高一物理功教學教案怎么設(shè)計
高一物理功教學教案怎么設(shè)計
教案是老師講授新一課而做的教學設(shè)計，教師在設(shè)計教案時要依據(jù)教科書和教學大綱，從學生的實際出發(fā)。下面是學習啦小編分享給大家的高一物理功教學教案，希望大家喜歡!
高一物理功教學教案一
一、教學目標
1.理解功的概念：
(1)知道做機械功的兩個不可缺少的因素，知道做功和“工作”的區(qū)別;
(2)知道當力與位移方向的夾角大于90°時，力對物體做負功，或說物體克服這個力做了功。
2.掌握功的計算：
(1)知道計算機械功的公式w=fscosα;知道在國際單位制中，功的單位是焦耳(j);知道功是標量。
(2)能夠用公式w=fscosα進行有關(guān)計算。
二、重點、難點分析
1.重點是使在理解力對物體做功的兩個要素的基礎(chǔ)上掌握機械功的計算公式。
2.物體在力的方向上的位移與物體運動的位移容易混淆，這是難點。
3.要使學生對負功的意義有所認識，也較困難，也是難點。
三、教具
帶有牽引細線的滑塊(或小車)。
四、主要教學過程
(一)引入新課
功這個詞我們并不陌生，初中中學習過功的一些初步知識，今天我們又來學習功的有關(guān)知識，絕不是簡單地重復，而是要使我們對功的認識再提高一步。
(二)教學過程設(shè)計
1.功的概念
先請同學回顧一下初中學過的與功的概念密切相關(guān)的如下兩個問題：什么叫做功?誰對誰做功?然后做如下并板書：
(1)如果一個物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學中就說這個力對物體做了功。
然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動一段距離，并將示意圖畫到黑板上，如圖1所示，與同學一起討論如下問題：在上述過程中，拉力f對滑塊是否做了功?滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功?桌面對滑塊的支持力n是否對滑塊做了功?強調(diào)指出，分析一個力是否對物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書：
(2)在物理學中，力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。
2.功的公式
就圖1提出：力f使滑塊發(fā)生位移s這個過程中，f對滑塊做了多少功如何計算?由同學回答出如下計算公式：w=fs。就此再進一步提問：如果細繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種情況下滑塊沿f方向的位移是多少?與同學一起分析并得出這一位移為s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式：
再根據(jù)公式w=fs做啟發(fā)式提問：按此公式考慮，只要f與s在同一直線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到f的方向上，如果我們將力f分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結(jié)果?至此在圖2中將f分解到s的方向上得到這個分力為fcosα，再與s相乘，結(jié)果仍然是w=fscosα。就此指出，計算一個力對物體所做的功的大小，與力f的大小、物體位移s的大小及f和s二者方向之間的夾角α有關(guān)，且此計算公式有普遍意義(對計算機械功而言)。至此作出如下板書：
力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。
接下來給出f=100n、s=5m、α=37°，與同學一起計算功w，得出w=400n•m。就此說明1n•m這個功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號為j，即1j=1n•m。最后明確板書為：
在國際單位制中，功的單位是焦耳(j)
1j=1n•m
3.正功、負功
(1)首先對功的計算公式w=fscosα的可能值與學生共同討論。從cos α的可能值入手討論，指出功w可能為正值、負值或零，再進一步說明，力f與s間夾角α的取值范圍，最后總結(jié)并作如下板書：
當0°≤α<90°時，cosα為正值， w為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。
當α=90°時，cosα=0，w=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。
當90°<α≤180°時，cosα為負值， w為負值，稱為力對物體做負功，或說物體克服這個力做功。
(2)與學生一起先討論功的物理意義，然后再說明正功、負功的物理意義。
?、偬岢龉κ敲枋鍪裁吹奈锢砹窟@個問題與學生討論。結(jié)合圖1，使學生注意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運動，發(fā)生了一段位移，引導學生認識其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過程。然后就此提出：這個累積作用過程到底累積什么?舉如下兩個事例啟發(fā)學生思考：
a.一輛手推車上裝有很多貨物，搬運工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。
b.如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運過程中會有什么感覺?
首先使學生意識到上述兩個過程都是人用力對物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標量，相應功也是標量。板書如下：
功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標量。
?、谠谏鲜鰧Φ囊饬x認識的基礎(chǔ)上，討論正功和負功的意義，得出如下認識并板書：
正功的意義是：力對物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。
負功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負功表示物體失去了能量。
4.例題講解或討論
例1.課本p.110上的〔例題〕是功的計算公式的應用示范。分析過程中應使學生明確：推力f對箱子所做的功，實際上就是推力f的水平分力fcosα對箱子所做的功，而推力 f的豎直分力fsinα與位移s的方向是垂直的，對箱子不做功。
例2.如圖3所示，abcd為畫在水平地面上的正方形，其邊長為a，p為靜止于a點的物體。用水平力f沿直線 ab拉物體緩慢滑動到b點停下，然后仍用水平力f沿直線bc拉物體滑動到c點停下，接下來仍用水平力f沿直線cd拉物體滑動到d點停下，最后仍用水平力f沿直線da拉物體滑動到a點停下。若后三段運動中物體也是緩慢的，求全過程中水平力f對物體所做的功是多少?
此例題先讓學生做，然后找出一個所得結(jié)果是w=0的學生發(fā)言，此時會有學生反對，并能說出w=4fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法，然后總結(jié)，使學生明確在每一段位移a中，力f都與a同方向，做功為fa，四個過程加起來就是4fa。強調(diào)：功的概念中的位移是在這個力的方向上的位移，而不能簡單地與物體運動的位移畫等號。要結(jié)合物理過程做具體分析。
例3.如圖4所示，f1和f2是作用在物體p上的兩個水平恒力，大小分別為：f1=3n，f2=4n，在這兩個力共同作用下，使物體p由靜止開始沿水平面移動5m距離的過程中，它們對物體各做多少功?它們對物體做功的代數(shù)和是多少?f1、f2的合力對p做多少功?
此例題要解決兩個方面的問題，一是強化功的計算公式的正確應用，糾正學生中出現(xiàn)的錯誤，即不注意力與位移方向的分析，直接用3n乘5m、4n乘5m這種低級錯誤，引導學生注意在題目沒有給出位移方向時，應該根據(jù)動力學和運動學知識作出符合實際的判斷;二是通過例題得到的結(jié)果，使學生知道一個物體所受合力對物體所做的功。等于各個力對物體所做的功的代數(shù)和，并從合力功與分力功所遵從的運算法則，深化功是標量的認識。
解答過程如下：位移在f1、f2方向上的分量分別為s1=3m、s2=4m，f1對p做功為9j，f2對p做功為16j，二者的代數(shù)和為25j。f1、f2的合力為5n，物體的位移與合力方向相同，合力對物體做功為w=fs=5n×5m=25j。
例4.如圖5所示。a為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個定滑輪o，跨過定滑輪的細繩的p端固定在墻壁上，于細繩的另一端q用水平力f向右拉，物體向右滑動s的過程中，力f對物體做多少功?(上、下兩段繩均保持水平)
本例題仍重點解決計算功時對力和位移這兩個要素的分析。如果著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2f。因而合力對物體所做的功為w=2fs;如果著眼于繩子的q端，即力f的作用點，則可知物體向右發(fā)主s位移過程中，q點的位移為2s，因而力f拉繩所做的功w=f•2s=2fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。
五、課堂小結(jié)
1.對功的概念和功的物理意義的主要內(nèi)容作必要的重復(包括正功和負功的意義)。
2.對功的計算公式及其應用的主要問題再作些強調(diào)。
高一物理功教學教案二
一、教學目的：1.知道在能量相互轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化了的能量的多少，可以由做功的多少來確定。2.知道做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程。3.知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度。4.為后面定量地描述動能和勢能及機械能做好準備
二、重點難點：1.理解做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程是本節(jié)的重點。2.理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度是本節(jié)的難點。3.能源問題是本節(jié)課對學生的一個能力培養(yǎng)點。
三、教學方法： 演示、講授、討論、練習。
四、教具： 滾擺、皮球、重物、彈簧
五、教學過程：
復習提問：在初中，我們已經(jīng)學過關(guān)于能的初步知識，請說出學過哪幾種形式的能?不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，各種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是由什么量來量度呢?
板書課題：第三節(jié) 功和能
進行新課：
提問：請同學們舉出一些物體能夠做功的例子。(1、流動的河水能推動水輪機做功--流動的河水能做功。2、打樁時先把重錘高高舉起，重錘落下就把木樁打入地里--被舉高的重錘能做功。3、風吹著帆船航行--流動的空氣能對帆船做功。4、運動著的鋼球打在木塊上，能把木塊推走--運動的鋼球能做功。5、把弓拉彎，放手后被拉彎的弓能把箭射出--拉彎的弓能夠做功。)
引導學生分析物體能夠做功的共同點就是都有做功的本領(lǐng)-----能
(一)、一個物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體具有能量
提問：我們知道，各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中守恒，那么在這個轉(zhuǎn)化過程中，功扮演著怎樣的角色?討論：
1.只有重力做功時，重力勢能和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。
[演示]把一個滾擺懸掛在框架上，用手捻動滾擺使懸線纏在軸上，滾擺升高到最高點，放開手，觀察滾擺的運動，并思考它的動能和勢能的變化。
分析說明：滾擺升高到最高點，下落中，滾擺的動能增加，同時滾擺的重力勢能減少，重力對滾擺做了功.重力對滾擺做了多少功，就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.同理，上升中，滾擺克服重力做功，滾擺的重力勢能就增加，滾擺克服重力做了多少功，重力勢能就增加多少.
小結(jié)：物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
2.只有彈力做功時，彈性勢能和動能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化.
[演示]拿一根彈簧，水平放置，一端固定，另一端上放一小球并壓縮.待靜止后放手，小球?qū)⒈粡棾鋈?觀察小球離開彈簧前彈簧的形變及小球的運動情況，并思考彈性勢能和動能的變化.
分析說明：被壓縮的彈簧放開時把小球彈出去，小球的動能增加，同時彈簧的勢能減少.彈簧對小球做了多少功，就有多少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能.
小結(jié)：物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度.
3.機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化.
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