高一物理功教案及例题
一、教学目标
(一)知识目标
1. 理解功的概念及其物理意义
2. 知道恒力做功与路径无关,只与初末状态有关
(二)能力目标
1. 通过分析具体的实例和具体的过程,培养学生的分析问题和解决问题的能力
2. 通过对功的全面讨论,培养学生的比较、归纳能力
(三)情感目标
通过探究活动,培养学生相互协作的精神,并从功的概念中体会其深刻的内涵和人类认识事物的普遍规律
二、教学重点和难点
(一)教学重点
1. 恒力做功的特点
2. 功的概念及计算方法
(二)教学难点
1. 如何分析物体运动过程中所受的力及力的方向与位移方向的关系
2. 如何分析物体运动过程中所受的恒力与变力的做功情况
三、教学过程(以问题为引导,学生讨论为主)
(一)引入课题
教师:首先请同学们思考这样一个问题:我们在推箱子时,有没有觉得箱子不动时手也累?这说明什么?
学生:当我们推箱子时,除了要克服箱子与地面之间的摩擦力外,还要克服箱子重力产生的支持力。这说明做功不仅需要作用在物体上的力,而且这个力还要与物体的位移方向一致。
教师:那么什么叫做功呢?这就是我们本节课要学习的内容。
(二)新课教学
1. 功的概念教师:请同学们阅读教材相关内容,并思考以下问题:
(1)什么是功?什么是总功?什么是恒力做功?什么是变力做功?什么是力的方向总与位移方向一致或相反的情况?什么是力的方向总与位移方向垂直的情况?(学生阅读思考后回答)
(2)在求解总功时要考虑哪些因素?如何求解?(学生回答后教师板书)
教师:请同学们讨论以下问题:恒力做功与变力做功有什么不同?并举例说明。讨论时要注意以下几点:(1)要明确恒力与初末状态间的关系;(2)要明确位移的方向;(3)要明确力的方向与位移方向间的关系。讨论后请同学回答。教师:下面我们来看一个实例。例:质量为5kg的物体从高为0.8m的光滑斜面顶端由静止开始下滑,求重力做的功和合外力做的总功。解:由$W = mgh$得$W_{G} = - 20J$;由动能定理得合外力做的总功为$W_{总} = frac{1}{2}mv^{2} = frac{1}{2} times 5 times 16J = 40J$。教师:可见求总功时要注意分析物体受力情况及各力与位移间的关系。下面我们再来看一个实例。例:质量为5kg的物体在水平地面上受到水平恒力F的作用,从静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间t后撤去拉力F,物体再经过一段时间t′静止,求拉力F做的功和阻力做的功。解法一:由动能定理得$W_{F} - W_{f} = 0$;解法二:设拉力大小为$F$,则由牛顿第二定律得$F - f = ma$;由动能定理得$W_{F} = frac{1}{2}mv^{2}$;由以上两式得$W_{F} = frac{1}{2}mv^{2} + Ft - ft = frac{1}{2}m(a + t)(t + t)$;$W_{f} = - frac{1}{2}m(a + t)(t + t)$。教师:可见在求解恒力做功时,只要知道恒力的作用时间及位移即可求出功的大小。下面我们再来看一个实例。例:质量为5kg的物体在斜面上受斜面支持力和摩擦力的作用,从静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间t后到达斜面底端并沿水平方向滑出,求斜面对物体做的功和摩擦力做的功。解法一:由动能定理得$W_{N} + W_{f} = 0$;解法二:设斜面的倾角为$theta $,斜面的长度为L,则由牛顿第二定律得$mgsintheta - f = ma$;由动能定理得$W_{N} = frac{1}{2}mv^{2}$;由以上两式得$W_{N} = frac{
功教案高一物理
一、教学目标
1. 知道什么是功,掌握功的计算公式,并会正确地应用。
2. 知道恒力的功与重力、弹力有关,理解合力的功。
3. 知道动能定理,能用动能定理解题。
二、教学准备
多媒体课件、黑板、笔、学生实验器材。
三、教学过程
(一)复习引入新课
教师:上节课我们学习了什么内容?
学生:功的计算。
教师:什么是功?如何计算功?请同学们回忆一下。
(二)新课教学
教师:请同学们看课本上的图(略),这是一副简化的图,实际上就是同学们非常熟悉的推箱子克服摩擦力做功的例子。箱子在力的作用下移动了一段距离,这个推力对箱子做了多少功?
学生:推力对箱子做了功。
教师:做功必须具备哪两个必要因素?做功的多少与哪些因素有关?如何计算功的大小?请同学们回答。
学生:(阅读教材后回答)做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。做功的大小等于力与力的方向上位移的乘积。
教师:下面我们来看一个具体的例子,这是从一位同学那里拿来的一个物理模型。用力拉弹簧,弹簧伸长了,这个力对弹簧做了多少功?
学生:这个力对弹簧做了功。
教师:如果一个物体在重力作用下发生位移,重力对它做了多少功?
学生:重力对物体做了负功。
教师:弹力做功的情况又是怎样的呢?请同学们根据教材中的图(略)回答问题。如果一个物体在弹力作用下发生位移,弹力对它做了多少功?弹力做功与哪些因素有关?请同学们回答。
学生:(阅读教材后回答)在弹性限度内,弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,则弹力对物体做了正功或负功,其绝对值等于弹力与位移之间的夹角的余弦值。因此弹力做功与重力做功类似,也与弹力的大小有关,也与物体位移的方向有关。
教师:下面我们来看一个具体的例子,这是从一位同学那里拿来的一个物理模型。用力拉一根弹簧,当拉力为2N时,弹簧伸长1m;当拉力为3N时,弹簧伸长多少?为什么?
学生:因为弹力大小不同了,所以弹簧伸长的长度也不同了。
教师:下面我们来研究合力做功的情况。如果一个物体受到几个力的共同作用发生位移,这几个力的总功是多少呢?请同学们讨论回答。
学生:(讨论后回答)几个力的总功等于各个分力单独作用时所做的总功的代数和。因此合力做功与分力做功的关系类似,也与几个分力共同作用时物体发生的位移有关。
教师:我们来看一个具体的例子。质量为5kg的物体静止在光滑水平面上,在水平恒力作用下发生位移x=5m,求合外力对物体所做的功。
学生:由W=Fx可得合外力对物体所做的功为W=50J。
教师:我们学习了动能定理的内容及其应用,下面请同学们回答什么是动能定理?动能定理的内容是什么?动能定理有什么应用?请举例说明。
学生:(回答略)
(三)小结与作业
1. 本节课的重点内容是动能定理及其应用;合力的功等于各个分力所做的总功;恒力的功与重力、弹力有关;合力的功等于各个分力的总功;应用动能定理解题的基本步骤是:首先确定研究对象和研究过程;其次分别对研究对象所受的各个力进行受力分析;第三要找出各个力的位移;第四根据动能定理列方程求解。最后要总结经验,找出规律,提高解题速度和准确性。
2. 完成教材中的练习题。
功教案高一物理
一、教学目标
(一)知识目标
1. 知道什么是功,理解功的概念。
2. 理解功的两个因素:力和力的方向上位移。
3. 知道功的单位。
(二)能力目标
1. 通过实例分析,培养学生的抽象概括能力。
2. 通过讨论,培养学生分析问题解决问题的能力。
(三)情感目标
通过对功的学习,使学生体会物理学和生产劳动及科学技术之间的联系,激发学生的学习兴趣。
二、教学重点和难点
(一)重点:功的计算公式和计算方法。
(二)难点:区分各种做功情况并正确地计算功。
三、教具准备
多媒体课件、橡皮筋等。
四、教学过程
(一)复习引入新课
教师活动:引导学生复习上节内容,并让学生举出一些实例来说明力做了功。
学生活动:回忆,思考,回答。
设计意图:通过学生思考、回答问题,为学习新课做好知识上的准备。
(二)新课教学
教师活动:请学生举出一些做功的实例并说明做功的两个因素是什么?并告诉学生这节课我们就来学习有关功的知识。并板书课题:功。并出示多媒体课件,展示几种做功的情况。
学生活动:思考回答问题,并讨论、归纳做功的两个因素。
设计意图:通过实例使学生对功的概念有个初步的认识,并通过讨论归纳出做功的两个因素,为后面学习做铺垫。
教师活动:出示多媒体课件展示三种情况不做功的实例,并引导学生分析为什么不做功?并让学生讨论、归纳不做功的情况。并告诉学生物理学中规定不做功的情况有两种:一是没有力作用物体;二是有力作用物体,但物体没有移动距离(这个距离一定要是力作用方向上的距离)。并告诉学生这节课我们主要讨论做功和哪些因素有关?并通过多媒体课件展示实例让学生讨论并回答问题。并告诉学生物理学中把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做“功”。并告诉学生这一概念中两个要点:一是作用在物体上的力;二是沿力的方向上通过的距离。并通过多媒体课件展示力的方向上移动的距离的动态变化过程,让学生注意观察思考,加深对概念的理解。并出示单位让学生了解。
学生活动:观察多媒体课件并思考回答问题;讨论、归纳不做功的情况;讨论、归纳做功的两个必要因素;理解“功”的概念;了解单位;回答问题。
设计意图:通过讨论使学生知道影响做功的因素,加深对概念的理解;培养学生的观察能力;激发学生的学习兴趣。
(三)反馈交流
教师活动:出示几道练习题让学生思考、解答,教师点评。
学生活动:做题、思考、回答。
设计意图:通过练习题使学生对功的计算公式有更深刻的理解,达到对知识的巩固目的。
(四)小结作业
教师活动:引导学生小结本节课的内容,强调做功的两个必要因素。并告诉学生下一节我们将学习动能和势能。并布置作业。
学生活动:回忆、小结;回答;思考、回答。
设计意图:通过小结使学生对本节课的内容有完整、清晰的认识;为下节学习作准备。
板书设计:
一、功(一) 定义:力与力的方向上位移的乘积叫做“功”。公式:W=Flcosα单位:焦耳(J)不做功的情况有两种:①没有力作用物体;②有力作用物体,但物体没有移动距离(这个距离一定要是力作用方向上的距离)。不做功的情况举例说明二、动能和势能三、反馈交流四、小结作业