高中物理 《功》练习教案新人教版.doc

第七章 机械能守恒定律7.1 追寻守恒量教学目标：知识与技能1、了解动能、势能及能量的概念与意义2、能体会伽利略理想斜面实验中的能量转换和守恒关系3、能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例过程与方法1、体会伽利略分析问题的精妙，学习分析事物本质的方法2、在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵，体会能的转化与守恒的普遍性情感态度与价值观1、通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣；2、通过“追寻守恒量”，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法3、通过学习，要善于把实际问题理想化教学重点：通过对具体事例的分析建立能量转化和守恒的思想教学难点：培养创新能力，使学生在发现了能量转化和守恒的普遍性后，能意识到存在的巨大使用前景教具准备：多媒体课件、滚摆、单摆教学过程： 一、课前导学问题导入：“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王。”这是杜甫的诗；跳高运动员总要充分地助跑才能取得好的成绩。请同学们思考下面的问题：（1）为什么强弓能射得远？（2）跳高运动员是以高度来计算成绩的，而他们为什么要提高自己的速度呢？难道速度与高度有什么联系吗？二、质疑讨论（一）伽利略斜面实验1、学生阅读课文2、课件展示：伽利略理想斜面实验3、质疑讨论：（1）当小球沿斜面从高处由静止滚下时，小球的高度不断减小，而速度不断增大，这说明了什么？（学生交流讨论总结：小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断减小，而由于其运动而具有的某一物理量在不断增大）（2）当小球从斜面底沿另一斜面向上滚时，小球的位置不断升高，而速度不断减小，这说明了什么？（学生交流讨论总结：小球凭借其位置而具有的某一物理量在不断增加，而由于其运动而具有的某一物理量在不断减小）4、继续展示课件：调整斜面倾角，引导同学观察小球运动，指导学生用自己的语言描述看到的现象，改变倾角再看。（结论：小球每次好像都“记得”自己的起始高度，到斜面的另一边，总要达到原来的高度；这个过程说明了小球凭借其位置而具有的某一物理量与其运动而具有的某一物理量在运动过程中是相互转化的，而其总量是保持不变的。我们把这个“总量”称之为“能量”或“能”，而把“物体由于位置而具有的某一物理量” 称为“势能”，把“物体由于运动而具有的某一物理量” 称为“动能”）（二）物体的动能和势能1、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。（重力势能、弹性势能）2、动能：物体由于运动而具有的能量叫做动能。3、机械能：物体动能与势能的总和质疑讨论：（1）小球要达到与斜面1等高的地方，必须满足什么条件？（2）小球在初始位置的重力势能与小球到达底端时的动能具有什么关系？（3）小球在其它位置的能量与小球在初始位置的重力势能有什么关系？总结：如果没有摩擦，小球向下运动时，重力势能向动能转化，小球在斜面底端的动能等于小球在初始位置时的重力势能，当小球向上运动时，动能向重力势能转化，小球上升到最高位置时的重力势能与底端时的动能相等，所以小球一定上升到与斜面1等高的地方。事实上，小球在任何位置的动能与重力势能之和都相等，即机械能守恒。4、演示实验：滚摆、单摆的运动（进一步强化：如果没有摩擦和介质阻力，物体好像“记得”自己初始的高度，即机械能守恒。）5、引导学生列举生活中其它关于此现象的事例（例如：公园里的秋千、翻滚过山车、游乐园里的海盗船、篮球由高处落下再跳起及解释开头提出的问题等等，说明能的转化和守恒具有普遍性）三、反馈矫正典型例题例1：高山上有一块石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？例2：以竖直上抛的小球为例说明其动能和势能的转化情况，在这个例子中是否存在能的总量保持不变？课堂总结：四、迁移巩固变式训练1、如图1所示，一根不可伸长的细绳系着一个小球在竖直平面内摆动，图中A、B、C三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中A、C等高。在小球摆动的过程中，动能最大时是在 点，在这三点中，在 点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在A点的动能 （填“大于”“等于”或“小于”）在C点的动能。ABC图1ABCD图22、如图2所示，一根不可伸长的细绳系着一个小球，从A处由静止释放，在竖直平面内摆动，不计空气阻力，C为与A等高的点。当小球由C返回经过B点时，细绳上的D点被一钉子挡住。问：小球能否重新到达A点？7.2功（1）第2课时教学目标：知识与技能：1、理解功的概念，知道正功和负功的意义，能利用功的一般公式进行功的计算2、理解功是能转化的量度，并能举例说明过程与方法：通过思考、猜想、讨论，在老师的引导下积极探究知识的形成过程，从而培养学生的理论联系实际的观点以及观察、分析、推理的能力；情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题，培养学生的严谨的科学态度教学重点：理解功的概念及正功和负功的含义教学难点：培养利用功的概念解决实际问题的能力教具准备：多媒体课件教学过程： 一、课前导学问题导入：问题1：马水平拉货车前进，拉力、重力对货车有没有做功？为什么？如何计算拉力对货车做功的多少？（学生思考回答：）SF（教师给学生评价与补充：这同学回答的很好，做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段距离，因为货车在拉力的方向上通过一段距离所以拉力对货车做了功，重力与货车运动方向垂直所以重力不做功；对于如何计算拉力对货车做功的多少，我们需建立物理模型，把实际物体货车简化为一理想物块，测出拉力F和货车前进的距离S，由此得到拉力做的功为W=FS。）问题2：右图是在我国北方用骆驼拉雪橇情景图，骆驼斜向上拉雪橇前进，我们如何计算骆驼拉雪橇过程中拉力对雪橇做了多少功？二、质疑讨论质疑：1、要计算骆驼拉雪橇过程中拉力对雪橇做了多少功需建立怎样的物理模型？2、拉力对雪橇做功与哪些物理量有关呢？3、如何根据这些物理量推导得出功的一般计算公式呢？理论推导：SFF2F1生1：分解力F，把力分解为与位移垂直和在位移方向上的两个分力F1、F2；其中分力F2与S垂直不做功，分力F1与S在同一方向上，所以做功为F1S=FcosS 生2：分解位移S，把位移分解为与力垂直和在力方向上的两个分位移S1、S2；其中力F与S2垂直，力F与S1在同一方向上，所以做功为FS1=FScos学生1：SFS2S1学生2：教师评价：（1）等效思想（2）两种方法殊途同归（3）做功的两个必要因素讨论： 比一比：比较公式W=FScos与初中学过的W=FS中S的含义？（学生思考回答：W=FScos中的S表示物体的位移，W=FS中的S表示在力的方向上的距离）找一找：FS30FS15030SF请找出计算功中的（的理解很重要，细节决定成败）练一练：如下图所示，一物块静止放在光滑水平面上，现在一大小为10N方向与水平面成60角斜向上的力F1作用下运动了6m后撤走F1，紧接着对它施一大小也为10N方向与运动方向成120角斜向下的力F2作用下又往前运动了6m；则F1、F2分别对物体做了多少功？（学生思考做题）S1S212F1F2（学生板演解题过程，让其他学生点评，纠正补充）议一议：问题1：通过上面的例子分析功的正、负表示什么含义？（学生分组思考讨论，得出结论：F1拉物体时，物体的速度增大，促进物体运动，这个力做功是将其它形式的能向动能转化；F2拉物体时，物体的速度减小，阻碍物体运动，这个力做功是将动能向其它形式的能转化。功是能转化的量度。）问题2：什么情况下力对物体做功为正值、负值呢？（学生思考回答：取决于F与S的夹角，当=时，cos=0,W=0，力F不做功，当时，cos0，W0，这表示力F对物体做正功，当时，cos0，W0，这表示力对物体做负功）谈一谈：谈谈你对功的一般公式WFScos的理解？（功是标量、过程量；F一般为恒力，可以是某一个力也可以是几个力的合力，但要求这个合力也是恒力，若作用力是变力，千万不能用；S为力F作用时物体所发生的位移，不一定是力的方向上的位移；是F与S的夹角；要计算功只要找恒力F、S和就可以了，不必计较物体做怎样的运动功是能转化的量度。三、反馈矫正典型例题例1：书P54“问题与练习”第1题 例2：某足球运动员用200N的力把质量为1的球踢出去，球滚动了50m停下来，g取10m/s2。根据题目给出的条件，能否计算该运动员对球所做的功是多少？若能请计算之，若不能，你认为补充什么条件就可以求啦？（注意学生会乱套公式，提醒学生怎样正确理解、运用功的一般公式;从功是能转化的量度去做）课堂总结：四、迁移巩固变式训练1、练习册P78 8 2、练习册P83 14五、作业：课后完成练习册P7778 15 8127.2功（2）第3课时教学目标：知识与技能：1、进一步理解功的概念，知道总功含义，能计算总功2、知道变力做功的处理方法过程与方法：通过思考、讨论，在老师的引导下积极探究总功和变力做功问题的解决过程，从而培养学生观察、分析、推理的能力；情感态度与价值观：进一步培养将功的知识应用于生活和生产实际的意识，培养学生的严谨的科学态度教学重点：计算总功及变力做功思想方法的建立教学难点：变力做功教具准备：多媒体课件教学过程： 一、课前导学复习引入：上一节课我们学习了功的一般计算方法，讨论了功的正负问题。请同学们回忆一下：本节课我们继续讨论总功及变力做功问题。二、质疑讨论质疑讨论1：一个物体受到的力往往不是一个，而且往往又有许多力对物体做功，那么我们如何求这几个力对物体所做的总功呢？（先求各个力分别对物体所做功，再求其代数和；先求出合外力，再求合外力做的功。）质疑讨论2：实际生活中，我们也经常涉及变力做功问题，对于变力做功，我们如何计算呢？（引进转化思想）质疑讨论3：谈谈你对功的一般公式WFScos的理解？（功是标量、过程量；F一般为恒力，可以是某一个力也可以是几个力的合力，但要求这个合力也是恒力，若作用力是变力，千万不能用；S为力F作用时物体所发生的位移，不一定是力的方向上的位移；是F与S的夹角；要计算功只要找恒力F、S和就可以了，不必计较物体做怎样的运动功的正负总功的计算变力做功）三、反馈矫正例1：一个质量m=20kg的物体,受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F1=100N，在水平地面上移动的距离S=2m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff=30N，问（1）有几个力对物体做功，各做多少功？（2）所有力对物体做的总功为多少?(g=10kgm/s2；cos37=0.8)（学生板演后，引导同学们思考用力的等效处理后再求，进行比较，教师最后总结）例2：练习册P78 6例3：用一大小不变的力F拉着一物体沿着半径为R的圆周运动一周，试计算拉力所做的功。四、迁移巩固变式训练37m1、如图所示，质量为m=1Kg的小物体，从长为5m倾角为37的斜面顶端静止释放，小物体与斜面间动摩擦因数为m=0.5，则在小物体从静止释放直至斜面底端的过程中。求：小物体所受外力做的总功为多少？2、将质量为m的物体竖直向上抛出，上升的最大高度为h，运动过程中空气对物体的阻力大小恒为f，则在物体从抛出直至落回到抛出点的过程中，重力对物体所做的功为 ，空气阻力对物体所做的功为 ，整个过程中外力对物体做的总功为。3、练习册P79 1 3五、作业：书P552、 3功的习题课第4课时教学目的：知识与技能1、进一步理解功的概念，掌握关于功的一般计算方法2、培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力过程与方法通过知识点复习，唤起对功的再认识，然后通过练习巩固知识，最后通过讲解讨论、变式训练达到纠正错误的目的情感态度与价值观通过知识的应用，进一步加深对物理的兴趣，培养把所学知识应用于实际的情感教学重点进一步理解功的概念，掌握功的一般计算方法教学难点培养学生正确运用所学知识分析解决实际问题的能力教学过程：一、课前导学：上两节课我们学习了功的概念，对功有了初步的理解，这节课我们通过习题练习，进一步加深对功的概念理解，并学会计算功的一般方法。二、课程教学：（一）知识点复习（让学生填写下面的知识提纲）1、功：一个物体受到_的作用，如果在力的方向上发生一段_，这个力就对物体做了功.做功的两个不可缺少的因素：_和在力的方向上发生的_.功的公式： 功的单位：_，符号是_.功是_(矢、标)量.2、正功和负功：根据Wscos可知： （1）当=_时，.即当力F和位移s_时，力F对物体不做功.这种情况，物体在力F的方向上没有发生位移. （2）当_时，W0.即当力F跟位移s的夹角为_(锐、钝)角时，力F对物体做正功，这时力F是_(动、阻)力，所以，_(动、阻)力对物体做正功. （3）当_时，W0.即当力F跟位移s的夹角为_(锐、钝)角时，力F对物体做负功，这时力F是_(动、阻)力，所以，_(动、阻)力对物体做负功.一个力对物体做负功，又常说成物体_这个力做功(取绝对值).（二）课堂练习：1、关于功的概念，下列说法中正确的是（ ）A、力对物体做功多，说明物体的位移一定大B、力对物体做功少，说明物体的受力一定小C、力对物体不做功，说明物体一定无位移D、功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2、大小相等的水平拉力分别作用于原来静止、质量分别为和的物体A、B上，使A沿光滑水平面运动了位移s，使B沿粗糙水平面运动了同样的位移，则拉力F对A、B做的功W和相比较（ ）A、B、C、D、无法比较3、关于摩擦力的功，下列说法正确的是（ ）A、静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功B、静摩擦力对物体不一定做功，滑动摩擦力对物体一定做功C、静摩擦力对物体一定做功，滑动摩擦力对物体可能不做功D、静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功4、关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是（ ）A、作用力做功，反作用力也一定做功B、作用力做正功，反作用力一定做负功C、作用力和反作用力可能都做负功D、作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为零5、质量为M的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2内和第3 内重力做的功之比为（ ）A、23B、11C、13D、356、一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面，在水平道路上又匀速行走了12m，再匀速走下6m深的地下室，则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为_J.7、质量为m的滑块以一定初速度沿倾角为的斜面上滑L后，又沿原路返回，设滑块与斜面的动摩擦因数为，则滑块从开始上滑到回到出发点过程中，克服摩擦力所做的功为多大?重力做的功为多大?8、质量为10kg的物体在拉力作用下运动，求下列各种情况下拉力做的功(g取10ms2)：(1)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m.(2)拉力沿水平方向，物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2ms2的加速度匀加速移动4m.(3)用大小为50N的、与水平方向成37角的斜向上的拉力拉物体，使物体沿水平地面移动4m，物体与地面间的动摩擦因数为0.25.(4)物体在竖直向上的拉力作用下，以2ms2的加速度匀加速上升4m.9、质量为的物体静止在倾角为的斜面上，现在使斜面体向右匀速移动距离L，如图所示，有哪几个力对物体做功?各做了多少功?外力对物体做的总功为多少?（三）、讨论纠错、变式训练：第2题变式训