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高中人教版 (新课标)2.功学案设计
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这是一份高中人教版 (新课标)2.功学案设计，共6页。学案主要包含了有力；二等内容，欢迎下载使用。
二．教学目标：
1.初步认识做功与能量变化的关系。
2.理解功的概念，知道做功的两个要素。
3.明确功是标量，知道W = FLcsа的适用范围，会用功的公式进行计算。
4.理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功。
三．课型：新授课
四．课时：第一课时
五．教学重点: 理解功的概念；能够进行功的计算。
六．教学难点：判断各个力做功的正负；几个力所做的总功。
七．教学过程：
导入新课
师：请同学们回忆初中时我们学过做功的两个因素是什么？
生：做功的两个因素：一 有力；二 在力的方向上发生位移。
师：举例，人推小车行走了一段位移人对小车做功。〔幻灯片1〕
师：下面我们来分析日常生活中力对物体做功的例子。〔幻灯片2图片展例如子〕
这几个物体在能量增加的过程中，都有一个共同的特征是什么？
生：力对物体做功。
师：物体能量发生变化的同时，必定伴随着力对物体做功。这节课我们在初中学习的根底上进一步研究功。〔幻灯片3投影课题〕〔板书：7.2 功〕
〔二〕 讲授新课
一．功及功的计算
师：请同学们浏览一下学习目标。〔幻灯片4〕
师：首先我们先来学习功及功的计算。〔板书：一、 功及功的计算〕
请同学们观看幻灯片，判断力F对物体做功情况。〔幻灯片5,6〕
生：第1个图片例子中，只有力，没有位移，力对物体不做功；
第2个图片例子中，力与位移方向相同，力对物体做功；
第3个图片例子中，力与位移方向垂直，力对物体不做功；
第4个图片例子中，力与位移的方向不相同，但也不垂直，但在力的方向上有位移，所以力对物体做功。
师：第4个例子中怎样解释物体在力的方向上有位移？
生：将力依据平行四边形定那么按平行于位移方向和垂直与位移方向进行分解
师：根据以上结论思考，什么情况下力才能对物体做功？
生：物体受到力，并且在力的方向上发生位移
师：板书：1.功的概念 〔幻灯片7展示概念内容〕
如何计算功呢？我们来看一个题目〔幻灯片8题目1〕
生：W=FL
师：我们看题目2〔幻灯片9题目2〕，请同学们先独立思考再小组讨论，最后请小组代表上台讲解并展示。
生：第一种方法将力沿平行于位移方向和垂直于位移方向进行分解，得出W=FLcsа
第二种方法将位移沿平行于力方向和垂直于力方向进行分解，得出W=FLcsа
师：题目3(幻灯片10)
生：W=0
师：结合以上题目我们可以得出力对物体做功的一般公式
板书：2 公式：W= W=FLcsа
单位：焦耳〔焦〕
1J = 1N/m 〔幻灯片11〕
〔设计说明：上述方法也是我们常用的研究问题的方法，从特殊到一般的方法以及等效替代法。〕
师：强调说明公式中的力必须是恒力，如果是变力就不能直接使用了。〔幻灯片12〕
请三名同学上黑板分别做一下问题与练习1中的甲，乙，丙。
生：图甲：W=Fxcs(180°－150°) = 17．32
图乙：W=Fxcs(180°－30°) =－17．32J
图丙: W=Fxcs30°=17．32J
师：点评并公布标准解答。〔幻灯片13〕注意：题目中的角度不一定等于公式中的а角。
师：下面体会生活中的两个实例，思考功是描述什么的物理量。
实例1：人对车的推力对车做了功，人消耗了体能，推车的动能增加了。〔幻灯片14〕
实例2：人对货物的支持力对货物做了功，人消耗了体能，货物的重力势能增加了。
人用力对物体做功的过程，都要消耗体能，做功越多能量转化越多。〔幻灯片15〕
师：有哪位同学说说功和能之间有什么关系？
生：力对物体做功的过程一定伴随着能量转化
师：说的很好，也可以这么讲：功是能量转化的量度。〔幻灯片16〕
那么你们认为功是矢量还是标量呢？为什么？
生：功是标量。因为能量是标量，功是能量转化的量度，因而功也是标量。
板书：3功是标量
功是标量，但却有正值，负值。下面我们一起来研究正功，负功。
〔设计说明：通过图片实例让学生体会并理解功和能的根本关系，以及得出功的标矢性。〕
二．正功和负功
板书：二 正功和负功
师：请同学们思考一下，功在什么情况下是正功，什么情况下是负功？〔幻灯片17〕
生：〔学生答复，同时教师板书〕
板书：1、当 0 < /2 时，cs > 0，W >0；正功
2、当 = /2 时，cs=0，W=0；
3、当 /2 < 时，cs < 0，W<0。负功
师：功是标量，那它的正负代表什么意义呢？
师生：表演1：学生向前走去，教师在学生的后面一直用力推着他。
分析：推力对学生做正功，力的效果是促进物体的运动，是动力功。〔在原有板书的根底上追加〕
1、当 0 < /2 时，cs > 0，W >0；正功〔动力功〕
表演2：学生向前跑去，教师在学生的后面用与学生运动方向相反的力拉学生。
分析：拉力对学生做负功，力的效果是阻碍物体的运动，是阻力功。〔在原有板书的根底上追加〕
3、当 /2 < 时，cs < 0，W<0。负功〔阻力功〕 〔幻灯片18〕
师：说明：阻力做了—20J的功，也可以讲物体克服阻力做了20J的功。〔幻灯片19〕
比拟第一次此人做了－8J的功与第二次此人做5J的功大小？〔幻灯片20〕
生：此人第一次比第二次做功多
师：说明功的正负既不表示功的方向也不表示功的大小，有特定的意义，是动力功还是阻力功。
日常生活中物体所受的力，往往不止一个，那么如何求解多个力对物体所做的总功呢？
请同学们思考这个例题。〔幻灯片21〕做好后请学生代表上台投影讲解展示。
〔设计说明：通过与学生的互动表演，让学生切身体会正负功的含义。〕
三．几个力对物体所做的总功
学生代表1：F所做的功为： ，滑动摩擦力Ff所做的 各个力对物体所做功的代数和为〔幻灯片22〕
W＝W1＋W2＝〔Fcsα-Ff〕
学生代表2： 根据正交分解法求得物体所受合力F´＝Fcsα-Ff，合力方向向右，与位移方向相同；合力所做的功为：W´＝F´xcs0°＝〔Fcsα-Ff〕x
〔幻灯片23〕
师：所以W＝W´即几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。 〔幻灯片段24〕
板书：W总=W合= W1+W2 +W3+……
师：下面我们做一下问题与练习2
生：F＝G＝2×104N
W1=Fxcs0°=2×104×5J=1×105J
W2=Gxcs180°=－2×104×5J=－1×105J
这些力做的总功为零。
师：总功还可以通过合力功求解。〔幻灯片25〕
〔三〕 归纳小结
师：请一名同学回忆一下这节课我们主要学习了哪些内容。
生：1.W = F L csα
2.总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。
师：补充〔幻灯片26〕
〔设计说明：这是简单到复杂的认识规律在教学中的具体应用，应通过引导让学生逐步掌握这种方法，对于今后学生进一步学习和适应社会都是极为有利的〕
〔四〕 作业安排
课后作业： 完成问题与练习3,4
八、教学反思
首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，假设仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学，那么这堂课还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己通过实践探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。
二．教学目标：
1.初步认识做功与能量变化的关系。
2.理解功的概念，知道做功的两个要素。
3.明确功是标量，知道W = FLcsа的适用范围，会用功的公式进行计算。
4.理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功。
三．课型：新授课
四．课时：第一课时
五．教学重点: 理解功的概念；能够进行功的计算。
六．教学难点：判断各个力做功的正负；几个力所做的总功。
七．教学过程：
导入新课
师：请同学们回忆初中时我们学过做功的两个因素是什么？
生：做功的两个因素：一 有力；二 在力的方向上发生位移。
师：举例，人推小车行走了一段位移人对小车做功。〔幻灯片1〕
师：下面我们来分析日常生活中力对物体做功的例子。〔幻灯片2图片展例如子〕
这几个物体在能量增加的过程中，都有一个共同的特征是什么？
生：力对物体做功。
师：物体能量发生变化的同时，必定伴随着力对物体做功。这节课我们在初中学习的根底上进一步研究功。〔幻灯片3投影课题〕〔板书：7.2 功〕
〔二〕 讲授新课
一．功及功的计算
师：请同学们浏览一下学习目标。〔幻灯片4〕
师：首先我们先来学习功及功的计算。〔板书：一、 功及功的计算〕
请同学们观看幻灯片，判断力F对物体做功情况。〔幻灯片5,6〕
生：第1个图片例子中，只有力，没有位移，力对物体不做功；
第2个图片例子中，力与位移方向相同，力对物体做功；
第3个图片例子中，力与位移方向垂直，力对物体不做功；
第4个图片例子中，力与位移的方向不相同，但也不垂直，但在力的方向上有位移，所以力对物体做功。
师：第4个例子中怎样解释物体在力的方向上有位移？
生：将力依据平行四边形定那么按平行于位移方向和垂直与位移方向进行分解
师：根据以上结论思考，什么情况下力才能对物体做功？
生：物体受到力，并且在力的方向上发生位移
师：板书：1.功的概念 〔幻灯片7展示概念内容〕
如何计算功呢？我们来看一个题目〔幻灯片8题目1〕
生：W=FL
师：我们看题目2〔幻灯片9题目2〕，请同学们先独立思考再小组讨论，最后请小组代表上台讲解并展示。
生：第一种方法将力沿平行于位移方向和垂直于位移方向进行分解，得出W=FLcsа
第二种方法将位移沿平行于力方向和垂直于力方向进行分解，得出W=FLcsа
师：题目3(幻灯片10)
生：W=0
师：结合以上题目我们可以得出力对物体做功的一般公式
板书：2 公式：W= W=FLcsа
单位：焦耳〔焦〕
1J = 1N/m 〔幻灯片11〕
〔设计说明：上述方法也是我们常用的研究问题的方法，从特殊到一般的方法以及等效替代法。〕
师：强调说明公式中的力必须是恒力，如果是变力就不能直接使用了。〔幻灯片12〕
请三名同学上黑板分别做一下问题与练习1中的甲，乙，丙。
生：图甲：W=Fxcs(180°－150°) = 17．32
图乙：W=Fxcs(180°－30°) =－17．32J
图丙: W=Fxcs30°=17．32J
师：点评并公布标准解答。〔幻灯片13〕注意：题目中的角度不一定等于公式中的а角。
师：下面体会生活中的两个实例，思考功是描述什么的物理量。
实例1：人对车的推力对车做了功，人消耗了体能，推车的动能增加了。〔幻灯片14〕
实例2：人对货物的支持力对货物做了功，人消耗了体能，货物的重力势能增加了。
人用力对物体做功的过程，都要消耗体能，做功越多能量转化越多。〔幻灯片15〕
师：有哪位同学说说功和能之间有什么关系？
生：力对物体做功的过程一定伴随着能量转化
师：说的很好，也可以这么讲：功是能量转化的量度。〔幻灯片16〕
那么你们认为功是矢量还是标量呢？为什么？
生：功是标量。因为能量是标量，功是能量转化的量度，因而功也是标量。
板书：3功是标量
功是标量，但却有正值，负值。下面我们一起来研究正功，负功。
〔设计说明：通过图片实例让学生体会并理解功和能的根本关系，以及得出功的标矢性。〕
二．正功和负功
板书：二 正功和负功
师：请同学们思考一下，功在什么情况下是正功，什么情况下是负功？〔幻灯片17〕
生：〔学生答复，同时教师板书〕
板书：1、当 0 < /2 时，cs > 0，W >0；正功
2、当 = /2 时，cs=0，W=0；
3、当 /2 < 时，cs < 0，W<0。负功
师：功是标量，那它的正负代表什么意义呢？
师生：表演1：学生向前走去，教师在学生的后面一直用力推着他。
分析：推力对学生做正功，力的效果是促进物体的运动，是动力功。〔在原有板书的根底上追加〕
1、当 0 < /2 时，cs > 0，W >0；正功〔动力功〕
表演2：学生向前跑去，教师在学生的后面用与学生运动方向相反的力拉学生。
分析：拉力对学生做负功，力的效果是阻碍物体的运动，是阻力功。〔在原有板书的根底上追加〕
3、当 /2 < 时，cs < 0，W<0。负功〔阻力功〕 〔幻灯片18〕
师：说明：阻力做了—20J的功，也可以讲物体克服阻力做了20J的功。〔幻灯片19〕
比拟第一次此人做了－8J的功与第二次此人做5J的功大小？〔幻灯片20〕
生：此人第一次比第二次做功多
师：说明功的正负既不表示功的方向也不表示功的大小，有特定的意义，是动力功还是阻力功。
日常生活中物体所受的力，往往不止一个，那么如何求解多个力对物体所做的总功呢？
请同学们思考这个例题。〔幻灯片21〕做好后请学生代表上台投影讲解展示。
〔设计说明：通过与学生的互动表演，让学生切身体会正负功的含义。〕
三．几个力对物体所做的总功
学生代表1：F所做的功为： ，滑动摩擦力Ff所做的 各个力对物体所做功的代数和为〔幻灯片22〕
W＝W1＋W2＝〔Fcsα-Ff〕
学生代表2： 根据正交分解法求得物体所受合力F´＝Fcsα-Ff，合力方向向右，与位移方向相同；合力所做的功为：W´＝F´xcs0°＝〔Fcsα-Ff〕x
〔幻灯片23〕
师：所以W＝W´即几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。 〔幻灯片段24〕
板书：W总=W合= W1+W2 +W3+……
师：下面我们做一下问题与练习2
生：F＝G＝2×104N
W1=Fxcs0°=2×104×5J=1×105J
W2=Gxcs180°=－2×104×5J=－1×105J
这些力做的总功为零。
师：总功还可以通过合力功求解。〔幻灯片25〕
〔三〕 归纳小结
师：请一名同学回忆一下这节课我们主要学习了哪些内容。
生：1.W = F L csα
2.总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。
师：补充〔幻灯片26〕
〔设计说明：这是简单到复杂的认识规律在教学中的具体应用，应通过引导让学生逐步掌握这种方法，对于今后学生进一步学习和适应社会都是极为有利的〕
〔四〕 作业安排
课后作业： 完成问题与练习3,4
八、教学反思
首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，假设仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学，那么这堂课还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己通过实践探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。
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