功和能教学设计示例.doc

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1、功和能教学设计示例一、教学目标　　1．在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。　　2．对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。　　3．通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。二、重点、难点分析

2、　　1．重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。　　2．本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化，用什么力做功去量度”。　　3．对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学

3、应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。三、教具　　投影仪、投影片等。四、主要教学过程（一）引入新课　　结合复习机械能守恒定律引入新课。提出问题：　　1．机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么？　　评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。　　2．如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化？物体机械能的变化和哪些力做功有关呢？物体机械能变化的规律是什么呢？　　教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：　　机械能守

4、恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。　　分析上述物体机械能不守恒的原因；从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力（重力、弹力以外的力）对车辆做正功；射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。　　重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。（二）教学过程设计　　提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。1．物体机械能的变化　　问题：质量m的

5、小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度上升到高度处，其速度由增大到，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。　　引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：　　选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理，有　　由几何关系，有　　故   　　　　即   　　引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：　　（1）有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因；　　（2）重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代

6、数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。2．对物体机械能变化规律的进一步认识　　（1）物体机械能变化规律可以用公式表示为 或　　其中表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，分别表示物体初、末状态的机械能，表示物体机械能变化量。　　（2）对进一步分析可知：　　（ⅰ）当时，，物体机械能增加；当时，，物体机械能减少。　　（ⅱ）若，则，即物体机械能守恒。由此可以看出，是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。　　（3）重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形

7、式的能与机械能相互转化的过程。　　例1． 质量kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m／s，沿山坡行驶500m后速度变为10m／s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0．01倍，试求：（1）此过程中汽车所受牵引力做功多少？（2）汽车所受平均牵引力多大？取。本题要求用物体机械能变化规律求解。引导学生思考与分析：　　（1）如何依据求解本题？应用该规律求解问题时应注意哪些问题？　　（2）用求解本题，与应用动能定理有什么区别？　　归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主

8、要过程：　　取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用功能定理解题的重要区别。　　  例2． 将一个物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面