2024-2025學年高中物理第七章機械能守恒定律2功2教案新人教版必修2

PAGE1-章課題第七章機械能守恒定律課時1課時節(jié)課題§7.1能和功課型新授課教學目標1．學問與技能(1)了解守恒思想的重要性，守恒關系是自然界中非常重要的關系。(2理解動能、勢能及能量的概念與意義；初步相識功能關系.(3)理解功的概念和做功兩個要素。(4會利用公式進行有關運算．2．過程與方法(1)再一次伽利略的斜面試驗，啟發(fā)大家對守恒思想的相識，幫助同學們建立能量守恒的觀念。(2)理解正、負功的含義，能說明相關現象。(3通過實例對W=Flcosa能敏捷運用。3．情感、看法與價值觀通過動能、勢能間的相互轉化來探討生活中的物體的運動，培育酷愛生活的情趣。感受生產、生活中到處體現了功的問題，培育學生的科學看法。教學重點、難點教學重點初步相識功能關系及功的計算教學難點在動能和勢能轉化的過程中體會能量守恒，對功能關系的感受教學方法教學方法 老師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思索，探討、溝通學習成果。教學手段教學工具計算機、PPT課件、教學活動（一）引入新課老師活動：能量這一概念我們并不生疏，你知道哪些有關能量的學問？學生回答：主動思索，學生代表發(fā)言，其他同學補充。老師活動：總結點評學生的發(fā)言狀況，引出課題。（二）進行新課一、對能量概念的學習老師活動：能量的概念是人們在物理學問題探討過程中漸漸清楚起來的。伽利略在他的試驗中，進行了初步的探究課件展示“伽利略斜面試驗”，通過動畫展示，讓學生感受到“有某一量是守恒的”。老師活動：老師幫助學生總結，得出“能量”的概念。2、對勢能、動能概念的學習老師活動：課件展示“勢能和動能的相互轉化”，通過動畫展示，建立勢能和動能的概念，并讓學生感受到“勢能和動能”是可以轉化的，但總和是不變的。學生活動：仔細觀看課件演示，專心體會，并發(fā)表見解。3、初步感受功能關系老師活動：引導學生閱讀教材，并用能量的觀點，說明“小球”釋放后為什么會重新回到原來的高度。點評：培育學生視察問題分析問題的習慣，培育學生的探究意識和進一步學習的欲望。老師活動：提出問題：從上面例子看，能量的轉化需不須要力的參加？學生活動：思索老師的問題，探討后學生代表發(fā)言。老師總結：能量的轉化須要力的參加，在這個過程中須要做功。我們還可以舉出許多類似的例子。為了更好的學習能量，我們首先還須要學習功的有關學問。二、功1、推導功的表達式老師活動：假如力的方向與物體的運動方向一樣，該怎樣計算功呢？投影問題一：物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s，如圖甲所示，求力F對物體所做的功。學生活動：思索老師提出的問題，依據功的概念獨立推導。在問題一中，力和位移方向一樣，這時功等于力跟物體在力的方向上移動的距離的乘積。W=Fs老師活動：假如力的方向與物體的運動方向成某一角度，該怎樣計算功呢？投影問題二：物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為s，如圖乙所示，求力F對物體所做的功。學生活動：思索老師提出的問題，依據功的概念獨立推導。在問題二中，由于物體所受力的方向與運動方向成一夾角α，可依據力F的作用效果把F沿兩個方向分解：即跟位移方向一樣的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如圖所示：據做功的兩個不行缺少的因素可知：分力F1對物體所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα老師活動：展示學生的推導結果，點評、總結，得出功的定義式。力F對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。即：W=FscosαW表示力對物體所做的功，F表示物體所受到的力，s物體所發(fā)生的位移，α力F和位移之間的夾角。功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積，或力與位移在力的方向的重量的乘積。在SI制中，功的單位為焦。1J=1N·m在用功的公式計算時，各量要求統(tǒng)一采納國際單位制。2、對正功和負功的學習老師活動：指導學生閱讀課文P的正功和負功一段。通過上邊的學習，我們已明確了力F和位移s之間的夾角，并且知道了它的取值范圍是０°≤α≤180°。那么，在這個范圍之內，cosα可能大于0，可能等于0，還有可能小于0，從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。請畫出各種狀況下力做功的示意圖，并加以探討。學生活動：仔細閱讀教材，思索老師的問題。①當α=π/2時，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；②當α＜π/2時，cosα＞0，W＞0。這表示力F對物體做正功；③當π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F對物體做負功。老師活動：投影學生畫圖狀況，點評、總結。點評：培育學生分析問題的實力。老師活動：指導學生閱讀課文。提出問題，力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢？結合生活實際，舉例說明。學生活動：閱讀課文，理解正功和負功的含義?；卮鹄蠋煹膯栴}。老師活動：傾聽學生回答，點評、總結。①功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功功的正負由力和位移之間的夾角確定，所以功的正負決不表示方向，而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力。當力對物體做正功時，該力就對物體的運動起推動作用；當力對物體做負功時，該力就對物體運動起阻礙作用。②功的正負是借以區(qū)分誰對誰做功的標記功是標量，只有量值，沒有方向。功的正、負并不表示功的方向，而且也不是數量上的正與負。我們既不能說“正功與負功的方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果。正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映。同一個做功過程，既可以從做正功的一方來表述也可以從做負功的一方來表述。一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功。打個比方，甲借了乙10元錢，那么從甲的角度表述，是甲借了錢；從乙的角度表述，乙將錢借給了別人。例如：一個力對物體做了-6J的功，可以說成物體克服這個力做了6J的功。3、幾個力做功的計算老師活動：剛才我們學習了一個力對物體所做功的求解方法，而物體所受到的力往往不只一個，那么，如何求解這幾個力對物體所做的功呢?投影例題：如圖所示，一個物體在拉力F1的作用下，水平向右移動位移為s，求各個力對物體做的功是多少?各個力對物體所做功的代數和如何?物體所受的合力是多少?合力所做的功是多少?學生活動：仔細審題，解決問題。老師活動：投影學生解題過程，點評總結。解析：物體受到拉力F1、滑動摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。重力和支持力不做功，因為它們和位移的夾角為90°；F1所做的功為：W1=Fscosα，滑動摩擦力F2所做的功為：W2=F2scos180°=-F2s。各個力對物體所做功的代數和為：W=（F1cosα-F2）s依據正交分解法求得物體所受的合力F=F1cosα-F2合力方向向右，與位移同向；合力所做的功為：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s總結：當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。老師活動：投影例題：一個質量m=2kg的物體，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移動的距離s=2m。物體與地面間的滑動摩擦力F2=4.2N。求外力對物體所做的總功。學生活動：仔細審題，解決問題。老師活動：投影學生解題過程，點評總結。解析：拉力F1對物體所做的功為W1=F1scos37°=16J。摩擦力F2對物體所做的功為W2=F2scos180°=-8.4J。外力對物體所做的總功W=W1＋W2=7.6J。（另解：先求合力，再求總功）點評：通過實際問題的應用，培育學生獨立分析問題的實力。三、課堂總結、點評總結課堂內容，點評學問的重難點。對學生的表現作出評價。學生活動學生活動：仔細觀看課件演示，專心體會。作業(yè)完成同步作業(yè)板