高一物理必修一功教案

【教具准备】
相应ppt（教师自备）
板擦，粉笔盒（用于课堂演示实验）
板书 （将课堂要点展示于黑板上，便于学生的学习加深学生的印象）
【教材分析】
本节课选自人教版普通高中物理必修二第七章第二节。从内容上看，功这一节包含了对具体转化的能量进行了定量的计算以及对未来学习的机械能守恒提供了前提知识；从结构上看，教材的编排将本节课安排在能量守恒的学习之后，意在使对一般的事物的变化都具有能量伴随着变化，让学生知道自然变化的本质是能量的改变。
师：“现在老师还有个疑问，请看下面的题目。”（ppt展示。）
师：“这几个力的大小能不能帮老师算一下。”
生（计算中）
师：“结果如何。”
生：“分别是6J；-6J；6J。”
师：“大家算的都很正确，我们观察下结果，这些值怎么样。”
生：“有正有负。”
师：“我们知道正功的意思是力对物体做了促进的作用，那这里有个负的值，这又代表了什么意思呢。”
生：“应该可以。”
师：“既然我们发现了他们的能量存在变化，那这些能量变化了多少，是增加了还是减少了，由我们曾经学习的知识并不能解决这类的问题，所以今天我们要深入的探讨，能量变化的量度-----功。”
师：“我们知道功是能量转化的量度，在初中的时候我们对力做功有了一定的了解，现在老师这里有个题目来帮助我们回忆一下。”
师：“所以，我们进一步的探究出了功的深入表达式。”
师：“在做题目的时候不仅要将功的公式和计算结果写上，还有一个很重要的东西需要注意，那就是功的单位，功的单位是什么呢？”
生：“焦耳。”
（生：“N/m。”）
师：“我们观察下公式，力的单位是牛顿，位移的单位是米，所以，功的单位应该是N/m，在国际制单位中，我们将1N/m规定为1J，所以，功的单位是焦耳。”
【学情分析】
本节课所要合作的对象是普通中学的高二学生。本阶段的学生思维敏捷、活跃，好奇心强，善于观察生活，处于心理学中的具体运算阶段。在本次课之前他们已经学习了力做功的基础运算和基本概念，以及对经典力学的基础规律，现在学生迫切的需要知道基础物理量与能量之间的联系。
【教法阐述】
教学方法：以讲授为主，结合师生问答、讨论、实验演示相结合的综合性启发式的教学方法，
师：“那除此之外还没有其他的解法。”
生：“….”
（生：“位移也是矢量应该也能够分解。”）
师：“那我们仔细思考，这个问题中除了力能够被分解，还有其他的物理量能够被分解吗？”
生：“还有位移能进行分解。”
师：“那请这位同学具体说说。”
师：“位移要分解到哪些方向。”
生：“…”
（生：“力的方向和力垂直的方向。”）
【教学流程】
【教学活动】
师：“上课。中我们常常可以看见，一桶水被提起，汽车制动之后会逐渐停下，静止的足球因力的作用而飞出，在这些过程中哪些物理量发生了改变。”
生：“他们的高度，或者速度发生了改变。”
师：“恩，他们有的被提高了，有的速度变化了，那么我们可以不可以归结于他们所具有能量都发生了改变。”
生：“10j的功。”
师：“很好，你是怎么得出来的。”
生：“有初中学的W=FS算出等于10j。”
师：“很好，这位同学的意思是做的功的大小，等于力的大小，乘上力方向上的位移，所以初中时期学的力做功的要素，1需要有力作用，2在力的方向要有位移，公式是W=FS。”
（板书）
师：“在初中的时候力和力方向上的位移是相同的，那力与位移的方向不相同那么这个力是否还在做功呢大家想下。”
生：“…”
（生：“代表力对物体做了阻碍的作用。”）
师：“我们知道功是标量，因此功的正负不能代表方向，正功是促进作用，而负功就是力对物体做了阻碍的作用。”
师：“那什么情况力是做正功，什么情况是负功呢，我们现在一起来探讨一下。”
（展示PPT）
师：“我们仔细观察下功的公式W＝F l cosα，0≤α＜90°时，cosα＞0，W＞0表示力对物体做正功，当α=90°时，cosα=0，W=0表示力对物体不做功，90°＜α≤π时，cosα＜0，W＜0表示力对物体做负功。”
生：“可能有做功。”
师：“大家请看，这个粉笔盒，现在老师对它施加一个与水平方向成α角度的力，同时在这个力的作用下向水平方向移动的距离是L，那这个力做的功的大小是多少呢。”
生：“FLcosα，（不知道）。”
师：“那能不能请这位同学讲一下为什么是这个结果。”
（师：“我们知道力是矢量。”）
（师：“那我们能不能将这个力进行分解。”）
师：“大家请看书本，某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。”
师：“好的，现在我们来总结一下，力做功需要哪些要素，1需要有力作用，2需要有一段位移，3力与位移夹角余弦的乘积。”
师：“正功与负功，所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表明该力阻碍物体的运动。”
生：“将力F分解为水平位移方向和竖直方向，然后水平方向上的力使用W=FS，竖直方向不受力的作用。”
（师：“由平行四边形法则，将力F分解为水平位移方向和竖直方向，然后水平方向上的力所做的功使用W=FS，竖直方向不受力的作用因此为0，所以力F做功的大小应该是W=fscosα
师：“好如图所示分解，分力为FCOSα，所以这个时候力做的功应该是W=FSCOSα。”
【设计理念】
本节课的教学对象是高二年级的学生，学生已学习了运动和力的关系，以及初中时期功的基本概念以及功的基础表达式，具备了学习本节功所需要的基础知识，但学生对力做功的理解依然是浅层次的，对于功是能量转化的量度，功能关系依然没有很大的改观。
基于上述所说设计本次教学，本次教学将使用实验探究法教学，在通过对身边生活例子导入，引起思考提出设想，再通过对具体事务的实验分析归纳验证,得出结果最后总结经验，学习到研究客观事务的方法，做到能发现，能猜想，能设计实验，能验证总结一般性的物理规律。
师：“老师这有一个板擦，现在老师施加一个水平力将板擦从这个位置向桌子的另一端匀速移动，大家请看。”（演示）
师：“这个过程老师将简画在黑板上大家请看。”
师：“现在假设老师对板擦的水平力是F=5N，板擦运动的距离是L=2m，现在有没有同学可以告诉我，在这个过程中老师对擦板做了多少功。”
师：“请这位同学回答一下。”
师：“总功的计算，W总=W1+W2+W3+……+Wn或者是W总=F合s cos α。”
师：“好的，这节课我们就上到这里，下课。”
师：“能不能分解到这两个方向。”（ppt展示或者画图）
生：“可以。”
师：“那请这位同学来说说这样分解该如何计算。”
生：“Lcosα是力方向上的位移，直接使用W=FS就能做出，而垂直方向上的功是0.”
师：“谢谢这位同学的深入分析，没错，这样算出的功的大小与第一种是一样的。”
师：“所以力对物体所做的功，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。”