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

PAGE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=Fscosα；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scosα。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：W=Fscosα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=Fscosα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·m3．正功、负功（1）首先对功的计算公式W=Fscosα的可能值与学生共同讨论。从cosα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，cosα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，cosα=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。当90°＜α≤180°时，cosα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6m/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=FSCosα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，且贯穿在全部物理学中。而“功”是本章知识链中非常重要的一环，为进一步提出“能”这个更为广泛、更为重要的概念服务。做功过程反映了能量的变化过程。从内容上，教材以人类对能量转换的认识与功紧密联系这一关联引出功的起源，通过举生活中常见的例子来提出“如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功”这一观点，并通过回顾初中知识来介绍做功的两个不可缺少的因素和功的计算公式，采用由特殊到一般的探究思路，分析力和位移同方向，逐步深入到力与位移成一角度时做功的探究，并通过力的平行四边形定则推导功的表达式，然后进行辨析讨论，通过对实例的分析应用达到巩固和深化。本节课的教学重点是做功的两个要素、功的计算公式、正负功的物理意义。教学难点是功的计算、负功的理解。评测练习一、选择题AUTONUM．用200牛顿的力沿水平方向分别拉质量为200千克和50千克的小车,使它们都前进10米，则()(A)拉大车做功多(B)拉小车做功多(C)拉大车、小车做功一样多(D)条件不全，无法判断AUTONUM．一起重机将1000牛顿的重物竖直匀速提高10米之后又水平移动5米，起重机拉力对重物所做的功为()(A)10000焦耳(B)15000焦耳(C)5000焦耳3.2010年土耳其举重世界锦标赛的比赛中，运动员从地面举起杠铃，举过头顶并坚持3s，不动则算成功．下列说法中错误的是()A．举起杠铃的过程中，运动员的支持力对杠铃做了功B．举着杠铃3s不动，运动员的支持力对杠铃也做了功C．举起杠铃的过程中，杠铃的重力对杠铃也做了功D．举着杠铃3s不动，杠铃的重力对杠铃不做功4、下列说法中错误的是()A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量5.在光滑水平面上和粗糙水平面上推车，如果所用的推力相等、位移也相等，则推力对小车做的功是()A．在粗糙水平面上的较大B．在光滑水平面上的较大C．两种情况下推力做的功相等D．做功的大小决定于两车通过该位移的时间6、关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法中正确的是()A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．当作用力不做功时，反作用力也不做功C．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的D．作用力做正功时，反作用力也可能做正功二、计算题一个质量m=2kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10N作用,在水平地面上移动的距离L=2m,物体与地面间的滑动摩系数为μ=0.2,求外力对物体所做的总功.(g取10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)课后反思功是机械能的第一节，是机械能这一章非常重要的一节，因为功能关系是这一章的主题，学好了功的知识才能进一步学好功能关系。这节课有个背景，那就是学生初中已经学过功的两要素，以及功的计算公式，只不过初中只局限于力和运动方向一致的情况。这节课就是要让学生在初中学过的功的基础上让学生更全面地学习功的计算方法和正负功的含义。一、我认为在这节课里，可以为以后上这节课提供经验的有:1、重难点的分析:这节课的重点是功的计算公式以及应用，难点是正功负功的物理意义以及功的标量性。后面的重点如动能定理的学习十分依赖学生对功的计算掌握情况，所以学会多种对功的计算方法包括一些特殊力的功的计算是很重要的。这节课里要让学生理解功的一般公式W=Flcosα中各个字母的意义,以及在使用时,关键找到力和位移的夹角。功的正负学生很容易理解为代表了方向，这是收到了前面速度加速度这两个矢量在直线运动中用正负号表示方向的影响。必须让学生认识到正功负功分别代表了对运动是促进作用和阻碍作用，或者说是动力的功和阻力的功。这一分析说明功的正负不代表方向，那功到底有没有方向呢?我把它从公式W=Flcosα中每个元素都代表着大小来认定功也只有大小，这样能让学生更容易记住。2、新课的引入:功的概念比较抽象，在历史中，功的概念的建立是用了很长时间的，并不像课本里那么直接地就产生了。所以我是用几个自然现象中存在的例子，让学生分析里面的能量的变化和力做功的情况，从而让学生体会能量的变化总伴随着做功。并且从例子的分析中让学生回忆起功的两要素:力和力的方向上发生的位移。3、通过练习来引出问题。新的公式学习之后，必须要通过练习来熟练和检测使用中可能存在的问题。二、我认为这节课后，可以在下一次上课时有所改进的地方有:1、在教学过程中，应重视引导学生学会独立思考，重视科学探究或分析推理的过程；2、在推导物体受力的方向与位移方向成某一角度的功的计算公式时，可以在学生提出的思路进行分析后，再介绍另一种方法（两种方法，将力分解到位移方向或将位移分解到力的方向），拓展学生思维。3．在学习完功的计算公式后，可以提出：如何研究变力做功？让学生课后思考，同时也为后续内容的学习埋下伏笔。4．为让学生更深入了解正功负功的物理意义，可以出一个小问题：如何证明功是标量？让学生更明白正功负功的物理意义，同时也可以对功是标量这一概念加深认识。5．板书应力图全面而简明的将授课内容传递给学生，清晰直观，便于学生理解和记忆，达到提纲挈领的效果。6．物理学科讲究学以致用，可以针对本节课的教学内容安排一些适当难度的课上习题，布置一些开放性的