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1.7.2 功 一、教學內(nèi)容分析 1.教材地位與作用： 關(guān)于功的課選自人教版高中物理必修2第7章第二節(jié)，是機械能守恒定律章節(jié)中的重要知識點，也是后續(xù)課程的基礎(chǔ)，是高考經(jīng)常考的內(nèi)容。能量是當今社會研究的熱門話題，而功是能量轉(zhuǎn)換的一種量度，直觀的表現(xiàn)就是力對物體做正功(負功)，導致物體的能量增加(減少)。與函數(shù)關(guān)系相關(guān)的問題是高考的必考內(nèi)容，所以這節(jié)課不僅是本章教學體系的重點，也是高考的重點。 2.教學內(nèi)容特點： 這節(jié)課對功的定義比較抽象，學生在初中已經(jīng)學過功的定義，可以判斷某種力是否做了功。 這節(jié)課主要是提高功的概念，以及一般情況下功的計算，分析力對物體所作的正功和負功，所以這節(jié)課的內(nèi)容并不是簡單的繁重。
2.不是對初中已學知識的重復，而是在原有模糊概念的基礎(chǔ)上對知識的深化和細化。在教學過程中，要分清高中知識和初中知識的區(qū)別。 2.學習情況分析 學生在初中已經(jīng)學過功的相關(guān)知識，對功作為能量轉(zhuǎn)換的量度、功的定義、力做功的兩個必要因素、功的計算等有了基本的認識。此階段的學生理解能力和思維能力較強留學之路，但主要運用抽象思維，對正功和負功的理解比較困難。這節(jié)課的內(nèi)容不是對初中已學知識的重復，而是在已有知識的基礎(chǔ)上進行深化和細化。因此，在這節(jié)課的內(nèi)容上，我將重點放在初中知識概念的復習以及通過演示實驗、小組討論等方式進行正功、負功等知識點的講授。 3.教學目標： 1 知識與技能 （1）初步了解功與能量變化的關(guān)系。 （2）理解工作的意義。
3.意義：知道力和物體沿力的方向的位移是做功的兩個不可缺少的因素。 （3）正確理解和應用公式W=FLcos計算力所作的功。 （4）明確功是一個標量，正確理解正功和負功的意義，能正確判斷正功和負功。 2.過程與方法：通過學習，學生經(jīng)歷一個由具體到一般的過程，學會運用所學的知識解決遇到的問題，學會從不同的角度理解同一個問題、用不同的方法解決同一個問題。 3.情感、態(tài)度與價值觀：在理解功的概念和解決功的問題的過程中，培養(yǎng)科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，遇到問題敢于提出自己的見解。 四、教學重點與難點： 重點：理解功的概念，能運用功的公式計算功。 難點：正負功的物理意義，標量型功的理解。五、教學環(huán)節(jié)：教師活動 學生活動（一）新課導入：教師活動
4、運動：初中時我們學過功的概念：“如果力作用于物體，物體沿這個力的方向移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。”我們還學過功是能量轉(zhuǎn)換的量度，能量的變化總是伴隨著做功的過程。我們一起看一段視頻（播放人教版做功的視頻）。教師活動：中國古代的水車，流動的水對水車做功。流動的水是有能量的，對水車的沖擊就是水的動能轉(zhuǎn)化為水車的動能；被馬達拉起的過山車重力勢能增大，滑下時重力做功的速度增大，重力勢能就轉(zhuǎn)化為動能。諸如此類的例子，都說明能量轉(zhuǎn)換是伴隨著做功的過程的。但是，我們怎樣定量地描述能量轉(zhuǎn)換的過程呢？那就是做功。 這節(jié)課我們繼續(xù)學習關(guān)于功的知識，并在初中的基礎(chǔ)上進行拓展。（二）開展新課 1.功的推導
5、表達 教師活動：觀察實驗裝置，我們利用車輪對繩索產(chǎn)生拉力，從而拖動小車從靜止狀態(tài)從A位置移動到B位置，大家觀察 教師活動：大家思考 1、小車從A位置移動到B位置的過程中高中物理功的教學設(shè)計，拉力做了多少功？ 2、重力對手推車做了多少功？ 投射問題 教師活動：為什么力F作用于同一物體上，對小車做功，而重力卻不對手推車做功？ 教師活動：通過對實驗的分析，F(xiàn)與小車的位移方向相同，力F在空間中的積累作用使小車的速度增加。但是重力并不沿重力方向發(fā)生位移，重力也不沿重力方向積累，所以重力不做功。因此，我們可以得出： 1、功是力在空間中的積累作用。 2. 功的兩個因素：力和力方向上的位移 學生活動：根據(jù)老師提出的問題，思考
6、根據(jù)功的概念自主推導。 問題1中，拉力與位移方向一致，此時功等于力與物體沿力的方向移動的距離的乘積。W=Fs 問題2中，由于重力方向沒有位移，所以重力對手推車不做功。 學生活動：思考問題，想不出答案。 板書：1.功是力在空間的累積作用。 2.功的兩個因素 教師活動：把系在繩子上的鑰匙圈放在橫木上，使拉手推車的過程中，繩子拉力的方向不變，觀察實驗。 問題：觀察實驗，手推車的速度增加了，那么拉力F對手推車做功了嗎？怎么概括？ 教師活動：？cos1 FF ? ?sin2 FF ? 根據(jù)分離的獨立性和做功的兩個不可或缺的因素，可知分力F1對物體所作的功等于
7、F1x。分力F2的方向垂直于位移方向，物體在F2方向不發(fā)生位移，所以分力F2所作的功等于零。所以，力F所作的功為W=F1x=Fxcos。板書：W=F1x=Fx cos。學生活動：題中，由于作用在物體上的力的方向與運動方向成一定角度，所以，力F根據(jù)其矢量性質(zhì)，可分解為兩個方向：與位移方向一致的分力F1，與位移方向垂直的分力F2，如圖： ?cos1 FF ? ?sin2 FF ?根據(jù)力的分量的獨立性及做功的兩個不可缺少的因素，可知分力F1對物體所作的功等于F1s。 分力F2的方向與位移方向垂直，物體在F2方向上不發(fā)生位移，所以分力F2所作的功等于
8、零。因此，力F所作的功為W=W1W2=W1=F1x=Fxcos。 師生活動：取下橡皮筋和細繩，在木板的另一端掛上重物，觀察小車的運動情況；重新裝上細繩，再觀察小車的運動情況。 師生活動：想一想，此時繩子拉力F對小車做功嗎？所作的功應該怎樣表示？ 師生活動：還有沒有其他方法可以理解公式W=F1x=Fxcos？ 師生活動：根據(jù)位移的矢量性質(zhì)高中物理功的教學設(shè)計，位移也可以分解，從而得到拉力所作的功。 板書：W=F1x=Fxcos。 師生活動：根據(jù)公式中的力學單位制，可以確定功的單位為1J=1Nm。 師生活動：角度都有具體的指稱，請思考問題，公式中的角度是指哪些角度。 學生活動：觀察實驗實際
9、生活動：此時繩索的張力與繩索形成鈍角，分析和前面的演示實驗相同，可得 W=F1x=Fxcos 生活動：根據(jù)位移的矢量性質(zhì)，將位移分解可得答案 教師活動：板書： 夾角為力F與位移X的夾角。 教師活動：式中力F為恒定力，此公式只適用于恒定力的功，至于變力的功，我們以后在動能定理中學習。 教師活動：式中F和X是取大小計算的，所以公式中 1.當/2（銳角）時，張力所作的功的正負分別為多少？ 2.當/2（鈍角）時，張力所作的功的正負分別為多少？ 教師活動：板書： 1.當/2時，cos 0，W 0。這就意味著力F對物體做正功； 2. 當 /2，cos 0 時，W
10，0。這就意味著力F對物體做負功。 教師活動：結(jié)合實驗，我們可以發(fā)現(xiàn)繩子的拉力有時起推動作用，有時起阻力作用。怎樣理解一個力對物體做正功還是負功？ 教師活動：板書：推動力對物體做正功，阻力對物體做負功。 學生活動：分析可知，圖B、C的角可以作為公式中的角。 學生活動：通過思考，我們可以得出結(jié)論。 1、當/2，cos 0，W0。這就意味著力F對物體做正功； 2、當/2，cos 0，W0。這就意味著力F對物體做負功。 提醒學生：判斷一個力是否做功，首先要判斷這個力是起推動作用還是起阻力作用。 教師活動：如果一個力做負功，我們也可以說我們克服了這個力所作的功。 例如：一個力對一個物體做10J的負功，那么我
11、我們能說什么？ 教師活動：我們對力所做功的計算已經(jīng)有了大致的了解，填空部分我會留出時間給你們完成，你們可以根據(jù)這節(jié)課所學的知識來完成。 現(xiàn)在我們來思考：功是什么量，是標量還是矢量，為什么？請完成以下問題。 教師活動：展示一位同學的計算過程，并進行對話。 學生活動：通過討論，我們可以得出結(jié)論： 1、銳角時，拉力使小車加速，起到驅(qū)動力的作用，力對小車做正功； 2、鈍角時，拉力阻礙小車加速，起到阻力的作用，力對小車做負功。 學生活動：克服拉力做功 10J 學生活動：用筆計算 VI。 教學反思與自我評價在整堂課的教學活動中，我發(fā)現(xiàn)了自己在教學這堂課時存在的幾個問題：教師活動：合力所作的功與分力所作的功之間的數(shù)量關(guān)系是什么
12.? 師生活動：我們發(fā)現(xiàn)W1=W+W并不等于平方根，我們只是簡單的用數(shù)學方法把它們相加相減，并沒有遵循矢量的加法規(guī)律，因此可以得出功是標量，只有大小，沒有方向。 板書：功是標量，正負號表示力的作用。 師生活動：其實在這個練習中，我們不僅可以得出功是標量的結(jié)論，而且可以總結(jié)出本題中求多個力所做功的方法。1、求出每個力所做功，則總功等于每個力所做功的代數(shù)和；2、求出每個力的合力，則總功等于合力所做功。 師生活動：到這里，相信大家對力所做功應該有一個比較完整的認識了。這堂課我們學習的重點是：理解功的概念，會用功的計算公式。 難點：正功和負功的物理意義，以及對標量型功的理解。教師活動：剩余
13、接下來的一點時間，大家可以討論或完成作業(yè)研究案例的相關(guān)內(nèi)容。 學生活動： 計算合力與位移，根據(jù)W1=Fx 根據(jù)公式W1=Fxcos，分別計算W1和W2 學生活動： 合力所作的功的大小等于兩個分力所作的功的大小之和。 第一，在教學設(shè)計過程中，我通過自主練習、小組討論等形式調(diào)動學生的思維積極性。在實際的課堂教學中，并沒有達到預期的效果。原因是對學生的期望過高，備課時不能準確把握學生的知識水平，導致課堂活動不足，師生互動沒有達到預期的效果。 第二，在提出問題時，不能完全按照學生的思維方式進行問題分解，找到學生問題的關(guān)鍵點，導致不能引導學生逐步達到預期的思維水平，導致教學重點和教學難點的突破不足。 另外，由于時間有限，本次公開課對于教學細節(jié)準備得還不夠充分，比如初中的“距離”和高中的“位移”的區(qū)別，以及作業(yè)的正反直觀感受等，都需要進一步的思考。總結(jié)整個教學過程，我覺得這次公開課相比前幾節(jié)課還是有進步的，主要是我的課堂授課禮儀、語速、語言掌握程度明顯進步了很多，但還有進步的空間。以后我會更加努力，多向老師學習，早日成熟。