高中校本课程_【中职】物理《功》教学设计学情分析教材分析课后反思

功

一、教学目标

1．知道做机械功的两个不可缺少的因素，知道做功和“工作”的区别；

2．掌握计算机械功的公式W=Fs cos α；知道在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）；知道功是标量。知道当力与位移方向的夹角大于90°时，力对物体做负功，或说物体克服这个力做了功。

二、重点、难点分析

1．重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。

2．物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点。

3．要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点。

三、教具

课件

四、主要教学过程

（一）教学过程设计

1．功的概念

先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题：什么叫做功？谁对谁做功？然后做如下总结并板书：（1）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，物理学中就说这个力对物体做了功。

如图1所示，与同学一起讨论如下问题：在上述过程中，拉力F对滑块是否做了功？滑块所受的重力mg对滑块是否做了功？桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功？强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书：

（2）在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

2．功的公式

就图1提出：力F使滑块发生位移S这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算？由同学回答出如下计算公式：W=Fs。就此再进一步提问：如果细绳斜向上拉滑块，如图2所示，这种情况下滑块沿F方向的位移是多少？与同学一起分析并得出这一位

移为s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：

W=Fs cos α

就此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角α有关，且此计算公式有普遍意义（对计算机械功而言）。至此作出如下板书：

W=Fs cos α

力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。

在国际单位制中，功的单位是焦耳（J） 1J＝1N·m

3．正功、负功

（1）首先对功的计算公式W=Fs cos α的可能值与学生共同讨论。从cos α的可能值入手讨论，指出功W可能为正值、负值或零，再进一步说明，力F与s间夹角α的取值范围，最后总结并作如下板书：

当0°≤α＜90°时，cos α为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。

当α=90°时， cos α=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。

当90°＜α≤180°时，cos α为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。

（2）与学生一起先讨论功的物理意义，然后再说明正功、负功的物理意义。

①提出功是描述什么的物理量这个问题与学生讨论。结合图1，使学生注意到力作用滑块并持续使滑块在力的方向上运动，发生了一段位移，引导学生认识功特征是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。

然后就此提出：这个累积作用过程到底累积什么？举如下两个事例启发学生思考：

a．一辆手推车上装有很多货物，搬运工推车要用很大的力。

向前推一段距离就要休息一会儿，然后有了力气再推车走。

b．如果要你将重物从一楼向六楼上搬，搬运过程中会有什么感觉？

首先使学生意识到上述两个过程都是人用力对物体做功的过程，都要消耗体能。就此指出做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。能量是标量，相应功也是标量。板书如下：

功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。功是能量转化的量度，功是标量。

②在上述对功的意义认识的基础上，讨论正功和负功的意

义，得出如下认识并板书：

正功的意义是：力对物体做功向物体提供能量，即受力物体获得了能量。

负功的意义是：物体克服外力做功，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。

【例题讲解】

例题1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功

( )

A.在光滑的水平面上较多

B.在粗糙的水平面上较多

C.一样多

D.由小车运动所需的时间决定

例题2.放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6 m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了功，摩擦阻力

对物体做了的功.

学情分析

本节内容所面对学生为职业学校一年级的学生，他们处于从形象思维向抽象思维过渡的时期，思维活跃、求知欲强，有较好的形象思维和逆向思维，但普遍辨识力不高、归纳总结和设计实验方案能力不足。

这些学生在初中时已经学习了有关“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。具备了力学的相关知识，学习了矢量的分解，尤其通过力和位移的学习，为学习功这一节奠定了基础。上一节课已经对能量有了一定认识，知道动能和势能能够相互转换。但是他们接触物理的时间不长，对物理意义的理解及分析能力薄弱，他们的抽象逻辑思维还需要直接经验的支持。

综上所述，学生学习知识更需要直观表象的引导。因此，我们在教学设计中必须注意：以学生身边现象引入知识，理论联系实际，加

强直观教学，逐步让学生理解和应用科学知识。

效果分析

本节课，学生要达到的目标有：1、学生要能认识功是能量转化的量度2、理解功的概念，知道做功的两个要素3、会用公式W=FSCos α进行分析和计算，知道式中各字母的含义。4、明确功是标量，会用功的公式进行计算5、理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功。

从本节课学生的掌握情况看，大部分同学能够融入课堂，积极参加讨论，发表自己的观点。通过内容的学习，学生初步认识了做功和能量变化的关系，理解了功的概念，知道做功的两个要素，知道功是标量，能用功的公式W=Flcosα进行计算。通过对cosα的理解，得出正负功的概念，并理解了正负功的概念，会用两种方法计算总功。

教材分析

本教材的内容贴近学生生活、贴近时代，体现应用性和先进性。树立以学生以展为本的观念，体现整体性和选择性。关注学生“全人”的发展。利于学生学习方式的转变，体现探究性的自主性。

“功”这一节在力学中占有很重要的位置，它的地位具有双重性。其一，它属于初中和中职知识的结合点，我们应该以初中知识为起点，以教材内容为线索，展开科学方法教育与思维能力培养；其二，它属于能量和力的结合点：阐明了能量和力的关系，是进一步学习能量及解决力学问题的理论基础。功和能的概念是物理学中重要的基本概念，