1、7.2功【课题】功【教学时间】40 分钟【教学对象】高中一年级学生【教学内容分析】高中物理（必修2）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。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
2、上。【学生情况分析】1.学生的知识基础：在初中，学生已经知道了做功的两个必要因素，对于功的计算仅限于力与物体运动方向相同的情况。对于高中力与物体运动方向不相同的情况，可以结合学生已有的知识经验，运用矢量合成与分解的方法引导学生分析理解，使学生积极主动地参与教学过程。2.学生的认识困难：在推导W=FLcos时，许多学生采用了分解F的办法，很少想到分解L，说明分解位移还处于学生思维的远端。若直接告诉力和位移都是矢量，也可以分解位移进行推导，不仅显得突兀，学生印象也很难深刻。因此，在教学过程中要以学生的理解弱点为切入点，根据学生基础，引导学生对照功的两个必要因素去审视分解F的推导，从而自然地联想到可
3、以分解位移，还可以加深对做功的理解。【教学目标】1.知识与技能（1）知道功的概念，理解做功的两个必要因素。 （2）掌握功的公式： ，明确公式中各个字母所代表的物理量，知道功的单位。（3）知道功是标量，理解正功和负功的含义，能正确判断正功和负功。（4）知道总功的两种求法。2.过程与方法（1）通过事例和启发式探究，使学生明白功的来历并掌握做功的两个因素。（2）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。3.情感态度与价值观（1）体验物理知识在生产、生活中的广泛应用，激发探究的兴趣和学习的热情；（2）通过功的概念的建立、计算公式的导出、功的求解
4、等过程，培养科学严谨的态度。【教学重点】功的概念和功的计算公式【教学难点】（1）功的正负的物理意义和对“克服阻力做功”的理解。（2）各个力所做总功的计算。【教学策略设计】本节课的教学设计体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，在教学的指导思想上，始终坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，通过教师创设问题情境和有效的设问引导，让学生亲历物理知识的构建过程。【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。【教学用具】多媒体设备、计算机、网络、投影仪、教科书【教学设计】教学环节教师活动预设学生行为设计意图新课引入【情景切入】讲一个故事，有一对老夫妻去买菜，骑个小电动
5、，回来的时候，妻子坐在车后面拎着菜，回到家门口后则由丈夫把菜提上楼，刚好有一天有个邻居看到了，就夸这个妻子很能干，提这么远的菜，很辛苦，但是，那个妻子却说，我老公才辛苦，我是出力不出功，他老公，才是出功又出力。【引导】为什么妻子提菜数公里，在竖直方向上却没有对行李做功，而丈夫提菜上楼却做了功呢？带着这个问题我们来学习这节课的主要内容功。【讨论回答】结合初中学习的有关功的知识，试图对老师提出的问题给予思考和回答。从同学们熟悉的人物入手，提出本节课的主要内容。新课教学【教学任务一】功的概念和物体做功的因素【教学任务二】功的表达式【展示图片】【引导、提问】列车在机车的牵引力作用下，速度增大，动能增加
6、了；瀑布在地球重力作用下，高度减小，重力势能减小了；握力器在手的压力作用下弹性形变增大，弹性势能增加。以上这些都是我们所熟知的一些物理现象，这些现象有一个共同的特征，同学能看出来吗？【归纳】这些物体都在力的作用下能量发生了变化，我们说力对物体做了功。【引导、提问】那怎样才算力对物体做了功呢？在初中我们已经学习过功的初步知识。同学们思考一下，当时我们提出物体做功的两个因素是什么？【归纳】高中阶段要求我们对知识的定义与理解更加深入，前面我们已经学习位移，对功的定义我们也有了更加精确地描述，即如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。因此物体做功必须同时满足两
7、个因素：一个是力，另一个是在力的方向上发生了位移。【提问】现在请同学们根据功的定义判断下面物体运动过程中力是否做了功？描述一段过程，看分别是否有做功(1)老师从家里拿起了包，准备出门去上班(2)路上车子坏了，想把车子推到一边去放着，但是推不动(3)停好车好，坐公车去上班，但是着急，在坐车的过程中，在车上来回走动(4)到了学校后，又拎着书走上了楼梯【归纳】一个力要对物体做功，一定得同时符合上面所说的两个因素。【提问】如何计算功的大小呢？初中我们已经学习过功的表达式为：W=F l，那这个式子对于所有物体做功是否都符合？ 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？情景2：如
8、图，用竖直向上的提力提着物体水平匀速前行一段位移l，提力对物体做了多少功？l情景3：如图，力F方向与运动方向成某一角度前进l位移时，力F对物体做了多少功？ l 【归纳】力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：W=Flcos，W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，l表示物体所发生的位移，力F和l之间的夹角。国际单位制中，功的单位为焦。根据功的定义可知，功是标量，只有大小，没有方向。【注意】功一定要指明是哪个力对物体做的功； 公式的适用条件：力F是恒力；l是力的作用点相对地面的位移，在计算功时，位移一般都是以地面为参考系；是F和l的夹角，不是题目中的某
9、一个以命名的角，取值范围是0180。【提问】下面的几个图中，F和l的夹角如何表示？【练习】1、人用20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，人放手后，小车又前进了2.0 m才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为()A100 J B140 JC60 J D无法确定2用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做功为W1；再用该恒力作用于质量为m(mW2 BW1 0，W0，力F对物体做正功；当 时，cos=0，W= 0，力F对体不做功；当 时，cos0，W0，力F对物体做负功。 某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功，两种说法的
10、意义是相同的”如摩擦力做了-8J的功，也可以说成物体克服摩擦力做了8J的功【思考回答】阅读课文，理解正功和负功的含义。回答老师的问题。当人向前拉车时，力对物体做了正功，此时力促进车的运动，充当了动力；当人向后拉车时，力对物体做了负功，此时力阻碍了车的运动，充当了阻力。【听讲、做笔记】边听讲边理解老师所讲的内容，从而对正负功有更好地理解。【计算例题】(1)物体受到重力G、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f的作用。重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90；F所做的功为：拉力对物体做的功 WFFscos 3716 J摩擦力对物体做的功 Wffscos 1808.4 J (2) (2)物体所受的合外
11、力为 F合Fcos 37f3.8 N故合外力所做的功为 W合F合scos 07.6 J。 (3) (3)物体所受的各个力所做的功的代数和为W总WFWfWGWN7.6 J。利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段，这可以培养学生分析问题的能力。引导学生通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义。通过实际问题的应用，培养学生独立分析问题的能力课堂小结【引导、总结】通过本节课的学习，理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生的位移是做功不可缺少的因素。理解正功和负功概念，当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用，并能灵活应用公式求恒力做的功。
12、最后，要懂得合外力做功的两种求法。【回忆】同教师一起回顾本节课所学知识，体会科学方法在教学中的重要性，加深理解知识体系，并做好相应的笔记。通过让学生的讨论交流并回答问题提高学生的表达能力【板书设计】1、功（1）概念：一个物体受到力的作用，在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功（2）影响做功的两个因素：力和在力的方向上发生的位移2、功的计算（1）公式：W = F lcos （2）单位：焦耳（J）（3）功是标量，只有大小，没有方向3、正功和负功：代表的是力的作用效果4、总功的求法（1）W总 = W1 + W2 + W3 + Wn（2）W总 = F合 l cos 【课后练习】1、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升 的最大高度为h，空气阻力大小恒为f，则从抛出至回到 原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）A、0 B、-fh C、-2fh D、-4fh
