1、信息化教學設計 高中物理功 設計人：物理與電子科學學院10級物理一班王玉 【課題】功【教材】人教版（必修2）第五章第二節(jié)【教材分析】新課程比較注重物理量引入、建立的來龍去脈，這也是為實現(xiàn)教學三維目標服務的。本節(jié)課是在學生已有的認知結構“功的公式W = Fs”的基礎上進行擴展，從力作用效果的角度導出功的一般公式W = Fscos，突出了力有空間積累的效果。功是物理學中的重要概念，功是能量轉化的量度，與現(xiàn)代生活、生產(chǎn)等有著密切的聯(lián)系。因此，在教學中應注重培養(yǎng)學生的推理能力和科學嚴謹?shù)膽B(tài)度、注重獲取知識的過程和方法，讓學生了解物理思想，體會物理學在生活和生產(chǎn)中

2、的應用以及對社會發(fā)展的影響，讓學生得到成功的體驗，讓學生的潛能在心情愉快、精神放松的狀態(tài)下能夠得到有效的釋放和開發(fā)。【學情分析】 對于功的概念與應用，在前面講了力的合成與分解、標量與矢量，所以學生已經(jīng)初步認識到通過做功來了解某種能量的變化，從而研究這種能量，也就是學生已經(jīng)初步體驗到“功是能量轉化的量度”，并且學生已具有一定的知識遷移能力了，因此可以讓學生通過類比，從力對物體做功入手來開始感性認知，并用實驗進行說明。教師要根據(jù)學生的實際水平和探究任務的難度采用不同的教學模式，根據(jù)問題情境式探究任務，運用適當?shù)乃季S方法：應從學生已有的認知水平出發(fā)，注意把握教學的難度與深度。【教學目標】知識與技能：

3、理解功的概念。知道功是標量，認識正功、負功的含義，在具體的物理情景中能判斷物體所受的各力是否做功以及做功的正負。能利用功的一般公式計算恒力的功，掌握計算總功的兩種方法。  過程與方法：通過功的概念及其公式導出的過程，體會并學習物理學的研究方法，能從現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)與“功”有關的問題，能運用功解決一些與生產(chǎn)和生活相關的實際問題。  情感態(tài)度與價值觀：有將功的知識應用于生活和生產(chǎn)實際的意識，勇于探索與日常生活有關的“功”問題，認識物理模型和數(shù)學工具在物理學發(fā)展過程中的作用。【教學用具】電腦，投影儀，ppt ,flash【教學重點】 學習探究功與力、位移、角度關系的物理方法，并學會

4、比值定義法.【教學難點】1. 探究思路的形成和實驗條件的控制。2. 用公式法分析處理實驗數(shù)據(jù)。【教學方法】實驗觀察法、圖像法、遷移法、歸納總結、討論、合成與分解【課時安排】 1課時【教學過程】一引入新課:不同形式的能量之間可以互相轉化。能量變化的過程必然伴隨著做功的過程，可見，功與能是緊密聯(lián)系的兩個物理量。因此，在本章追尋守恒定律的過程中，首先學習功。設問：為什么要引入功？二通過演示和事例，說明功是能量轉化的量度:請同學舉例能量發(fā)生變化的例子。利用Flash演示：射箭運動通過學生舉例和教師演示射箭運動的分析發(fā)現(xiàn)力對物體做功的確導致了物體能量的變化。又如書本P4圖5.2-1甲：貨物在起重機的作用

5、下重力勢能增加了；乙：列車在機車牽引下動能增加了；丙：握力器在手的壓力下彈性勢能增加了。上述事例也說明能量發(fā)生變化，一定有力對物體做了功，反過來，力對物體做了多少的功，就意味著有多少的能量發(fā)生了轉化。可見，功是能量轉化的量度。三通過啟發(fā)式探究，使學生明白“功”的來歷并掌握做功的兩個因素。通過功的英文單詞是“work”，“work”不就是“工作”嗎？那“做工”和“做功”意思是不是一樣？引出本節(jié)課要探究的第二個問題：“功”的來歷和做功的因素。 用ppt演示：鋸木頭、敲釘子等工作。我們說物理來源于生活，功的定義也是如此。如鋸木頭，可以分為“推鋸”和“拉鋸”兩個動作；敲釘子，可以分為“舉錘子”和“碰釘

6、子”兩種動作。物質生產(chǎn)工作都是由一些簡單的動作組合起來的。即使一些比較復雜的工作，其實也只是一些推、拉、踏、旋等簡單動作，按照一定的規(guī)律，進行連續(xù)的活動罷了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，舉是向上用力，旋是邊推邊拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。歸結起來，所有這些簡單的動作，可以說都是不同方向的“推”，而“推”顯然是一切工作的基本單位。而之所以能構成推的動作，必須要有兩個內(nèi)容，一是作用力，二是移動的距離，兩者缺一不可。顯然，功定義成力和在力方向上發(fā)生位移的乘積是非常準確的。這也是物理來源于生活又和生活相統(tǒng)一的一個很好的例子。而這也就是做功的兩個必不可缺少的兩個因素。四通過

7、從特殊到一般，再從一般到特殊，借鑒等效思想，引導學生探究出求功的一般表達式:用ppt演示特殊情景1：如圖，物體在水平恒力F的作用下前進L位移，力F做功多少？用ppt演示一般情景2：一般的情況力F的方向與運動方向并不一致，也不是與運動方向發(fā)生的位移相垂直，力F方向與運動方向成某一角度時，力F對物體有沒有做功呢？ 若做了功，所做的功是多少？a提出猜想：通過做功的兩個必要因素啟發(fā)引導學生進行猜想，并交流猜想。可能提出幾種猜想：（1）力F做功大小和力與運動方向的夾角沒有關系。 （2）力F做功大小和力與運動方向的夾角有關系。同樣一個力F作用方向不同，在改變物體能量上效果不相同，可從兩種特殊情況作定性分析

8、，否定猜想（1）。對猜想（2）提出運用特殊到一般的思維來理論驗證的思路。 b師生交流協(xié)作，學生分析論證，驗證猜想： 1、教師啟發(fā)：運用矢量分解，把一般情境問題轉化為二個簡單的特殊問題，同時滲透等效思想。 2、學生論證：c。優(yōu)化表述論證成果：一般的情況力對物體所做的功，等于力的大小，位移的大小，力與位移夾角的余弦這三者的乘積。即五從一般到特殊，深化對的認識討論一個力做功時可能出現(xiàn)的幾種情形:（1）當a= p/2 時 ，cos a=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直時，力F不做功。物體在這個力F作用下能量不發(fā)生變化（既沒有增加也沒有減小）（2）當0 £ a< p/2 時，c

9、os a > 0，W>0。表示力F對物體做了正功。（3）當p/2 < a £ p 時，cos a < 0，W <0。表示力F對物體做了負功。 功既可以是正值，還可以是負值。觀看錄像：觀看錄像，并讓同學們分析判斷汽車受到的各個力對汽車做功的情況。提出問題：就如這汽車一樣，如何求出這幾個力對物體所做的總功？結合書本P5圖5.2-5進一步討論正功和負功含義（僅限于學生的現(xiàn)有知識水平，對運動只學習了直線運動，因此對物體的能量也只限于討論運動物體的能量）： （1）正功：力對物體做正功時，這個力對物體而言是動力，對物體而言是輸入了能量，物體的能量發(fā)生了增加。（2）負

10、功：力對物體做負功時，這個力對物體而言是阻力，對物體而言是輸出了能量，物體的能量發(fā)生了減小。也可以表述成“物體克服這個力做了功”。例如某個力做了10J的功，可以說這個物體克服這個力做了10J的功。順便說明在國際單位制中，功的單位是J。1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功。即六功的拓展研究1: 功是矢量還是標量呢？引導學生圍繞“功是能量轉化的量度”出發(fā)討論功是標量還是矢量。得出：力做功的效果表現(xiàn)為物體在力的作用下能量發(fā)生了變化（增加了或減少了）。也就是做功能增加（或減少）作用物體的能量。而能量沒有方向性。那么促使能量變化的力的作用效果功也沒有方向性。可見，功是標量，正負不表

11、示方向，僅表示做功的性質。通過例題探究幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對這個物體所做的功。 例 質量為m的物體沿著傾角為a的光滑斜面下滑L的距離，斜面保持不動，求物體所受的各力做功多少？物體的合力做功多少？解： 我們發(fā)現(xiàn)：物體所受合力做的功恰等于各力做功的代數(shù)和。若斜面粗糙，上面結論是否還成立？ 若斜面粗糙，同樣發(fā)現(xiàn)上面結論成立。因此幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對這個物體所做的功。而這再一次驗證了功是標量，運算遵循代數(shù)法則。上例中，若物體在光滑斜面上向下滑行過程中，斜面同時往后退，判斷重力和支持力做功性質。我們發(fā)現(xiàn)，同一個客觀的運動，相對于不同的參考系，位移是不同的。因此，一般在中學物理中我們約定，計算功位移都以地面為參考系。七功的拓展研究2 （PPT展示） 新的問題情境：如圖：小木塊受到水平向右的拉力F=1N作用，在水平地面上向右移動了l=1m后，再然后拉力大小不變又向