高中物理《机械能守恒定律》优质课教案、教学设计

《功》高中物理教学设计

【教学目标】

一、知识目标

1. 理解功的概念，知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素。

2. 知道功的计算公式W=Fscosα，会用这个公式进行计算。

3. 理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力对做正功或负功。

4. 知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。

二、能力目标

调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。遵循探究式教学的规律，达到“温故而知新”的目的。

三、德育目标

通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识，而且掌握探究物理学科知识的方法，并与学习其它学科知识和生活技能的方法融会贯通，达到不仅教书、而且育人的目的。

【教材分析】

本节教材是根据人们的认识习惯循序渐进地安排对“功”知识点的讲解的，这也与物理学科的“从特殊到一般，从简单到复杂”的认识规律相一致。教材在复习初中所学的功的定义，功的两个要素，及在两种特殊情况下计算功的方法的基础上，提出了“在一般情况下力对物体所做功如何计算”的问题，顺其自然，符合人们的认识规律。在解决这一问题时，不仅复习了力的分解的相关知识，加深了对力与其分力为“等效替代”关系的理解，而且利用旧的知识解决了新问题，增强了学生学好新知识的信心。而本节要讨论的重点知识正功与负功问题也是在推导出功的计算公式之后，结合实际讨论力与位移的方向成不同角度时，余弦函数的不同取值及符号的变更得出来的。至于总功的计算方法的推导，则更加深了学生对合力与分力“等效替代关系的理解。”

【教法建议】

可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过引导和探究，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法。并用多媒体教学手段予以补充。

【教学重点】

功的计算方法及正功负功的物理意义。

【教学难点】

正功和负功的物理意义

【教学过程】

一、功的定义及力对物体所做的功的计算公式

1. 新课的引入（复习初中所学的功的定义及功的两个要素引入新课）

（1）物体受到力作用且在力的方向上通过一段位移，力就对物体做了功。

（2）功的两个要素：作用在物体上的力及物体在力的方向上通过的位移。

2. 思考与讨论：功计算公式的推导

（1）复习两种特殊情况下功的计算（老师提问，学生回答）

当力的方向与位移方向相同时：W=FS

当力的方向与位移方向垂直时：W=0

（2）提问：当力的方向与位移方向既不相同又不垂直时，力对物体做的功如何计算？

老师引导，学生讨论：老师把学生的思考方向引向当力的方向与位移方向不平行也不垂直时该力作用在物体上会产生哪些效果。学生讨论可以把该力向平行于位移和垂直于位移两个方向分解，用两个方向的分力代替该力产生的效果，因此该项力做的功与它的两个分力做的功等效，从而得出结论。

（3）归纳总结：功的计算方法W=FScosα

（设计说明：上述方法也是我们常用的研究问题的方法，从特殊到一般的方法以及等效替代法。）

二．正功与负功的物理意义

1．思考与讨论力与位移所成的角度可以在什么时候范围内变化，当角度逐渐增大时会出现什么情况？老师引导学生应用数学知识分析。

2，学生讨论后得出结论：当力的方向与位移方向的夹角在零度到九十度之间时力沿位移方向的分量与位移方向相同，物体的速度增加；反之，物体的速度减小。因此，有如下结论

动力对物体做正功、阻力对物体做负功

（设计说明：运用数学方法解决物理问题的能力也是高考是要求的重要能力，在平时的教学中应不失时机地加以引导，使学生逐步形成这种能力）三．合力所做的功的计算

1．提出问题：在解决了单个力做功的计算问题后，当物体同时受到多个力作用时，多个力对物体所做的功应如何计算？

（1）各力做的功应如何计算？合力做的功与各力做的功有何关系？（教师引导学生思考，学生讨论后得出结论）

（2）这些力既然同时作用在物体上，能否找到一个力能代替这些共同作用

的力的效果？（引导学生回忆合力与分力的关系，得出结论）

（3）教师归纳总结，得出结论：总功的两种计算方法

先求出各力做的功，再求代数和

先求合力，再求合力做的功

（设计说明：这是简单到复杂的认识规律在教学中的具体应用，应通过引导让学生逐步掌握这种方法，对于今后学生进一步学习和适应社会都是极为有利的）

四、例题

引导学生解决课本上的例题，让学生掌握单个力做功的计算方法，合力做功的计算方法，以及正、负功的含义。

五、知识的拓展

与学生一起讨论变力做功的问题，使学生初步形成微元法的观念。

六、板书设计

（一）功的两个要素

1. 作用在物体上的力。

2. 物体在力的方向上通过的位移

（二）功的计算方法

W=FScosα

（三）正功和负功

1. 当力的方向与位移方向的夹角在于零小于九十度时，力对物体做正功。

2. 当力的方向与位移方向的夹角大于九十度小于一百八十度时，力对物体做负功。

（四）两种计算总功的方法

1. 先求各力做的功，再求代数和。

2. 先求合力，再求合力做的功。

七、教学反思

首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学，则这堂课还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己通过实践探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。