第一篇:高中物理《功》教学设计
第七章第二节 功
执教人:郎长红
大庆中学高一物理组
一、教学目标
知识与技能:
1、初步了解做功与能量变化的关系。
2、知道做功的两个要素,理解功的概念,正确应用功的公式计算。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功的本质含义。
4、知道总功的两种计算方法。过程与方法:
1、通过推导功的公式,让学生体会由特殊到一般,再由一般到特殊的研究方法,培养学生的逻辑推理能力和科学论证能力。
2、通过求解分力做功、总功和变力做功等问题,让学生在熟练掌握公式的同时,初步接受“微元法”处理问题的思想。
情感、态度与价值观:
1、通过分析日常生活中的物理现象,让学生体会物理与生活、生产、科技的密切联系,激发学生的学习兴趣。
2、工作、学习都要讲效率,“正功”“负功”可以促使学生的勤奋向上思想意识,合作式学习可以培养学生善于发表见解的意识和与他人交流的愿望。
二、教学重点、难点
重点:明确引入功的物理定义,掌握功的概念和功的计算公式。
难点:
1、理解功的公式的使用条件,体会处理变力功的思想方法。
2、理解正功与负功的含义,体会功是标量。
三、课前准备
PPt课件、小钢球、纸巾
四、教学过程
(一)情境导入
在上课之前我请同学们和我一起完成一个小实验,有请两位同学。教师将小钢球放在纸巾上,小钢球静止。教师将小钢球举高,请同学们观察小钢球落下后纸巾有无损坏。
通过这个实验,同学们受到什么启发?
被举高的物理具有穿过纸张的能力,也就是具有了能量。
实际上人们在研究能量的过程中往往涉及到做功,这节课我们来看第七章第二节功。
(二)功的定义
1、功的两个要素
在刚才的例子当中,同学们说我将小球举高了,我对小球做了功,你是怎么知道的?因为我对小球有力,并且向上移动了一段距离。那么,在生活当中你还能不能举出做功的例子?
对学生所举例子进行分析,都有两点值得注意,一个是存在力的作用,还有就是一定要发生一段位移。显然这是做功不可缺少的两个因素。那么有力有位移,这个力就一定对物体做功吗?显然不是,而应该在力的方向上存在位移。那么我们就得到了做功的两个要素:力和力方向上的位移。
2、功的定义式 刚才的这些例子当中,都存在做功过程,那么究竟力对物体做了多少功?你能不能计算出来?实际上在初中我们已经知道了,当力和位移同方向时功的计算。(展示ppt),一个质量为m的物体,受到力F的作用并向前移动了s,这个力对物体做的功W=Fs。如果情况变化一下,力F与s不在一条直线上,你会不会求这个力所做的功呢?请同学们尝试着回答。
方法有两个,一是分解力,二是分解位移。无论哪种方法,得到的结果都是一样的,W=Fscosa。有了这个公式,我请同学们帮我计算一个问题。我现在用100N的力水平踢一个足球,踢了一脚之后足球水平向前滚动了50m,求我对球做的功等于多少?请同学们回答。
显然这个情况不能用这个公式计算,要想脚对球一直存在作用力,那你这个脚得跟着球向前走50m。所以应用公式要注意:(1)F、s要对应,即在s中要一直都有力的作用
再请同学们观察这个表达式,你还注意到了什么?引出cosa有正有负,那么功是标量还是矢量?是标量那功的正负表示什么呢?实际功的正负既不表示方向,也不表示大小。如果力对物体做了正功,表示这个力是个动力,如果是负功则是阻力。(换句话说,如果力做了正功,那表示有能量转移到这个物体上来,反之做了负功就表示有能量从这个物体中转移出去。)
那在我们的例子当中,这些力是什么样的力?细心观察你会发现都是恒力,这个公式仅适用于恒力做功,变力做功不能用它。当然如果在过程中物体受到阶段性变化的力,每个阶段都是恒力,那自然我们可以将过程分段处理,每一段又都变成恒力了,最后再把各个阶段所做的功代数求和即可。
(三)合力的功
如果在某一个过程中物体受到多个力的作用,那么这些力的合力做了多少功又怎么求呢?请同学们回答。方法有两个:
1、先求各个力的功,再取代数和。
2、先求合力,再求合力所做的功。比如,光滑水平面上有一个物体受到水平面内相互垂直的两个力,物体发生5m的位移,求各个力做的功、合力所做的功?
(四)几种可以转化成恒力的变力做功问题
这是我们这节课介绍的有关恒力做功的计算方法,实际上除了刚才所说的阶段性的变力可以转化成恒力来计算做功,还有两种情况我们也可以处理。当力与速度始终同向,而速度方向不断变化时,你会不会计算这个力所做的功呢?引导学生学会用微分的方法处理。
另外如果力方向不变,大小随位移线性变化,我们也可以处理。比如一个弹簧处于原长放在光滑的水平面上,一端固定。用一个力缓慢地拉物体,那么这个力做了多少功呢?在学习匀变速直线运动时,如果初速度是零,末速度是v,它和速度是v/2的匀速直线运动是等效的,我们就用这个平均速度替换掉了这个变化的速度。现在你能不能受到这个例子的启发?我们也可以用一个平均的力替换掉这个变化的力,我们说这是方向不变,大小随位移线性变化的力,它的平均值刚好我们会求,那么这个例子中拉力和弹簧的弹力所做的功就等于kx/2与x的乘积。
五、课堂小结
这节课我们从特殊的情况入手,得到了一般情况下恒力做功的定义式,知道了合力做功的计算方法以及几种能够转变成恒力的变力做功的计算方法,初步体会到了做功与能量变化之间的关系。在接下来的学习中我们会进一步的探讨两者之间的关系。
六、板书设计
§7.2功
一功的定义
二合力的功
1功的两个要素
1先求各个力的功,再取代数和 力和力方向上的位移
2先求合力,再求合力的功 2功的定义式 理解(1)(2)(3)
第二篇:高中物理教学设计——功
高中物理教学设计
《功》
杨先雄
广西壮族自治区桂林市资源县资源中学
541400邮编
《功》高中物理教学设计
杨先雄
【教学目标】
一、知识目标
1.理解功的概念,知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素。
2.知道功的计算公式W=Fscosα,会用这个公式进行计算。
3.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力对做正功或负功。
4.知道什么是几个力对物体所做的总功,知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。
二、能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述。遵循探究式教学的规律,达到“温故而知新”的目的。
三、德育目标
通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识,而且掌握探究物理学科知识的方法,并与学习其它学科知识和生活技能的方法融会贯通,达到不仅教书、而且育人的目的。
【教材分析】
本节教材是根据人们的认识习惯循序渐进地安排对“功”知识点的讲解的,这也与物理学科的“从特殊到一般,从简单到复杂”的认识规律相一致。教材在复习初中所学的功的定义,功的两个要素,及在两种特殊情况下计算功的方法的基础上,提出了“在一般情况下力对物体所做功如何计算”的问题,顺其自然,符合人们的认识规律。在解决这一问题时,不仅复习了力的分解的相关知识,加深了对力与其分力为“等效替代”关系的理解,而且利用旧的知识解决了新问题,增强了学生学好新知识的信心。而本节要讨论的重点知识正功与负功问题也是在推导出功的计算公式之后,结合实际讨论力与位移的方向成不同角度时,余弦函数的不同取值及符号的变更得出来的。至于总功的计算方法的推导,则更加深了学生对合力与分力“等效替代关系的理解。”
【教法建议】
可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过引导和探究,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法。并 用多媒体教学手段予以补充。
【教学重点】
功的计算方法及正功负功的物理意义。
【教学难点】
正功和负功的物理意义
【教学过程】
一、功的定义及力对物体所做的功的计算公式
1.新课的引入(复习初中所学的功的定义及功的两个要素引入新课)
(1)物体受到力作用且在力的方向上通过一段位移,力就对物体做了功。
(2)功的两个要素:作用在物体上的力及物体在力的方向上通过的位移。
2.思考与讨论:功计算公式的推导
(1)复习两种特殊情况下功的计算(老师提问,学生回答)
当力的方向与位移方向相同时:W=FS
当力的方向与位移方向垂直时:W=0
(2)提问:当力的方向与位移方向既不相同又不垂直时,力对物体做的功如何计算?
老师引导,学生讨论:老师把学生的思考方向引向当力的方向与位移方向不平行也不垂直时该力作用在物体上会产生哪些效果。学生讨论可以把该力向平行于位移和垂直于位移两个方向分解,用两个方向的分力代替该力产生的效果,因此该项力做的功与它的两个分力做的功等效,从而得出结论。
(3)归纳总结:功的计算方法W=FScosα
(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。)
二.正功与负功的物理意义
1.思考与讨论力与位移所成的角度可以在什么时候范围内变化,当角度逐渐增大时会出现什么情况? 老师引导学生应用数学知识分析。
2,学生讨论后得出结论:当力的方向与位移方向的夹角在零度到九十度之间时力沿位移方向的分量与位移方向相同,物体的速度增加;反之,物体的速度减小。因此,有如下结论
动力对物体做正功、阻力对物体做负功
(设计说明:运用数学方法解决物理问题的能力也是高考是要求的重要能力,在平时的教学中应不失时机地加以引导,使学生逐步形成这种能力)
三.合力所做的功的计算
1.提出问题:在解决了单个力做功的计算问题后,当物体同时受到多个力作用时,多个力对物体所做的功应如何计算?
(1)各力做的功应如何计算?合力做的功与各力做的功有何关系?(教师引导学生思考,学生讨论后得出结论)
(2)这些力既然同时作用在物体上,能否找到一个力能代替这些共同作用 的力的效果?(引导学生回忆合力与分力的关系,得出结论)
(3)教师归纳总结,得出结论:总功的两种计算方法
先求出各力做的功,再求代数和
先求合力,再求合力做的功
(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、例题
引导学生解决课本上的例题,让学生掌握单个力做功的计算方法,合力做功的计算方法,以及正、负功的含义。
五、知识的拓展
与学生一起讨论变力做功的问题,使学生初步形成微元法的观念。
六、板书设计
(一)功的两个要素
1.作用在物体上的力。
2.物体在力的方向上通过的位移
(二)功的计算方法
(三)正功和负功
1.当力的方向与位移方向的夹角在于零小于九十度时,力对物体做正功。
2.当力的方向与位移方向的夹角大于九十度小于一百八十度时,力对物体做负功。
(四)两种计算总功的方法
1.先求各力做的功,再求代数和。
2.先求合力,再求合力做的功。
七、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,若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,则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。
(注;本设计完全由本人独立创作完成,具有完全知识产权。如有侵权者,本人保留追究文责的权利)
第三篇:高中物理新课程功的教学设计
高中物理新课程《功》的教学设计
——人教版(必修2)第七章第二节
(黄利冲 新郑一中分校)
教材分析
新课程比较注重物理量引入、建立的来龙去脉,这也是为实现教学三维目标服务的。高中物理人教版(必修2)第七章非常重视概念、规律的探究过程,整章紧紧围绕追寻守恒定律展开。探究守恒定律一定涉及能量的转化过程,而要进一步研究能量的转化,最终得到机械能守恒定律,对功的知识的掌握,就显得尤为重要。本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的。使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。因此在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”,还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量,同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。可以这样说,“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线,在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。
教学设计思路
本节课也是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的。从追寻守恒量谈到能量的转化,从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性;从生活中的物质生产的基本动作和学生参与的互动实验,探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素;再通过特殊情景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式;从功的一般表达式的深化研究得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过“功是能量转化的量度”探究功是标量;通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系;通过例题的拓展得出的适用条件,并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。
整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。
教学目标
(一)知识与技能
1、知道功的来历,理解“功是能量转化的量度”,掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般,一般到特殊推导功的一般表达式,知道功的单位。
3、掌握
(二)过程与方法
1、从“为什么要引入功”得出“功是能量转化的量度”。
2、通过演示和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
3、在推导过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力,并渗透等效思想,有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
(三)情感态度与价值观 只适用于恒力,应为对地位移。
1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究,使学生体会到物理来源于生活,并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的研究过程。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
教学用具
弹弓、重物、锯、木板、锤子、钉子、起子
教学过程
一.引入新课:
不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程,可见,功与能是紧密联系的两个物理量。因此,在本章追寻守恒定律的过程中,首先学习功。设问:为什么要引入功?
二.通过演示和事例,说明功是能量转化的量度,请同学举例能量发生变化的例子。演示:拉弹弓
通过学生举例和教师演示拉弹弓运动的分析发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。
又如书本P52图7.2-1甲:货物在起重机的作用下重力势能增加了;乙:列车在机车牵引下动能增加了;丙:握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化,一定有力对物体做了功,反过来,力对物体做了多少的功,就意味着有多少的能量发生了转化。可见,功是能量转化的量度。
三.通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
通过功的英文单词是“work”,“work”不就是“工作”吗?那“做工”和“做功”意思是不是一样?引出本节课要探究的第二个问题:“功”的来历和做功的因素。互动演示:请同学扛着一张课桌。
教师“命令”:“你今天的‘工作’就是扛着这张课桌站一个小时。”
提问学生:“这个同学有没有在工作?”,“有没有使这张课桌的能量发生改变?” 围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”,对课桌的运动能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。
下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。
通过引导使学生明白:要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来,从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法,一种是用较大的阻力,通过较小的位移,使车停下;还有一种是车受到较小的阻力,通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的,可见,做功也是一样的。由此可见,做功是和两个因素相联系的,一个是力,还有一个是在力方向上发生的位移大小。
实际上物理学家在定义功的过程中,还考虑了大量的实际生产工作。演示:锯木头、敲钉子等工作。
我们说物理来源于生活,功的定义也是如此。
如锯木头,可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作;敲钉子,可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作,其实也只是一些推、拉、踏、旋等简单动作,按照一定的规律,进行连续的活动罢了。而推是向前用力,拉是向后用力,踏是向下用力,举是向上用力,旋是边推边拉,碰是快推或快拉,而拉又是向后的“推”。归结起来,所有这些简单的动作,可以说都是不同方向的“推”,而“推”显然是一切工作的基本单位。而之所以能构成推的动作,必须要有两个内容,一是作用力,二是移动的距离,两者缺一不可。显然,功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。
而这也就是做功的两个必不可缺少的两个因素。
四.通过从特殊到一般,再从一般到特殊,借鉴等效思想,引导学生探究出求功的一般表达式特殊情景1:
如图,物体在水平恒力F的作用下前进L位移,力F做功多少? 特殊情景2:
如图用竖直向上的提力提水桶水平匀速前行一段位移l,提力对水桶有没有做功?做了多少功?
一般情景3:联系生产实际推导出计算功的一般公式
一般的情况力F的方向与运动方向并不一致,也不是与运动方向发生的位移相垂直,力F方向与运动方向成某一角度时,力F对物体有没有做功呢? 若做了功,所做的功又是多少呢?
这是本课的重点。首先指出初中求功的方法只是一种特殊的情况。生产生活中经常会遇到力和位移方向不相同的情况,此时应怎么求功(贯穿特殊到一般的思想)?提出讨论题。(投影)牛拉犁的力是斜向上的(力与位移既不同向也不互相垂直),这种情况下有没有做功?如果有,怎么计算功(投影牛拉犁图)?
1,为了培养学生物理模型的能力。提出三个问题(投影显示):犁形状复杂怎么表示,能不能简化?犁前进时时深时深时浅,轨迹不完全是直线,能不能简化?牛拉犁时的力时大时小,倾角也会有微小变化,能不能简化?让学生讨论,目的是让学生学会抓住主要因素忽略次要因素,得出牛拉犁的物理模型。
通过讨论,学生认为犁的形状虽然复杂但可以简化为质点,用一方形表示。犁前进时虽然时深时浅但也可以简化为在水平面上做直线运动。牛拉犁的力时大时小,倾角也会有微小变化仍可以简化为大小.方向不变的恒力。让学生后在黑板上画出斜拉物体前进的示意图。这样,牛拉犁的问题简化为:物体在与水平面成α角的恒力F作用下,沿水平方向移动通过位移l,求拉力F做的功?
2,让学生推导功的一般表达式:
a.提出猜想:
通过做功的两个必要因素启发引导学生进行猜想,并交流猜想。可能提出几种猜想:(1)力F做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。(2)力F做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。
同样一个力F作用方向不同,在改变物体能量上效果不相同,可从两种特殊情况作定性分析,否定猜想(1)。
对猜想(2)提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。
b.师生交流协作,学生分析论证,验证猜想:
(1)、教师启发:运用矢量分解,把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题,同时渗透等效思想。
(2)利用理想化模型让学生讨论斜拉时如何求功?多数学生都会知道正交分解F为F1,F2,并且知道这样分解的目的(让学生在黑板上画图并得出功的公式)。进一步告诉学生,这种研究问题的方法是利用已学过的旧知识(F,L同向或垂直时功的计算法则)来解决学过的知识(F,L成一夹角α),这种方法在许多地方都会用到(如平抛运动)。
(3)进一步引导学生分解位移,推导功的公式。这一点学生相对较困难,从矢量引导启发,让学生比较容易去接受。为了省时将L正交分解的图投影,同时推出功的公式。
(4)用两种方法得到公式,让学生讨论加深对公式的理解。一是知道公式的意义是表示功等于力乘以位移再乘以力与位移夹角α的余弦;二是知道式中各量的意义,如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是标量等。
3、学生论证:
c。优化表述论证成果:一般的情况力对物体所做的功,等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即五.从一般到特殊,深化对功。的认识、根据一般包含特殊的原理引入正功和负(1)利用功的公式引入正、负功。先从角0度和180度时,分别为W=FS和W=-FS,引入功存在正功和负功,进一步让学生讨论角α多大时做正功,多大时做负功?(角α为锐角时力做正功,角α为钝角时力做负功)。
(2)通过漫画讨论正、负功的含义。
(3)最后指出阻力对物体做负功也可以说成是物体克服阻力做正功。
讨论一个力做功时可能出现的几种情形:
(1)当= /2 时,cos =0,W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时,力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化(既没有增加也没有减小)
(2)当0 < /2 时,cos > 0,W>0。表示力F对物体做了正功。(3)当/2 < 时,cos < 0,W <0。表示力F对物体做了负功。
功既可以是正值,还可以是负值。结合书本P53图7.2-5。7.2-6进一步讨论正功和负功含义(仅限于学生的现有知识水平,对运动只学习了直线运动,因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量):
(1)正功:力对物体做正功时,这个力对物体而言是动力,对物体而言是输入了能量,物体的能量发生了增加。
(2)负功:力对物体做负功时,这个力对物体而言是阻力,对物体而言是输出了能量,物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了-10J的功,可以说这个物体克服这个力做了10J的功。
顺便说明在国际单位制中,功的单位是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即六.功的拓展研究1: 功是矢量还是标量呢?
1,引导学生围绕“功是能量转化的量度”出发讨论功是标量还是矢量。
得出:力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变化(增加了或减少了).也就是做功能增加(或减少)作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变化的力的作用效果——功也没有方向性。可见,功是标量,正负不表示方向,仅表示做功的性质。质。
2、通过“拓展”学习总功和变力做功
此前学习的都是一个恒力的功,进行“拓展”让学生讨论一个力做功还有些什么情况?很快得到还有多力做功和变力做功,激发起学生学习新知的欲望。
关于多力做功的计算,以斜面上下滑的物体为例,让学生分析爱力及各力的功、总功和合力的功。不难得出两种方法求功。最后通过课本的例题进一步巩固所学知识。通过例题探究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。
例 质量为m的物体沿着倾角为的光滑斜面下滑L的距离,斜面保持不动,求物体所受的各力做功多少?物体的合力做功多少?
解:
我们发现:物体所受合力做的功恰等于各力做功的代数和。若斜面粗糙,上面结论是否还成立?
若斜面粗糙,同样发现上面结论成立。因此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。
而这再一次验证了功是标量,运算遵循代数法则。上例中,若物体在光滑斜面上向下滑行过程中,斜面同时往后退,试判断重力和支持力做功的性质。
我们发现,同一个客观的运动,相对于不同的参考系,位移是不同的。因此,一般在中学物理中我们约定,计算功位移都以地面为参考系。七.功的拓展研究2
新的问题情境:如图:小木块受到水平向右的拉力F=1N作用,在水平地面上向右移动了l=1m后,再然后拉力大小不变又向左拉了来回到原处。求:拉力F所做的功。
通过分析、引导得出:功的计算公式拓展推广研究并留下新的问题情境:
提出问题:功的计算式不适用于变力做功,那么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不是有新的求变力做功的理论和方法呢?例如用水平力F拉伸弹簧L的距离,如何求这个变力做功呢?(留下悬念,为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。)
这个问题留待我们在以后的学习中去解决.只适用于恒力做功。
第四篇:高中物理《功》(人教版)教学反思
《功》教学反思
凯里三中 顾习华 授课班级高一(12)
一、【教材分析】
1.教学内容
本节内容是人民教育出版社普通高中课程标准实验教材物理必修2第七章《机械能守恒》的第二节,主要内容是掌握判断力对物体做功的条件、理解功的一般计算式W=FLCOSa,并能应用W=FLCOSa计算有关的实际问题,知道做功有正功与负功的区别,理解合力做功的计算方法。
2.地位与作用
本节课“功”是本章知识链中非常重要的环节,是为了进一步提出“能”这一更为广泛、更为重要的概念服务。做功的过程反映了,能量的变化过程,因此只有正确认识“功”这一节内容在教材中的重要地位,才能很好地把握教学的深度和广度,更好地实施教学活动为后面即将学习的动能定律、能量守恒定律等相关知识的学习做好扎实的基础知识准备。
二、【学情分析】
1.知识基础:学生在初中已经学习了有关“功”基础知识,并能用这些知识解决简单问题.但其对功的认识和理解仅仅局限于,力与位移同向、共线的情况。
2.认知水平和能力: 学生通过必修1的学习具有初步的观察、分析、概括能力,有着一定的学习经验及活动经验,形成了较好的参与意识和合作意识.并能在教师引导下低起点、小步距进行探究.抽象思维虽有所提高但其抽象思维能力还需加强,所以在教学中应引入和利用多媒体教学手段更多的为他们提供生活实例和实验探究活动。
3.任教学生特点:我校学生大多数来自于农村和外来务工子女,其基础知识普遍较差、思维较活跃,应用所学知识解决问题的能力相对比较弱,但其优点是踏实、本分、好学。
三、【目标分析】 1.教学三位目标
依据教材的教学要求,渗透新课标理念,并结合以上学情分析,我制定了如下教学目标:
①通过复习引入初中有关功的相关知识、联系生活情境、观察图片从物理角度发现问题、提出问题,让学生理解功的概念.并能判断生活中有关功的实例及物理意义。
②通过对功一般表达式的探究,渗透从“特殊”到“一般”、类比的物理思想方法;会对文字、图形、符号三种语言进行相互转化.
③通过学生经历探究活动中的动手操作,合作交流,使学生掌握功的判断,理解和掌握功的一般表达式W=FLCOSa,掌握有关正负功的物理意义及有关总功的计算方法.正确利用功的公式W=FLCOSa进行简单的计算,知道并理解有关正负功的物理意义,掌握有关多个力对物体同时作用时的总功计算方法。2.教学重点及难点
重点:理解功的概念,知道做功飞两个条件;知道W=FLCOSa的适应条件,会用功的公式进行实际问题的处理和计算;知道正负功的判断和作用;能根据公式计算多个力的总功。
难点:关于W=FLCOSa在实际应用中a的判断,有关正负功的理解。
四、【教学模式与教法、学法】
复习引入的教学模式.
教具:ppt教学课件
学生的学法突出观察、探究发现与讨论归纳建构知识网络
五、【教学过程】(略)授课班级高一(12)
六、【教学反思】:
据教学经历和学生反馈,本堂课教学设计操作性强,效果良好.课堂中学生通过魔术情景和实验观察讨论并充分利用多媒体概念教学,对功的概念理解较深入,能判断生活中力对物体做功的情况并能辨别W=FL与W=FLCOSa之间的区别,能很好识别和判断COSa的取值.通过探究活动得出功的一般表达式W=FLCOSa和有关多个力对物体做功的总功计算,让学生对其性质和应用的掌握更为牢固,如本堂课中应用实验启发学生讨论,引导学生得出功的一般表达式,通过分步讨论共同探究有关总功的计算都说明了这一点.而范例及变式的训练使学生对化归的物理思想方法理解更为深入,逐步形成多种方法解决问题的习惯,并能规范解题.综合以上情况,我对本课的教学设计有如下反思:
(1)重、难点解决的方法策略得与失:
根据我班学生的认知特点,通过初中的物理学习已经具有了一定的生活经验,乐于探究,易于在实践中明确事理,故本节课采用复习引入新课并借助“多媒体”辅助教学的方法。教学中,通过多媒体图片展示、进行探究、学生讨论等操作活动,精心设计了一个又一个带有操作性、启发性和思考性的问题,引导学生动手动脑,观察思考问题,同时教师适时地引导,逐步推导归纳得出结论,使学生始终处于自主探索、合作交流的积极状态,形成生动活泼的、主动的和富有个性的学习活动,从而掌握功的相关知识及技能,并能运用其知识解决简单的实际问题.形成由已知-----新知-----应用的学习过程。由于自己将学生的层次估高导致本节课未能顺利完成本节内容的全部,缺乏关于总功的计算方法没有按原计划完成教学任务。
(2)本节课我认为缺乏学生观察,合作探究的环节
在教学设计中我本来想到了应突出学生的动手操作,自主探索,鼓励学生积极参与互动交流,教学设计中对力对物体做功的判断、功一般表达式的探索、对功概念的“再发现”,和有关总功的计算,都预设了采用学生在物理情境中观察、讨论探究,合作交流,贯穿在整个课堂.但真正教学过程中由于自己的教学经验和方法以及自己对学生的基本情况过于估高导致在上课10分钟后,因自己提出的问题没有按我的设计完成导致耽误了一定时间,为了完成本节教学内容,于是在后面的教学过程中采用了传统的讲授式教学,没有按原计划进行相关问题的探究和讨论。
(3)注重物理思想的渗透
本课的设计注重渗透了从“特殊”到“一般”、类比和化归的物理思想与方法.课堂中,关于W=FL与W=FLCOSa的关系,实验探究W=FL有限的应用范围过渡到任意角度a下W=FLCOSa结论的成立,充分体现了物理思想方法的渗透.
(4)遵循概念学习规律
本课的设计特别强调学生对概念的学习规律,遵循“创设情境、复习引入——形成概念——小试牛刀、辨析概念——应用概念、探究总功”的认知过程,利用学生自主复习初中物理相关知识引入概念,观察ppt图片分析形成初步感知,通过学生朗读概念、动手操作内化概念,小试牛刀、分步探究总功应用概念等环节达成对概念的深入理解.
以上4点教学活动的实现过程需要创设生活情境和图片等信息资料,所以本课充分利用了多媒体教学系统的优势,生动、具体地再现图片和创设物理情境,激发学生学习兴趣,有效的帮助学生理解相关的物理问题。
教学成功之处:充分利用多媒体教学平台和充分利用学生已有物理知识引入新课,为学生创设情境、激发学习兴趣、有效地搭好台阶将相对抽象的物理问题具体化,很好地帮助学生理解了和应用相关的物理知识。
教学中的思索:由于我校学生物理基础相对薄弱,及自己刚刚进入高中物理教学工作,教学经验还相对缺乏,所以在教学中对知识学习的引导和教学手段方法的处理还存在一定问题。
第五篇:高中物理 《功和能》教案
功和能
一、教学目的:
1.知道在能量相互转化过程中,转化了的能量的多少,可以由做功的多少来确定。2.知道做功的过程就是物体能量的转化过程。3.知道功是能量转化的量度。
4.为后面定量地描述动能和势能及机械能做好准备
二、重点难点:
1.理解做功的过程就是物体能量的转化过程是本节的重点。2.理解功是能量转化的量度是本节的难点。3.能源问题是本节课对学生的一个能力培养点。
三、教学方法:
演示、讲授、讨论、练习。
四、教具:
滚摆、皮球、重物、弹簧
五、教学过程
(一)引入新课
复习提问:在初中,我们已经学过关于能的初步知识,请说出学过哪几种形式的能?(机械能、热能、电能、化学能等)。
不同形式的能量是可以相互转化的,各种形式的能量之间的转化是由什么量来量度呢? 板书课题:第三节 功和能
(二)进行新课
提问:请同学们举出一些物体能够做功的例子。
(1)流动的河水能够推动水轮机做功,说明流动的河水能够做功。
(2)人们在打桩时,先把重锤高高举起,重锤落下就把木桩打入地里,说明被举高的重锤能够做功。
(3)风吹着帆船航行,流动的空气能够对帆船做功。
(4)运动着的钢球打在木块上,能把木块推走,运动的钢球能够做功。
(5)射箭运动员把弓拉弯,放手后被拉弯的弓能把箭射出去,说明拉弯的弓能够做功。(引导学生分析物体能够做功的共同点就是都有做功的本领-----能)1.一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量 提问:我们知道,各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒,那么在这个转化过程中,功扮演着怎样的角色?讨论:
(1)只有重力做功时,重力势能和动能发生相互转化。
演示:把一个滚摆悬挂在框架上,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升高到最高点,放开手,观察滚摆的运动,并思考它的动能和势能的变化。
分析说明:滚摆升高到最高点,放开手,在下落过程中,滚摆的动能增加,同时滚摆的重力势能减少,重力对滚摆做了功.重力对滚摆做了多少功,就有多少重力势能转化为动能.同理,在上升过程中,滚摆克服重力做功,滚摆的重力势能就增加,滚摆克服重力做了多少功,重力势能就增加多少.
小结:物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度.(2)只有弹力做功时,弹性势能和动能发生相互转化.
[演示]拿一根弹簧,水平放置,一端固定,另一端上放一小球并压缩.待静止后放手,小球将被弹出去.观察小球离开弹簧前弹簧的形变及小球的运动情况,并思考弹性势能和动能的变化.
分析说明:被压缩的弹簧放开时把小球弹出去,小球的动能增加,同时弹簧的势能减 少.弹簧对小球做了多少功,就有多少弹性势能转化为动能.
小结:物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度.(3)机械能与内能的转化. [实例]列车在机车的牵引下加速运动.
分析说明:列车在机车的牵引下加速运动,列车的机械能增加,同时机车的热机消耗了内能.牵引力对列车做了多少功,就有多少内能转化为机械能.
小结:转化过程中,转化了的能量的多少可以用做功的多少来量度.(4)机械能与化学能的转化. [实例]用手抛出一个皮球.
分析说明:你用手抛出一个皮球,对皮球做功的时候,皮球获得动能,同时贮存在你体内的化学能减少,你抛球时做的功越多,皮球获得的动能就越多,你体内的化学能减少的也就越多.实际上,皮球获得的动能是由体内减少的那部分化学能转化来的,而且你做了多少功,就表示有多少化学能转化为皮球的机械能.
小结:转化过程中,转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度. [实例]起重机提升重物。分析说明:起重机提升重物,重物的机械能增加,同时,起重机的电动机消耗了电能,起重机钢绳的拉力对重物做了多少功,就表示有多少电能转化为机械能.
小结:转化过程中,转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度. 在其他各种形式能之间的转化过程中,同样可以得到以上结果.
结论:功这个物理量重要的意义在于它表示了有多少数量的能从一种形式转化为另一 种形式,做功的过程就是物体能量的转化过程,做了多少功,就表示有多少能量发生了转 化.
2.功是能量转化的量度 知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题了。
(三)巩固练习
1.演示并解答:皮球从手中落到地上又弹跳起来,你能说出这一过程中能量的转化. 2.风车安装在高铁架上端的水平轴上,轴可以随风向转动,风吹动风车转动,可带动发电机或其它机器工作.试从能量转化的角度说明这个现象.
(四)布置作业
复习本节课文,预习第四节内容. 教学要求和说明:
1.本节是过渡性的一节,目的在于阐述本章的基本线索,使学生知道如何定量地研究机械能,为后面两节定量地讲述动能和重力势能作好准备。
2.要复习初中学过的知识,通过实例使学生理解做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化,功是能量转化的量度。知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题。学生对这个问题的理解,要有一个过程。要通过这一章的学习以及今后的学习,使学生逐步加深体会。这一节是个开始,使学生有个初步理解就可以了。