2019-2020年高一物理《功》教学设计教案

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1、2019-2020年高一物理《功》教学设计教案教具：带有牵引细线的滑块(或小车)。（一）引入新课　　功这个词我们并不陌生，初中物理中学习过功的一些初步知识，今天我们又来学习功的有关知识，绝不是简单地重复，而是要使我们对功的认识再提高一步。（二）教学过程设计　　1、功的概念　　先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题：什么叫做功？谁对谁做功？然后做如下总结并板书：　　(1)如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。　　然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离，并将示意图画到黑板上，如图1所示

2、，与同学一起讨论如下问题：在上述过程中，拉力F对滑块是否做了功？滑块所受的重力mg对滑块是否做了功？桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功？强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此有如下总结并板书：　　(2)在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。　　2、功的公式　　　　就图1提出：力F使滑块发生位移s这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算？由同学回答出如下计算公式：W=Fs。就此再进一步提问：如果细绳斜向上拉滑块，如图2所示，这种情况下滑块沿F方向的位移是多少？与同学一起分析并得出这一位

3、移为scosα。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：W=Fscosα　　再根据公式W=Fs做启发式提问：按此公式考虑，只要F与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中，我们是将位移分解到F的方向上，如果我们将力F分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果？至此在图2中将F分解到s的方向上得到这个分力为Fcosα，再与s相乘，结果仍然是W=Fscosα。就此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角α有关，且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此有如下板书：W=Fscosα力对物体所

4、做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。　　接下来给出F=100N、s=5m、α=37°，与同学一起计算功W，得出W=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1N·m。最后明确板书为：在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)　　1J＝1N·m　　3、正功、负功　　(1)首先对功的计算公式W=Fscosα的可能值与学生共同讨论。从cosα的可能值入手讨论，指出功W可能为正值、负值或零，再进一步说明，力F与s间夹角α的取值范围，最后总结并作如下板书：　　当0°≤α＜90°时，cosα为

5、正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。　　当α=90°时，cosα=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。　　当90°＜α≤180°时，cosα为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。　　(2)与学生一起先讨论功的物理意义，然后再说明正功、负功的物理意义。　　①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1，使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动，发生了一段位移，引导学生认识其特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。　　然后就此提出：这个累积作用过程到底累积什么？举如下两个事例启发学生思考：　　a．

6、一辆手推车上装有很多货物，搬运工推车要用很大的力。向前推一段距离就要休息一会儿，然后有了力气再推车走。　　b．如果要你将重物从一楼向六楼上搬，搬运过程中会有什么感觉？　　首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程，都要消耗体能。就此指出做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。能量是标量，相应功也是标量。板书如下：　　功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度，功是标量。　　②在上述对功的意义认识的基础上，讨论正功和负功的意义，得出如下认识并板书：　　正功的意义是：力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获

7、得了能量。　　负功的意义是：物体克服外力做功，向外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，即负功表示物体失去了能量。　　4、例题讲解或讨论　　例1 课本p136上的〔例题〕是功的计算公式的应用示范。分析过程中应使学生明确：拉力F对物体所做的功，实际上就是F的水平分力Fcosα对箱子所做的功，而拉力F的竖直分力Fsinα与位移s的方向是垂直的，对箱子不做功。同时，摩擦力也做功（再此题里摩擦力做负功），因此本题涉及到总功的理解与计算。　　例2 如图3所示，ABCD为画在水平地面上的正方形，其边长为a，P为静止于A点的物体。用水平力F沿直线AB拉物体缓慢滑动到B点停下，然后

8、仍用水平力