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1.7.2 功 一、教学内容分析 1.教材地位与作用： 关于功的课选自人教版高中物理必修2第7章第二节，是机械能守恒定律章节中的重要知识点，也是后续课程的基础，是高考经常考的内容。能量是当今社会研究的热门话题，而功是能量转换的一种量度，直观的表现就是力对物体做正功(负功)，导致物体的能量增加(减少)。与函数关系相关的问题是高考的必考内容，所以这节课不仅是本章教学体系的重点，也是高考的重点。 2.教学内容特点： 这节课对功的定义比较抽象，学生在初中已经学过功的定义，可以判断某种力是否做了功。 这节课主要是提高功的概念，以及一般情况下功的计算，分析力对物体所作的正功和负功，所以这节课的内容并不是简单的繁重。
2.不是对初中已学知识的重复，而是在原有模糊概念的基础上对知识的深化和细化。在教学过程中，要分清高中知识和初中知识的区别。 2.学习情况分析 学生在初中已经学过功的相关知识，对功作为能量转换的量度、功的定义、力做功的两个必要因素、功的计算等有了基本的认识。此阶段的学生理解能力和思维能力较强留学之路，但主要运用抽象思维，对正功和负功的理解比较困难。这节课的内容不是对初中已学知识的重复，而是在已有知识的基础上进行深化和细化。因此，在这节课的内容上，我将重点放在初中知识概念的复习以及通过演示实验、小组讨论等方式进行正功、负功等知识点的讲授。 3.教学目标： 1 知识与技能 （1）初步了解功与能量变化的关系。 （2）理解工作的意义。
3.意义：知道力和物体沿力的方向的位移是做功的两个不可缺少的因素。 （3）正确理解和应用公式W=FLcos计算力所作的功。 （4）明确功是一个标量，正确理解正功和负功的意义，能正确判断正功和负功。 2.过程与方法：通过学习，学生经历一个由具体到一般的过程，学会运用所学的知识解决遇到的问题，学会从不同的角度理解同一个问题、用不同的方法解决同一个问题。 3.情感、态度与价值观：在理解功的概念和解决功的问题的过程中，培养科学、严谨的态度，遇到问题敢于提出自己的见解。 四、教学重点与难点： 重点：理解功的概念，能运用功的公式计算功。 难点：正负功的物理意义，标量型功的理解。五、教学环节：教师活动 学生活动（一）新课导入：教师活动
4、运动：初中时我们学过功的概念：“如果力作用于物体，物体沿这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。”我们还学过功是能量转换的量度，能量的变化总是伴随着做功的过程。我们一起看一段视频（播放人教版做功的视频）。教师活动：中国古代的水车，流动的水对水车做功。流动的水是有能量的，对水车的冲击就是水的动能转化为水车的动能；被马达拉起的过山车重力势能增大，滑下时重力做功的速度增大，重力势能就转化为动能。诸如此类的例子，都说明能量转换是伴随着做功的过程的。但是，我们怎样定量地描述能量转换的过程呢？那就是做功。 这节课我们继续学习关于功的知识，并在初中的基础上进行拓展。（二）开展新课 1.功的推导
5、表达 教师活动：观察实验装置，我们利用车轮对绳索产生拉力，从而拖动小车从静止状态从A位置移动到B位置，大家观察 教师活动：大家思考 1、小车从A位置移动到B位置的过程中高中物理功的教学设计，拉力做了多少功？ 2、重力对手推车做了多少功？ 投射问题 教师活动：为什么力F作用于同一物体上，对小车做功，而重力却不对手推车做功？ 教师活动：通过对实验的分析，F与小车的位移方向相同，力F在空间中的积累作用使小车的速度增加。但是重力并不沿重力方向发生位移，重力也不沿重力方向积累，所以重力不做功。因此，我们可以得出： 1、功是力在空间中的积累作用。 2. 功的两个因素：力和力方向上的位移 学生活动：根据老师提出的问题，思考
6、根据功的概念自主推导。 问题1中，拉力与位移方向一致，此时功等于力与物体沿力的方向移动的距离的乘积。W=Fs 问题2中，由于重力方向没有位移，所以重力对手推车不做功。 学生活动：思考问题，想不出答案。 板书：1.功是力在空间的累积作用。 2.功的两个因素 教师活动：把系在绳子上的钥匙圈放在横木上，使拉手推车的过程中，绳子拉力的方向不变，观察实验。 问题：观察实验，手推车的速度增加了，那么拉力F对手推车做功了吗？怎么概括？ 教师活动：？cos1 FF ? ?sin2 FF ? 根据分离的独立性和做功的两个不可或缺的因素，可知分力F1对物体所作的功等于
7、F1x。分力F2的方向垂直于位移方向，物体在F2方向不发生位移，所以分力F2所作的功等于零。所以，力F所作的功为W=F1x=Fxcos。板书：W=F1x=Fx cos。学生活动：题中，由于作用在物体上的力的方向与运动方向成一定角度，所以，力F根据其矢量性质，可分解为两个方向：与位移方向一致的分力F1，与位移方向垂直的分力F2，如图： ?cos1 FF ? ?sin2 FF ?根据力的分量的独立性及做功的两个不可缺少的因素，可知分力F1对物体所作的功等于F1s。 分力F2的方向与位移方向垂直，物体在F2方向上不发生位移，所以分力F2所作的功等于
8、零。因此，力F所作的功为W=W1W2=W1=F1x=Fxcos。 师生活动：取下橡皮筋和细绳，在木板的另一端挂上重物，观察小车的运动情况；重新装上细绳，再观察小车的运动情况。 师生活动：想一想，此时绳子拉力F对小车做功吗？所作的功应该怎样表示？ 师生活动：还有没有其他方法可以理解公式W=F1x=Fxcos？ 师生活动：根据位移的矢量性质高中物理功的教学设计，位移也可以分解，从而得到拉力所作的功。 板书：W=F1x=Fxcos。 师生活动：根据公式中的力学单位制，可以确定功的单位为1J=1Nm。 师生活动：角度都有具体的指称，请思考问题，公式中的角度是指哪些角度。 学生活动：观察实验实际
9、生活动：此时绳索的张力与绳索形成钝角，分析和前面的演示实验相同，可得 W=F1x=Fxcos 生活动：根据位移的矢量性质，将位移分解可得答案 教师活动：板书： 夹角为力F与位移X的夹角。 教师活动：式中力F为恒定力，此公式只适用于恒定力的功，至于变力的功，我们以后在动能定理中学习。 教师活动：式中F和X是取大小计算的，所以公式中 1.当/2（锐角）时，张力所作的功的正负分别为多少？ 2.当/2（钝角）时，张力所作的功的正负分别为多少？ 教师活动：板书： 1.当/2时，cos 0，W 0。这就意味着力F对物体做正功； 2. 当 /2，cos 0 时，W
10，0。这就意味着力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起推动作用，有时起阻力作用。怎样理解一个力对物体做正功还是负功？ 教师活动：板书：推动力对物体做正功，阻力对物体做负功。 学生活动：分析可知，图B、C的角可以作为公式中的角。 学生活动：通过思考，我们可以得出结论。 1、当/2，cos 0，W0。这就意味着力F对物体做正功； 2、当/2，cos 0，W0。这就意味着力F对物体做负功。 提醒学生：判断一个力是否做功，首先要判断这个力是起推动作用还是起阻力作用。 教师活动：如果一个力做负功，我们也可以说我们克服了这个力所作的功。 例如：一个力对一个物体做10J的负功，那么我
11、我们能说什么？ 教师活动：我们对力所做功的计算已经有了大致的了解，填空部分我会留出时间给你们完成，你们可以根据这节课所学的知识来完成。 现在我们来思考：功是什么量，是标量还是矢量，为什么？请完成以下问题。 教师活动：展示一位同学的计算过程，并进行对话。 学生活动：通过讨论，我们可以得出结论： 1、锐角时，拉力使小车加速，起到驱动力的作用，力对小车做正功； 2、钝角时，拉力阻碍小车加速，起到阻力的作用，力对小车做负功。 学生活动：克服拉力做功 10J 学生活动：用笔计算 VI。 教学反思与自我评价在整堂课的教学活动中，我发现了自己在教学这堂课时存在的几个问题：教师活动：合力所作的功与分力所作的功之间的数量关系是什么
12.? 师生活动：我们发现W1=W+W并不等于平方根，我们只是简单的用数学方法把它们相加相减，并没有遵循矢量的加法规律，因此可以得出功是标量，只有大小，没有方向。 板书：功是标量，正负号表示力的作用。 师生活动：其实在这个练习中，我们不仅可以得出功是标量的结论，而且可以总结出本题中求多个力所做功的方法。1、求出每个力所做功，则总功等于每个力所做功的代数和；2、求出每个力的合力，则总功等于合力所做功。 师生活动：到这里，相信大家对力所做功应该有一个比较完整的认识了。这堂课我们学习的重点是：理解功的概念，会用功的计算公式。 难点：正功和负功的物理意义，以及对标量型功的理解。教师活动：剩余
13、接下来的一点时间，大家可以讨论或完成作业研究案例的相关内容。 学生活动： 计算合力与位移，根据W1=Fx 根据公式W1=Fxcos，分别计算W1和W2 学生活动： 合力所作的功的大小等于两个分力所作的功的大小之和。 第一，在教学设计过程中，我通过自主练习、小组讨论等形式调动学生的思维积极性。在实际的课堂教学中，并没有达到预期的效果。原因是对学生的期望过高，备课时不能准确把握学生的知识水平，导致课堂活动不足，师生互动没有达到预期的效果。 第二，在提出问题时，不能完全按照学生的思维方式进行问题分解，找到学生问题的关键点，导致不能引导学生逐步达到预期的思维水平，导致教学重点和教学难点的突破不足。 另外，由于时间有限，本次公开课对于教学细节准备得还不够充分，比如初中的“距离”和高中的“位移”的区别，以及作业的正反直观感受等，都需要进一步的思考。总结整个教学过程，我觉得这次公开课相比前几节课还是有进步的，主要是我的课堂授课礼仪、语速、语言掌握程度明显进步了很多，但还有进步的空间。以后我会更加努力，多向老师学习，早日成熟。