第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究 (3)

1、高中物理必修二 第七章 第二節(jié) 功說教材說教法（學(xué)生現(xiàn)狀分析）說學(xué)法說教學(xué)過程說課者：胡禮斌 一、說教材一、教材分析1.教材的地位和作用 “功”是機(jī)械能一章的第一節(jié)。就人類的知識(shí)構(gòu)架來說，功是為進(jìn)一步得出“能”這個(gè)更為廣泛、非常重要的概念服務(wù)的。功的概念是本章重點(diǎn)內(nèi)容，我們要注意到“功”概念概括性強(qiáng)，相當(dāng)抽象，不可能在短時(shí)間內(nèi)就讓學(xué)生有深刻體會(huì)，而應(yīng)該逐步展開、加深。 本節(jié)是在初中階段對(duì)功的概念有初步了解的基礎(chǔ)上，通過實(shí)例說明做功的兩個(gè)不可缺少的因素，并得出力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，功的計(jì)算式WF.L（特殊情況），再通過分析、推理的方式得出功的一般計(jì)算公式WF.LCos（普遍情況），最后再

2、分三種情況討論功的意義。2.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：功的一般計(jì)算機(jī)式WF.LCos 難點(diǎn)：負(fù)功的意義3.教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)：理解功的概念，掌握功的計(jì)算WF.LCos 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的推理能力、分析綜合能力，并學(xué)會(huì)物理學(xué)常用的研究方法，通過具體問題的分析（特殊性），得出解決問題的普遍方法（普遍性） 進(jìn)而對(duì)各種問題的分析解決二、學(xué)生現(xiàn)狀分析 學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的初步概念，對(duì)做功的兩個(gè)必要因素已有所了解，同時(shí)還懂得了力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，功的計(jì)算式WF.L. 三、說教學(xué)方法： 依據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材內(nèi)容的特點(diǎn)（本節(jié)課是概念課，分析、推理成份居多，而演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)則沒有），在本

3、節(jié)教學(xué)中，教師利用多媒體電腦提出問題，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，學(xué)生通過自己的分析、推理，總結(jié)得出結(jié)論。這樣把學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)了“學(xué)生主體、教學(xué)主導(dǎo)”的教學(xué)模式。 四、說教學(xué)過程： （一）新課引入：通過生活例子、能的形式的復(fù)習(xí)引入新課。 考慮到初中已學(xué)過一些功的初步知識(shí)，所以在開始引入階段，不妨步子大一點(diǎn)，例如可以這樣引入：盡管對(duì)人來說，手提重物不動(dòng)和把物體往上提都會(huì)感到“吃力”，但一般來說兩種情況是不同的。前者可以不“消耗”什么東西（例如，只要用一根繩子就可以代替人把重物掛起來，要多久就多久），而后者卻必須“消耗”一些什么東西，因此有必要引入一物理量，以反映物體受力并運(yùn)動(dòng)的效應(yīng)

4、，這就必須引入“功”這一物理量，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。之所以這樣做，理由有二，一是在概念教學(xué)中，要重視概念引入的目的，要使學(xué)生明確為什么要引入這個(gè)概念？沒有這個(gè)概念行不行？這個(gè)概念用來解決什么問題，只有讓學(xué)生明確了這個(gè)概念引入的目的，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；二是多年教學(xué)實(shí)踐表明，這樣引入功的概念，既呼應(yīng)了人類科學(xué)探索的歷程，又具有很強(qiáng)的哲理性，對(duì)于思維特點(diǎn)已處于從直觀形象思維向抽象邏輯思維過渡階段的高一學(xué)生來說，這種引入法適合他們的心理特征。從教學(xué)心理角度來看，這種講法有助于消除學(xué)生因感到“已經(jīng)學(xué)過了，沒有新鮮感”而帶來的懈怠感，使思維一下子就進(jìn)入興奮、積極的狀態(tài)，急切希望知曉“下文”。（二）

5、新課教學(xué)： 1.如何讓學(xué)生理解功的概念。 在初中學(xué)生已經(jīng)知道了功的初步概念，當(dāng)一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力作用下通過了一段距離，這個(gè)力的作用就有了成效，我們就說這個(gè)力做了功。舉例說明，起重機(jī)提起貨物的時(shí)候，貨物受到起重機(jī)和鋼繩的拉力作用發(fā)生一段位移，鋼繩的拉力對(duì)貨物做了功，機(jī)車牽引列車前進(jìn)，列車受到機(jī)車的牽引力作用發(fā)生位移，牽引力對(duì)列車做了功。 提出幾個(gè)例子讓學(xué)生討論、分析，自己得出做功的兩個(gè)必要因素。 例一：人用一個(gè)向前的推力推一笨重的物體而沒有推動(dòng)。（有力但沒有發(fā)生位移，推力沒做功，“勞而無功”。） 例二：在極光滑的水平冰面上滑動(dòng)的木塊，各力做功如何？（物體受力也有位移，但在力的方向上

6、無位移，做功為零，水平方向雖有位移，但沒有力的作用，做功也為零，“不勞無功”。） 例三：一小球從某一高度自由下落，重力有沒有做功。（物體受力在力的方向上有位移，重力有做功。） 提醒學(xué)生注意幾點(diǎn)： 談到做功要明確是什么力做功？對(duì)什么物體做功？在什么過程做功？ 例：某同學(xué)提一桶水在水平地面上走了4米，然后提到3米高的二樓，該同學(xué)對(duì)水桶做功如何？ 2.對(duì)功的一般計(jì)算式WF.LCos這一教學(xué)重點(diǎn)，在教學(xué)中采取如下措施： 通過復(fù)習(xí)初中已學(xué)過力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，功的計(jì)算式為WF.L，在這基礎(chǔ)上提出問題，力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向成某一夾角時(shí)，做功如何計(jì)算？ 啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)矢量的分解知識(shí)，自己通過分析、

7、推理得出WF.LCos。 教材上方法是將力分解成平行于分力FLin，后一分力做功為0，所以WF.LCos。 在教學(xué)中為了活躍學(xué)生的思路，還可以介紹另一種方法，即把位移L分解成平行于和垂直于力F的分位移LCos和L Sin，同樣可以得出WF.LCox，不要小看這短短一筆，它對(duì)開闊學(xué)生思路，摒棄“自古華山一條路“的思維定勢(shì)意義非凡，正是體現(xiàn)素質(zhì)教育的好素材。 公式WF.LCos各量意義。 F力的大小， L位移的大小， 力的方向和位移方向的夾角。 例：一同學(xué)用如圖示中的力F20N推一個(gè)箱子，把箱子在水平方向上移動(dòng)了L10m，求推力所做的功。 公式的適用條件。 公式WF.LCos其實(shí)也不是普遍適用的，

8、它只適用于恒力做功，這一點(diǎn)教材上沒有提及，但必須及早向?qū)W生指出。經(jīng)驗(yàn)表明，如果教師不向?qū)W生指明，學(xué)生很少會(huì)獨(dú)自“悟”出來。至于指出的方式有兩種：一是在寫出公式后馬上開列“注意點(diǎn)”，實(shí)踐表明這種方式看起來很快很方便，但學(xué)生不容易真正理解并掌握，只是死記硬背。另一種方法是先設(shè)計(jì)一些思考題，讓學(xué)生在思考中自己得出結(jié)論，即借助啟發(fā)式教學(xué)。 例1放在水平光滑地面上的靜止物體，受10N的水平向右的力推動(dòng)，運(yùn)動(dòng)8m時(shí)突然將此力反向，但大小不變，一直把物體推回原處（即全過程總位移為0），能否用WF.LCos 算出此力在全過程中做的功等于零？總功為多少？ 通過將運(yùn)動(dòng)分成如圖的AB、BC、CA幾個(gè)階段，可以得出全

9、過程中推力做功W160J而不等于0，從而明白WF.LCos只適用于“大小和方向均不變“的恒力做功，同時(shí)還初步學(xué)會(huì)處理“變力”做功的方法之一，將運(yùn)動(dòng)分段，使每段都可以看作是“恒力”。 在討論公式時(shí)不要讓學(xué)生單純從數(shù)學(xué)形式上就0、90、180得出結(jié)論，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生從力做的功等于為F與物體在力的方向上的位移L的乘積來分析幾個(gè)特殊情況的意義，要讓學(xué)生體會(huì)到：0時(shí)物體在力的方向上的位移就是L；90時(shí)，物體在力的方向上無位移；180時(shí)，物體位移方向與力的方向相反，力做的功為負(fù)。 3.如何突破“負(fù)功”這一難點(diǎn)。（10分鐘） 教材從兩方面說明，從公式上看90時(shí)，Cos0，W0 ，即力和物體位移間夾角大于90時(shí)，

10、力對(duì)物體做負(fù)功。從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)看，力F是阻力，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。 因?yàn)榍皫渍碌膶W(xué)習(xí)中，對(duì)“負(fù)”號(hào)我們已強(qiáng)調(diào)是表示方向，學(xué)生有一定的思維定勢(shì)，所以在這里應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)功是標(biāo)量，功的正負(fù)只反映力是動(dòng)力時(shí)使物體速度增大，力是阻力時(shí)使物體速度減小，不說明功具有方向性，并且明確指出：力F做負(fù)功FL 克服力F做功F.L.通過力做負(fù)功的例子再加以強(qiáng)化。 例：一同學(xué)豎直上拋一物體，請(qǐng)問在上升、下落過程中重力做功如何？（三）鞏固本節(jié)學(xué)習(xí)的新知識(shí)。（四）布置作業(yè)。 板 書 1.功的概念：一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，力就對(duì)物體做了功。 2.功的兩個(gè)不可缺少的因素：力和在力的方向發(fā)生的位移。 3.功的計(jì)算式： 力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，WF