1、 第四章第一节功教学设计【课程标准】举例说明功是能量变化的量度，理解功【教学目标】1、通过对具体事例的分析，使学生知道一个物体的能量发生变化，必然有力对物体做了功2、能说出功的要素，并具体分析某个力在一过程中是否做功3、通过对实例的分析得出功的计算公式，并能利用公式求力做的功4、通过实例计算得出功的正、负，明白正功、负功的含义5、通过具体计算，得出总功的计算公式，以及功的标失性【教学重点】1、明确引入功概念的物理意义2、会用功的公式W=Flcos 进行计算，求多个力的总功3、理解正功和负功的意义。【教学难点】1、对正功、负功的理解 2、对功是标量的理解3、多个力对物体做功时总功的计算。【新课引
2、入】教师活动：请两名同学协助完成活动展示。情景一苹果静止放在平铺的报纸上，情景二当苹果被举高后由静止释放，观察报纸被击穿的现象。列举类似的功能转换的实例： 它们的能量怎么变化？什么力对它们做了功？【设计目的】通过这个问题时学生迅速进入角色，提高学生的积极性，通过对实例的分解使学生初步了解：能量转化的过程就是做功的过程，解决为什么要引入功。【新课教学】一、功初中物理教材图片展示：【设计目的】让学生回忆和复习初中已学过的功的概念。回忆初中学过的功的两个要素。1、功的概念（1）.提出问题：高中对功是怎样定义的呢？（2）引导学生扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的更为精确的定义 （3）举例并指导学生
3、分析：举例猴子拉小狗有力但没有位移，女孩搬花盆有力但没有在力的方向上的位移两种情况。【设计目的】通过分析、讨论、归纳，认识到做功的两个因素2、做功的要素（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生的位移 学生活动：想一想，高中物理中功的概念与初中有什么不同？【设计目的】利用游戏使学生参与课堂，提高学生的学习兴趣，复习功的要素。3、功表达式的推导及其理解一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算
4、这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。（4） 展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。【设计目的】提高学生自主学习的能力，自己推导出功的计算公式，体会科学探究的乐趣，总结功的定义、公式、单位讲解：力F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，进而讲解功是标量。（5） 对公式W=Flcos进行一个简单的验证。【设计目的】加深对公式的理解和认同感。（6） W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，l物体所发生的位移，力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的
5、分量的乘积。在SI制中，功的单位为焦。1J=1Nm在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。课堂练习：1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ） A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定【设计目的】重点强调公式中F为恒力，且始终作用在物体上2、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移l，则拉力 做功 ( ) A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能【设计目的】力对物体做的功只与F、 l 、 三者有关，与物体的运动状态等因素无关
6、。在原有问题上进行扩展，引导学生利用已推导出的公式判断摩擦力对A物体做功情况。进而展示功也有负值，并为接下来判断角度的关系做好铺垫。Wf =-f l3.已知：物体在力F作用下在水平面上发生了位移L，角度如图所示，公式W=FLcos中分别为多少？确定公式中的取值范围，进一步讨论当取不同值时功的正负及物理意义。学生活动：完成下表二、 正功和负功1、 指导学生阅读课文。提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。2、 倾听学生回答，点评、总结。3、 在对功的意义认识的基础上，指导学生讨论体会正功的意义是：力对物体做功促进了物体的运动向物体提供能量，即受力物体获得了能量。
7、负功的意义是：物体克服外力做功，阻碍了物体的运动向外输出能量(以消耗自身的能量为代价)，即负功表示物体失去了能量。功是能量转化的量度。 4、 例如：一个力对物体做了-10J的功，可以说成物体克服这个力做了10J的功。课堂练习：5、 用起重机将重为2105N的物体匀速提高5m。(1)钢绳的拉力做了多少功？ WF=1106J(2)重力做了多少功？ WG=-1106J(3）物体克服重力做了多少功？ WG=1106J(4)这些力做的总功是多少？ W总=？【设计目的】由题目引出总功的计算，并且使学生对总功的计算有个初步的认识。三、 总功的计算 提出问题：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体
8、所受到的力往往不只一个，那么，如何求解几个力对物体所做的功呢？课堂练习1.如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F13 N和F24 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动l =10 m，1 =532 =37，cos37= 0.8 cos53= 0.6求：(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？(1)W1=18J W232 J(2)合力做功是多少？ W总Fl510 J50 JW1W2 = W总 W12W22【设计目的】通过习题的处理引导学生总结求合力做功的两种方法，同时对前面所讲到的功是标量的说法进行验证。2、 学生通过小组讨论得出总功求解的两种方法。当物体在几个力的共同
9、作用下发行一段位移L时，这几个力对物体做的总功，等于各分力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。（1） 合力的功等于各分力所做功的代数和，即 W总=W1+W2+W3+Wn（2）先求出合力，然后求总功，表达式为 W总 =F合l cos 四、 课后思考 ：求变力的功（驴拉磨问题）1、解放前后，机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用，如图所示，假设驴拉磨的平均用力大小为500N，运动的半径为1m，则驴拉磨转动一周所做的功为()A0B500JC500JD1000J毛驴拉磨【设计目的】激发学生的学习热情，同时可以培养学生深入思考和独自解决问题的能力。五、课堂小结六、板书设计一、功 1、定义 2、要素：作用在物体上的力 物体在力的方向上发生一段位移 3、功的一般计算公式： 4 、国际单位制中单位为J二、正功和负功 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力使物体能量增加 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力使物体能量减少三、总功的计算1.W总=W1+W2+W3+Wn2.W总 =F合l cos