7.2功 教学内容分析 1、教材的地位与作用: 《功》这一节课选自人教版高中物理必修二,第七章第二节,是《机械能守恒定律》这 章中的重要知识点和后续课程的基础,是高考常考的内容。能量是当今社会的热点话题 而功是能转化的量度,直观表现就是一个力对物体做正功(负功),使这个物体的能量增加 (减少)。功能关系方面的问题是高考必选的内容,所以本节课不仅仅是本章教学体系的重 点,也是高考考查的重点 2、教学内容的特点: 本节课中功的定义比较抽象,学生在初中已经学习功的定义并能判断一个力是否做了 功,这节课主要是对功概念的完善,以及对做功在一般情况下的计算,分析力对物体做功的 正负,所以本节课内容并不是简单的重复,而是在原有模糊概念的基础上进行知识的深入和 细化。在教学过程中,必须注意区分高中知识和初中知识的不同 二、学情分析 学生在初中已初步学了功的有关知识,对功是能量转化的量度、功的定义、力做功的两 个必要因素、以及功的计算。此阶段的学生理解和思考能力很强,但主要以抽象思维为主, 所以对正、负功比较难以理解。本节课授课内容并不是将初中已学知识的重复,而是在现有 知识的基础上进行深化、细化。所以在本节课的授课内容方面,我将侧重于通过演示实验和 分组探讨的方式对初中知识的概念修正以及对功的正负等知识点的教学。 、教学目标 1知识与技能 (1)初步认识做功与能量变化的关系。 (2)理解功的含义,知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因 素 (3)正确理解并应用公式W= Flos a计算力的功。 (4)明确功是标量,正确理解正功和负功的含义,能正确判断正功和负功
7.2 功 一、教学内容分析 1、教材的地位与作用： 《功》这一节课选自人教版高中物理必修二，第七章第二节，是《机械能守恒定律》这 一章中的重要知识点和后续课程的基础，是高考常考的内容。能量是当今社会的热点话题， 而功是能转化的量度，直观表现就是一个力对物体做正功（负功），使这个物体的能量增加 （减少）。功能关系方面的问题是高考必选的内容，所以本节课不仅仅是本章教学体系的重 点，也是高考考查的重点。 2、教学内容的特点： 本节课中功的定义比较抽象，学生在初中已经学习功的定义并能判断一个力是否做了 功，这节课主要是对功概念的完善，以及对做功在一般情况下的计算，分析力对物体做功的 正负，所以本节课内容并不是简单的重复，而是在原有模糊概念的基础上进行知识的深入和 细化。在教学过程中，必须注意区分高中知识和初中知识的不同。 二、学情分析 学生在初中已初步学了功的有关知识，对功是能量转化的量度、功的定义、力做功的两 个必要因素、以及功的计算。此阶段的学生理解和思考能力很强，但主要以抽象思维为主， 所以对正、负功比较难以理解。本节课授课内容并不是将初中已学知识的重复，而是在现有 知识的基础上进行深化、细化。所以在本节课的授课内容方面，我将侧重于通过演示实验和 分组探讨的方式对初中知识的概念修正以及对功的正负等知识点的教学。 三、教学目标： 1 知识与技能 （1） 初步认识做功与能量变化的关系。 （2） 理解功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因 素。 （3） 正确理解并应用公式 W=FLcosα计算力的功。 （4） 明确功是标量，正确理解正功和负功的含义，能正确判断正功和负功
2.过程与方法 通过学习使学生经历从特殊到一般的过程,学习应用所学知识解决所遇到的问题,学会 从不同角度认识、用不同方法解决同一个问题 3.情感、态度与价值观 在功的概念理解和求解功的过程中,培养科学严谨的态度,遇到问题敢于提出自己的看 法 四、教学重难点 重点:对功概念的理解,并会用功的公式计算 难点:正负功的物理意义,以及对功标量型的理解。 五、教学过程 教师活动 学生活动 (一)引入新课 教师活动:初中我们学过功的概念:“如果一个力作用在物体 上,物体在这个力的方向上移动了距离,就说这个力对物体做 了功”。 我们还学过:功是能量转化的量度。能量的变化总是伴随着做 功过程发生的,我们来一起观看一个视频(播放人教版《功》 的视频)。 教师活动:我国古代的水车,流动的水对水车做功,流动的水 具有能量,冲击水车是水的动能转化为水车的动能;被电机拉 高的过山车,重力势能增加,下滑时重力做功速度增大,重力 势能转化为动能等等例子,都说明了能量转化都伴随着做功的 过程。但是,我们要如何来定量的描述能量的转化过程呢?那 就是做功。 本节课我们来继续学习有关功的知识,在初中的基础上进行扩
2．过程与方法 通过学习使学生经历从特殊到一般的过程，学习应用所学知识解决所遇到的问题，学会 从不同角度认识、用不同方法解决同一个问题。 3．情感、态度与价值观 在功的概念理解和求解功的过程中，培养科学严谨的态度，遇到问题敢于提出自己的看 法。 四、教学重难点 重点：对功概念的理解，并会用功的公式计算 难点：正负功的物理意义，以及对功标量型的理解。 五、教学过程 教师活动 学生活动 （一）引入新课 教师活动：初中我们学过功的概念：“如果一个力作用在物体 上，物体在这个力的方向上移动了距离，就说这个力对物体做 了功”。 我们还学过：功是能量转化的量度。能量的变化总是伴随着做 功过程发生的，我们来一起观看一个视频（播放人教版《功》 的视频）。 教师活动：我国古代的水车，流动的水对水车做功，流动的水 具有能量，冲击水车是水的动能转化为水车的动能；被电机拉 高的过山车，重力势能增加，下滑时重力做功速度增大，重力 势能转化为动能等等例子，都说明了能量转化都伴随着做功的 过程。但是，我们要如何来定量的描述能量的转化过程呢？那 就是做功。 本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩 展
(二)进行新课 1、推导功的表达式 教师活动:观察实验装置,我们通过轮子对绳子产生一个拉力, 从而拖动小车由静止从甲位置运动到乙位置。大家观察 学生活 思考老师提出的问题,根据功的概念 独立推导 教师活动:大家思考 在问题1中,拉力和位移方向一致, 1.小车从甲运动到乙过程中,拉力做了多少功? 这时功等于力跟物体在力的方向上移 2.重力对小车又做了多少功? 动的距离的乘积。W=Fs 投影问题 在问题2中,由于重力方向上没有发 图甲 生位移,故重力对小车没有做功 学生活 思考问题而的不出答案 教师活动:为什么同样是物体所受到的力,F对小车做功,而 重力却没有对小车做功呢? 教师活动:通过对实验的分析,F与小车位移同向,力F在空 间上的积累效果使得小车的速度增加。而重力在重力方向上并 没有位移,重力在重力的方向上没有积累,因此重力没有做功。 从而我们的可以得出: 1.功是力在空间上的积累效果
（二）进行新课 1、推导功的表达式 教师活动：观察实验装置，我们通过轮子对绳子产生一个拉力， 从而拖动小车由静止从甲位置运动到乙位置。大家观察 教师活动：大家思考 1.小车从甲运动到乙过程中，拉力做了多少功？ 2.重力对小车又做了多少功？ 投影问题 教师活动：为什么同样是物体所受到的力，F 对小车做功，而 重力却没有对小车做功呢？ 教师活动：通过对实验的分析，F 与小车位移同向，力 F 在空 间上的积累效果使得小车的速度增加。而重力在重力方向上并 没有位移，重力在重力的方向上没有积累，因此重力没有做功。 从而我们的可以得出： 1.功是力在空间上的积累效果。 学生活动： 思考老师提出的问题，根据功的概念 独立推导。 在问题 1 中，拉力和位移方向一致， 这时功等于力跟物体在力的方向上移 动的距离的乘积。W=Fs 在问题 2 中，由于重力方向上没有发 生位移，故重力对小车没有做功 学生活动： 思考问题而的不出答案
2.功的两个因素:力、力方向上的位移 板书:1.功是力在空间上的积累效果。 2.功的两个因素 教师活动:将系在绳子上的钥匙环套在横杆上,使得绳子在拉 动小车的过程中绳子的拉力的方向是恒定的,观察实验。 提问:观察实验,小车的速度增大了,那么拉力F对小车做功 了吗?如何总结? 学生活动:在问题中,由于物体所受 力的方向与运动方向成一夹角a,可 根据力F力的矢量性,F沿两个方向 分解:即跟位移方向一致的分力F, 跟位移方向垂直的分力F,如图所示 F FI 教师活动 F1 =H cos a F=Fsin a F F1 根据分力具有的独立性和做功的两个 不可缺少的因素可知:分力F对物体 F=Cosa 所做的功等于Fs。而分力F的方向跟 f= Fsin a 位移的方向垂直,物体在F的方向上 根据分立具有的独立性和做功的两个不可缺少的因素可知:分没有发生位移,所以分力F所做的功 力F对物体所做的功等于Rx而分力的方向跟位移的方向等于零。所以,力F所做的功W 垂直,物体在F的方向上没有发生位移,所以分力所做的展=W=Fx= Excos a 功等于零。所以,力F所做的功FFx= Excos a 板书:爬Fx= Ex cos a
2.功的两个因素：力、力方向上的位移 板书：1.功是力在空间上的积累效果。 2.功的两个因素 教师活动：将系在绳子上的钥匙环套在横杆上，使得绳子在拉 动小车的过程中绳子的拉力的方向是恒定的，观察实验。 提问：观察实验，小车的速度增大了，那么拉力 F 对小车做功 了吗？如何总结？ 教师活动： F1 = F cos F2 = F sin 根据分立具有的独立性和做功的两个不可缺少的因素可知：分 力 F1 对物体所做的功等于 F1x。而分力 F2 的方向跟位移的方向 垂直，物体在 F2 的方向上没有发生位移，所以分力 F2 所做的 功等于零。所以，力 F 所做的功 W=F1x=Fxcosα 板书：W=F1x=Fx cosα 学生活动：在问题中，由于物体所受 力的方向与运动方向成一夹角α，可 根据力 F 力的矢量性，F 沿两个方向 分解：即跟位移方向一致的分力 F1， 跟位移方向垂直的分力 F2，如图所示： F1 = F cos F2 = F sin 根据分力具有的独立性和做功的两个 不可缺少的因素可知：分力 F1 对物体 所做的功等于 F1s。而分力 F2 的方向跟 位移的方向垂直，物体在 F2 的方向上 没有发生位移，所以分力 F2 所做的功 等于零。所以，力 F 所做的功 W=W1＋ W2=W1=F1x=Fxcosα
教师活动:卸下橡皮筋和细绳,在木板另一端挂上重物,观察 小车的运动情况:重新装上细绳,再次观察小车的运动情况 教师活动:思考,此时绳子拉力F对小车做功吗?所做功应该 如何表示? 教师活动:对公式Fx= Excos a有没有其他的理解方式? 学生活动:观察实验现象 教师活动:根据位移的矢量性,同样也可以将位移进行分解,学生活动:此时绳子拉力与绳子成钝 从而可以得出拉力所做的功萨Fx= Excos a 角,分析情况与前一个演示实验相同, 板书:Fx=Fcos 得出FFx=Fosa 公式W= FXcosa 学生活动 根据位移的矢量性,将位移进行分解, X2 而得出答案 W=F X-Fcos a X w=FY, a 教师活动:根据公式中的力学单位制,从而可以确定功的单位 1J=INm 教师活动:角度α有特指,请大家思考题目,哪些夹角是公式 中的a角
教师活动：卸下橡皮筋和细绳，在木板另一端挂上重物，观察 小车的运动情况；重新装上细绳，再次观察小车的运动情况 教师活动：思考，此时绳子拉力 F 对小车做功吗？所做功应该 如何表示？ 教师活动：对公式 W=F1x=Fxcosα有没有其他的理解方式？ 教师活动：根据位移的矢量性，同样也可以将位移进行分解， 从而可以得出拉力所做的功 W=F1x=Fxcosα 板书：W=F1x=Fxcosα 教师活动：根据公式中的力学单位制，从而可以确定功的单位 1J=1Nm 教师活动：角度α有特指，请大家思考题目，哪些夹角是公式 中的α角。 学生活动：观察实验现象 学生活动：此时绳子拉力与绳子成钝 角，分析情况与前一个演示实验相同， 得出 W=F1x=Fxcosα 学生活动： 根据位移的矢量性，将位移进行分解， 从而得出答案
下列哪些夹角是公式W= Ficos a中的a角 z A B D 教师活动:板书:a角为力F与位移X的夹角 学生活动:分析得出B和C两个图的 可以作为公式中的a角 教师活动:公式中,力F是恒力,该公式只适用于恒力做功, 至于变力做功,我们将会在后面动能定理中学习。 教师活动:公式中,F和X都是取大小来计算的,那么公式中 1.当a0,m 表示力F对物体做正 2.当I/2<a≤π时,cosa<0,肷0。这表示力F对物体做 负功 学生活动:通过思考,得出结论 /2时 这表示力F对物体做正功 教师活动:结合实验,我们可以发现绳子的拉力有时候充当动 2.当/2<a≤时,cosa<0,K 力,有时候有充当阻力,我们如何理解力对物体做正功还是做 负功。 0。这表示力F对物体做负功。 教师活动:板书:动力对物体做正功,阻力对物体左负功
教师活动：板书：α角为力 F 与位移 X 的夹角。 教师活动：公式中，力 F 是恒力，该公式只适用于恒力做功， 至于变力做功，我们将会在后面动能定理中学习。 教师活动：公式中，F 和 X 都是取大小来计算的，那么公式中 1.当α＜π/2 时（锐角时），拉力做功的正负是什么？ 2.当π/2＜α≤π时（钝角是），拉力做功的正负是什么？ 教师活动： 板书： 1.当α＜π/2 时，cosα＞0，W＞0。这表示力 F 对物体做正 功； 2.当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力 F 对物体做 负功。 教师活动：结合实验，我们可以发现绳子的拉力有时候充当动 力，有时候有充当阻力，我们如何理解力对物体做正功还是做 负功。 教师活动：板书：动力对物体做正功，阻力对物体左负功 学生活动：分析得出 B 和 C 两个图的 角可以作为公式中的α角 学生活动：通过思考，得出结论 1.当α＜π/2 时，cosα＞0，W＞0。 这表示力 F 对物体做正功； 2.当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜ 0。这表示力 F 对物体做负功
提醒学生:判断力做功时,应该首先判断力是充当动力还是充 当阻力 教师活动:如果一个力做负功,我们也可以说克服了这个力做 功。例如:某个力对物体做了10J的负功,那么我们可以怎么 学生活动:通过讨论得出结论: 1.当a锐角时,拉力使小车加速,充 教师活动:我们到这里已经对力做功的计算有了整体的认识,当动力,力对小车左正功 对于填空部分,我会留下时间给大家完成,大家可以根据这节2.当α钝角时,拉力阻碍小车加速, 课所学习的内容补充完整。现在大家思考:功到底是什么量,充当阻力,力对小车做负功 标量还是矢量,为什么?请大家完成下列题目 学生活动:克服拉力做功10J 功的标量性 例.一个质量m=2kg的物体受到与水平方向成 37°角斜向上方的力F1=10N作用在水平地面 上移动的距离L=2m,物体与地面间的滑动摩擦 力F2=42N,求 (1)外力F1和F2对物体所做功; (2)外力对物体所做总功 教师活动:展示某同学的计算过程,并对话 (1)拉力F1对物体所做的功为 W:=F1Lcos37°=10×2×0.8J=16J 摩擦力F2对物体所做的功为 W2=F2Lcos180°=-42×2J=8.4J (2)物体受到的合力为 学生活动:动笔计算 F合=F1cos37°-F2=10×=N-42N=38N 所以.W=F·1=3.8×2J=7 W和W2的代数和:w=W1+W2=76J 结论:功是标量
提醒学生：判断力做功时，应该首先判断力是充当动力还是充 当阻力 教师活动：如果一个力做负功，我们也可以说克服了这个力做 功。例如：某个力对物体做了 10J 的负功，那么我们可以怎么 说？ 教师活动：我们到这里已经对力做功的计算有了整体的认识， 对于填空部分，我会留下时间给大家完成，大家可以根据这节 课所学习的内容补充完整。现在大家思考：功到底是什么量， 标量还是矢量，为什么？请大家完成下列题目 教师活动：展示某同学的计算过程，并对话 学生活动：通过讨论得出结论： 1.当α锐角时，拉力使小车加速，充 当动力，力对小车左正功； 2.当α钝角时，拉力阻碍小车加速， 充当阻力，力对小车做负功。 学生活动：克服拉力做功 10J 学生活动：动笔计算
教师活动:合力做功和分力做功在数量上有什么关系? 学生活动: 求得合力和位移,根据粥=Fx 根据公式= Fxcos a,分别求得W1和 教师活动:发现W=W+W不等于根号,我们只是简单的将它们W2 进行数学相加减,并不遵循矢量的相加法则,因此我们可以得 出,功是标量,只有大小,没有方向。 板书:功是标量,正负号表示力的作功效果 教师活动:实际上,我们在刚才这道练习当中不单可以得出功 是标量,我们实际上在这道题当中还可以总结出求多个力做功 的方法 1.求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和 2.求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功。 学生活动:合力做功的大小等于两个 分力做功的大小之和。 教师活动:到这里相信大家对力的做功应该有了比较完整的认 识,我们这节课所学习的 重点:对功概念的理解,并会用功的公式计算 难点:正负功的物理意义,以及对功标量型的理解。 教师活动:剩下一点时间,大家可以讨论,或者完成《功学 案》的有关内容 六、教学反思及自我评价
六、教学反思及自我评价 教师活动：合力做功和分力做功在数量上有什么关系？ 教师活动：发现 W1=W+W 不等于根号，我们只是简单的将它们 进行数学相加减，并不遵循矢量的相加法则，因此我们可以得 出，功是标量，只有大小，没有方向。 板书：功是标量，正负号表示力的作功效果 教师活动：实际上，我们在刚才这道练习当中不单可以得出功 是标量，我们实际上在这道题当中还可以总结出求多个力做功 的方法 1.求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和； 2.求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 教师活动：到这里相信大家对力的做功应该有了比较完整的认 识，我们这节课所学习的 重点：对功概念的理解，并会用功的公式计算 难点：正负功的物理意义，以及对功标量型的理解。 教师活动：剩下一点时间，大家可以讨论，或者完成《功 学 案》的有关内容。 学生活动： 求得合力和位移，根据 W1=Fx 根据公式 W1=Fxcosα，分别求得 W1 和 W2 学生活动：合力做功的大小等于两个 分力做功的大小之和
在整节课的教学活动中,我发现自己在本节课教学上存在的几点问题: 第一、在教学设计过程中,我通过学生独立练习、小组讨论等方式来调动学生的思考积 极性,在实际的课堂教学中,并没有达到预期的效果,原因是对学生期待值过高,不能在备 课时准确把握学生的知识水平,导致课堂不够活跃,师生互动没有达到理想效果。 第二、在提出问题时,尚不能完全沿着学生的思维方式将问题进行分解,找到学生问题 的关键所在,导致无法引导学生逐步达到预想的思想高度,从而致使教学重点和教学难点突 破不足 另外,由于时间有限,本次公开课由于备课不足,对教学细节的处理不够到位,例如在 处理初中“距离”和高中“位移”的区别、功的正负直观感受等方面需要进一步斟酌。 总结整个教学过程,我觉得这次公开课相比以前还是有一定的进步的,主要是对于课堂 教学的仪态、语速和语言掌握的明显好了许多,但是还是有待改进,以后我会更加努力,多 和师傅学习,尽快成熟
在整节课的教学活动中，我发现自己在本节课教学上存在的几点问题： 第一、在教学设计过程中，我通过学生独立练习、小组讨论等方式来调动学生的思考积 极性，在实际的课堂教学中，并没有达到预期的效果，原因是对学生期待值过高，不能在备 课时准确把握学生的知识水平，导致课堂不够活跃，师生互动没有达到理想效果。 第二、在提出问题时，尚不能完全沿着学生的思维方式将问题进行分解，找到学生问题 的关键所在，导致无法引导学生逐步达到预想的思想高度，从而致使教学重点和教学难点突 破不足。 另外，由于时间有限，本次公开课由于备课不足，对教学细节的处理不够到位，例如在 处理初中“距离”和高中“位移”的区别、功的正负直观感受等方面需要进一步斟酌。 总结整个教学过程，我觉得这次公开课相比以前还是有一定的进步的，主要是对于课堂 教学的仪态、语速和语言掌握的明显好了许多，但是还是有待改进，以后我会更加努力，多 和师傅学习，尽快成熟