2019-2020年高中物理必修二：7-2功 教案

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1、2019-2020年高中物理必修二：7-2功教案一、教学目标：知识与能力1、理解功的概念，明确做功的两个必不可少的因素；2、掌握功的定义式，会计算某个恒力的功和总功；3、初步理解正功和负功的意义。过程与方法1、从能量的变化必伴随着力的功的角度，理解物理学中为何引入“功”的概念，了解物理理论建立的过程和方法；2、通过对问题的讨论和学生上台讲解分析，体现新课程的探究学习，提高学生分析问题和阐述自己观点的能力。3、通过播放图片或录像，以情景引路的方法展开课堂教学，体现新课程的理论与生产和生活实际紧密联系的理念。情感、态度与价值

2、观1、通过播放图片和录像，增添课堂活跃气氛；2、通过师生互动、生生互动，不仅激发学生学习物理的积极性，也充分体现合作学习；3、领会“功”这个物理量的引入对经典力学理论建立的重要意义。二、重点与难点：重点1、功的概念2、功的计算难点1、正功与负功的物理意义三、教学流程图：功功的二要素功的定义各物理量意义功的计算功的正、负意义某个力的功合功（或总功）四、教学过程：一、引入新课：展示书本P4图5.2–1甲、乙、丙说明：能量的转化过程中必伴随着力在做功，随着学习的深入我们会知道功是能量转化的量度，而引入“功”这个物理量的根本目的

3、是为了能够定量地计量能量转化的数值。播放一分钟录像：学生提着满桶水先通过教室走廊，稍息一下后提水走上楼梯。提出问题：哪位同学能根据这个录像说一说，提水的这位同学在录像的时间里对水桶有没有做功？要求分阶段详细说明。通过师生互动，与学生一起归纳初中学习的做功的二个必要因素。（一）决定功的两个必要因素：力以及在力的方向上发生的位移。Flmm所以，提着水不动或者在平地上匀速行走，都不会对物体做功。从高中的角度看，有了力，还必须要在力的方向上发生位移，力才做功。提问：你能回忆起初中学过的功的计算公式吗？（个别提问）学生答：W=Fl

4、结合上图，教师从高中角度再次解释公式中的F、l的物理意义。教师引导：初中学习的功的计算式有着很大的局限性：那就是力F和位移l的方向是在一条直线上的。通过前面的学习我们知道，作用力的方向和物体的位移方向不是一定要在一直线上的，录像中的那位同学在上楼梯的过程中，拉力方向和位移方向就不在一条直线上。二、讲授新课：（二）功的定义：播放录像：人通过绳拉储物箱，保持绳与水平方向的夹角不变，使储物箱在水平方向通过一段位移。教师演示并说明：（绳保持一定的倾角斜拉木块在水平桌面上滑过一段位移）αlmFm这样的力在作用过程中不仅大小保持不变

5、，而且力的方向也不变，这种力做的功是恒力的功，我们现在先学习恒力的功。抽象物理模型，设置探究的问题：在力F和位移l成角度α的情况下，力F的功应该怎样计算呢？由同桌讨论后上讲台分析和讲解：αFlmm把F沿位移方向和垂直位移方向进行正交分解。F不做功（或做的功为零），所以力F的功等于力F的功。W=Fl=Flcosα教师现场提问答辩：你在推导过程中采用了把力进行正交分解，再利用初中学习的功的计算公式。那么，为什么可以把力分解为两个正交方向的分力,用求这二个分力F1和F2的功来表示力F的功呢？回答的思路是：力是矢量，按平行四边形

6、定则进行分解是力之间的等效替换，在效果上是相同的。文字叙述（见P4黑体字）：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。αlmFmlcosα讨论：当α=0时，cosα=1,则W=Fl当α=π/2时，cosα=0则W=0这就是初中学习的二种特殊的情况。面向全体学生的问题：从决定功的二个因素看，还可以用什么方法来考虑推导？回放决定功的二个必要因素，作图分析在力的方向上发生的位移，进而说明功的定义仍然可以用“力和在力的方向上发生的位移的乘积”来表达功；教师再深入分析：其实分解力的方法相当于用“在位

7、移方向上的力和位移的乘积”来表达功。(三)功的单位由力的单位和位移的单位合成：国际单位制中：N·m——J（四）正功与负功：提出合作探究的问题：(1)从公式W=Flcosα看，某力的功什么时候是正值？什么时候是负值？请分范围讨论？(2)解释和说明这里的正、负号具有什么物理意义？(提示性说明：表示方向？表示大小？反映本质？)请前后四位同学组成一个小组，推选一人做组长。由组长记录和归纳本小组的意见，并上讲台（可带一位副手补充发言）代表小组阐述意见。告诉学生，可以阅读书本提取现成结论，可以争论发表新的观点，要有创新精神。小组讨论

8、时间为5-6分钟，教师在这段时间里巡视全场并参预讨论。一般请一个小组发言，再请一个小组补充或争辩。教师充当考官，当场质疑，小组组长或小组成员都可答疑。（发言时间控制在8-10分钟左右）可能出现的问题是：学生从数学的角度分Ⅳ个象限讨论。这时教师可以干预说明“物理学中的夹角≤1800，超过1800时是看顺时针方向的夹角”