，通過猜想、從特殊到一般，再從一般到特殊的理論論證等方法培養(yǎng)學生科學論證能力和推理能力，并滲透等效思想，有意識地培養(yǎng)學生的科學思維和科學方法。（三）情感態(tài)度與價值觀通過引導學生對教材所列知識的探究使學生不僅掌握所學的知識，而且掌握探究物理學科知識的方法，并與學習其它學科知識和生活技能的方法融會貫通，達到不僅教書、而且育人的目的。教學重點重點使學生掌握功的計算公式，理解力對物體做功的兩個要素（功的概念）；教學難點對功是標量，沒有方向的認識及正功和負功的物理意義。教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。教 學 過 程（教學環(huán)節(jié)、教師活動、學生活動）一引入新課：不同形式的能量之間可以互相轉(zhuǎn)化。能量變化的過程必然伴隨著做功的過程，可見，功與能是緊密聯(lián)系的兩個物理量。因此，在本章追尋守恒定律的過程中，首先學習功。教師活動：設(shè)問：為什么要引入功？二通過多媒體視頻演示和事例，說明功是能量轉(zhuǎn)化的量度。請同學舉例能量發(fā)生變化的例子。通過學生舉例和教師多媒體視頻功和能的分析發(fā)現(xiàn)力對物體做功的確導致了物體能量的變化。又如書本P57圖7.2-1甲：貨物在起重機的作用下重力勢能增加了；乙：列車在機車牽引下動能增加了；丙：握力器在手的壓力下彈性勢能增加了。上述事例也說明能量發(fā)生變化，一定有力對物體做了功，反過來，力對物體做了多少的功，就意味著有多少的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。可見，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。三通過啟發(fā)式探究，使學生掌握做功的兩個要素。請學生思考：1.圖甲中，如果起重機提著貨物靜止不動，拉力對貨物是否做功了？如果提著貨物水平運動，拉力是否做功了？2.圖乙中，列車的重力是否做功了？地面對列車的支持力是否做功了？學生討論分析結(jié)合導學案中的推課桌實例和課件探究一明確做功的兩個不可缺少的因素，即力和物體在力的方向上的位移。四通過從特殊到一般，再從一般到特殊，借鑒等效思想，完成課件探究二引導學生探究出求功的一般表達式W=Fscos特殊情景1：如圖，物體在水平恒力F的作用下前進L位移，力F做功多少？特殊情景2：當如果力的方向與運動方向垂直？一般情況：力F的方向與運動方向并不一致，也不是與運動方向發(fā)生的位移相垂直，力F方向與運動方向成某一角度時，力F對物體有沒有做功呢？ 若做了功，所做的功又是多少呢？ 這是本課的重點。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)常會遇到力和位移方向不相同的情況，此時應(yīng)怎么求功（貫穿特殊到一般的思想）?（投影）拉箱子的力是斜向上的(力與位移既不同向也不互相垂直),這種情況下有沒有做功？如果有，怎么計算功？1,物體在與水平面成角的恒力F作用下，沿水平方向移動通過位移l，求拉力F做的功？2,讓學生推導功的一般表達式:a提出猜想：通過做功的兩個必要因素啟發(fā)引導學生進行猜想，并交流猜想?？赡芴岢鰩追N猜想：（1）力F做功大小和力與運動方向的夾角沒有關(guān)系。 （2）力F做功大小和力與運動方向的夾角有關(guān)系。同樣一個力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）。對猜想（2）提出運用特殊到一般的思維來理論驗證的思路。 b師生交流協(xié)作，學生分析論證，驗證猜想： (1)、教師啟發(fā)：運用矢量分解，把一般情境問題轉(zhuǎn)化為二個簡單的特殊問題，同時滲透等效思想。 (2)、讓學生討論斜拉時如何求功？多數(shù)學生都會知道正交分解F為F1，F(xiàn)2，并且知道這樣分解的目的（讓學生在黑板上畫圖并得出功的公式）。進一步告訴學生，這種研究問題的方法是利用已學過的知識（F，L同向或垂直時功的計算法則)來解決新問題（F，L成一夾角），這種方法在許多地方都會用到（如平拋運動）。 （3）、進一步引導學生分解位移，推導功的公式。這一點學生相對較困難，從矢量引導啟發(fā)，讓學生比較容易去接受。為了省時將L正交分解的圖投影，同時推出功的公式。 （4）用兩種方法得到公式，讓學生討論加深對公式W=Fscos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的余弦；二是知道式中各量的意義，如是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是標量等。五從一般到特殊，深化對公式的認識、根據(jù)一般包含特殊的原理引入正功和負功。 （1）利用功的公式引入正、負功。先從角0度和180度時，分別為W=FS和W=-FS，引入功存在正功和負功，進一步讓學生討論角多大時做正功，多大時做負功？（角為銳角時力做正功，角為鈍角時力做負功）。 （2）通過課本中的圖片討論正、負功的含義。 （3）最后指出阻力對物體做負功也可以說成是物體克服阻力做正功。討論一個力做功時可能出現(xiàn)的幾種情形:當=/2時，cos=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；當/2時，cos0，W0。這表示力F對物體做正功；當/2時，cos0，W0。這表示力F對物體做負功。教師活動：指導學生閱讀課文。提出問題，力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢？結(jié)合生活實際，舉例說明。學生活動：閱讀課文，理解正功和負功的含義?；卮鹄蠋煹膯栴}。教師活動：傾聽學生回答，點評、總結(jié)。 功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功功的正負由力和位移之間的夾角決定，所以功的正負決不表示方向，而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力。當力對物體做正功時，該力就對物體的運動起推動作用；當力對物體做負功時，該力就對物體運動起阻礙作用。 功是標量，只有量值，沒有方向。功的正、負并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負。我們既不能說“正功與負功的方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果。功的拓展研究: 功是矢量還是標量呢？從三方面解釋功是標量：（一）、原來靜止的物體分別受相反方向的拉力作用，運動一段位移，這兩次拉力都做正功；（二）、力做功的效果表現(xiàn)為物體在力的作用下能量發(fā)生了變化（增加了或減少了），也就是做功能增加（或減少）作用物體的能量。而能量沒有方向，那么促使能量變化的力的作用效果功也沒有方向性。（三）、可從矢量與標量運算方法不同角度幫助學生理解：在光滑水平面上，物體受兩個沿水平方向、互相垂直的大小分別為3N和4N的恒力，從靜止開始運動10m，求每個力做的功和合力做的功。lF1=4NF2=3NF合=5N功滿足代數(shù)運算，是標量六幾個力做功的計算教師活動：物體所受到的力往往不只一個，那么，如何求解這幾個力對物體所做的功呢?根據(jù)上述例題要求學生自己歸納。學生總結(jié)：當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。教師活動：投影例題：一個質(zhì)量m=150kg的雪橇，受到與水平方向成37角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離l=5m。物體與地面間的滑動摩擦力F阻=100N。求外力對物體所做的總功。 解析：拉力F對物體所做的功為 W1= Flcos37=2000J。摩擦力F阻對物體所做的功為 W2= F阻lcos180= -500J。重力和支持力做功為0所以：外力對物體所做的總功 W=W1W2=1500J。（另解：先求合力，再求總功）點評：通過實際問題的應(yīng)用，培養(yǎng)學生獨立分析問題的能力。七功的拓展研究1:力做功時力和位移的同時性？思考：一同學在操場上踢球，飛起一腳用50N的力將球踢出，球在操場上滾了20m,關(guān)于腳對球做功下列說法中正確的是A0J B.1000J C.無法求出 xFF2、恒力做功與物體的運動性質(zhì)、運動時間的長短都無關(guān)，同時與有無其它力做功也無關(guān)。例：用與水平面成角斜向上的拉力拉著質(zhì)量為m的物體在水平面上運動，第一次在光滑水平面上，做勻加速直線運動，位移為x，做功w1；第二次在粗糙水平面上，做勻速直線運動，位移也為x，作功w2，則( )A. w1 w2 B. w1 w2 C. w1 = w2 D. 無法確定 3、變力功的求法例：以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的 大小恒為f，則從拋出至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（ ） A零 B C D解析：在小球從拋出至落回原地的過程中，小球所受阻力的方向變化了，所以是變力，如何求這一變力做的功，可分段處理。答案：C點撥：對于變力所做的功，可分段處理，求出每一段上（轉(zhuǎn)換為恒力）該力所做的功，再