高一物理教案《功》

　　作為一名教學工作者，時常要開展教案準備工作，借助教案可以恰當?shù)剡x擇和運用教學方法，調(diào)動學生學習的積極性。來參考自己需要的教案吧！以下是小編收集整理的高一物理教案《功》，僅供參考，大家一起來看看吧。

高一物理教案《功》1

　　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=Fscos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=Fscos進行有關計算。

　　二、重點、難點分析

　　1.重點是使學生在理解力對物體做功的兩個要素的基礎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，初中物理中學習過功的一些初步知識，今天我們又來學習功的有關知識，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的如下兩個問題：什么叫做功?誰對誰做功?然后做如下總結(jié)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(xiàn)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 。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式：

　　W=Fscos

　　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Fcos，再與s相乘，結(jié)果仍然是W=Fscos。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有關，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：

　　W=Fscos

　　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、=37，與同學一起計算功W，得出W=400Nm。就此說明1Nm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=1Nm。最后明確板書為：

　　在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)

　　1J=1Nm

　　3.正功、負功

　　(1)首先對功的計算公式W=Fscos的可能值與學生共同討論。從cos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間夾角的取值范圍，最后總結(jié)并作如下板書：

　　當090時，cos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=90時，cos=0，W=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。

　　當90180時，cos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。

高一物理教案《功》2

　　高一物理教案 功和能教案

　　功和能

　　一、教學目標

　　1.在學習機械能守恒定律的基礎上，研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況，學習處理這類問題的方法。

　　2.對功和能及其關系的理解和認識是本章教學的重點內(nèi)容，本節(jié)教學是本章教學內(nèi)容的總結(jié)。通過本節(jié)教學使學生更加深入理解功和能的關系，明確物體機械能變化的規(guī)律，并能應用它處理有關問題。

　　3.通過本節(jié)教學，使學生能更加全面、深入認識功和能的關系，為學生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學、電學知識，為學生更好理解自然界中另一重要規(guī)律能的轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎。

　　二、重點、難點分析

　　1.重點是使學生認識和理解物體機械能變化的規(guī)律，掌握應用這一規(guī)律解決問題的方法。在此基礎上，深入理解和認識功和能的關系。

　　2.本節(jié)教學實質(zhì)是滲透功能原理的觀點，在教學中不必出現(xiàn)功能原理的名稱。功能原理內(nèi)容與動能定理的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)教學的難點，要解決這一難點問題，必須使學生對功是能量轉(zhuǎn)化的量度的認識，從籠統(tǒng)、膚淺地了解深入到十分明確認識某種形式能的變化，用什么力做功去量度。

　　3.對功、能概念及其關系的認識和理解，不僅是本節(jié)、本章教學的重點和難點，也是中學物理教學的重點和難點之一。通過本節(jié)教學應使學生認識到，在今后的學習中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認識。

　　三、教具

　　投影儀、投影片等。

　　四、主要教學過程

　　(一)引入新課

　　結(jié)合復習機械能守恒定律引入新課。

　　提出問題：

　　1.機械能守恒定律的內(nèi)容及物體機械能守恒的條件各是什么?

　　評價學生回答后，教師進一步提問引導學生思考。

　　2.如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功，物體的機械能如何變化?物體機械能的變化和哪些力做功有關呢?物體機械能變化的規(guī)律是什么呢?

　　教師提出問題之后引起學生的注意，并不要求學生回答。在此基礎上教師明確指出：

　　機械能守恒是有條件的。大量現(xiàn)象表明，許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。

　　分析上述物體機械能不守恒的原因：從車站開出的車輛機械能增加，是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功;射入木塊后子彈的機械能減少，是由于阻力對子彈做負功。

　　重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關系，是本節(jié)要研究的中心問題。

　　(二)教學過程設計

　　提出問題：下面我們根據(jù)已掌握的動能定理和有關機械能的知識，分析物體機械能變化的規(guī)律。

　　1.物體機械能的變化

　　問題：質(zhì)量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面從高度h1上升到高度h2處，其速度由v1增大到v2，如圖所示，分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關系。

　　引導學生根據(jù)動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關系。歸納學生分析，明確：

　　選取斜面底端所在平面為參考平面。根據(jù)動能定理W=Ek，有由幾何關系，有sinL=h2-h1即FL-fL=E2-E1=E

　　引導學生理解上式的物理意義。在學生回答的基礎上教師明確指出：

　　(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功，是使物體機械能發(fā)生變化的原因;

　　(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數(shù)和，等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規(guī)律。

　　2.對物體機械能變化規(guī)律的進一步認識

　　(1)物體機械能變化規(guī)律可以用公式表示為W外=E2-E1或W外=E

　　其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數(shù)和，E1、E2分別表示物體初、末狀態(tài)的機械能，E表示物體機械能變化量。

　　(2)對W外=E2-E1進一步分析可知：

　　(i)當W外0時，E2E1，物體機械能增加;當W外0時，E2

　　(ii)若W外=0，則E2=E1，即物體機械能守恒。由此可以看出，W外=E2-E1是包含了機械能守恒定律在內(nèi)的、更加普遍的功和能關系的表達式。

　　(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程，其實質(zhì)是其它形式的能與機械能相互轉(zhuǎn)化的過程。

　　例1.質(zhì)量4.0103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m，其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s，沿山坡行駛500m后速度變?yōu)?0m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍，試求：(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少?(2)汽車所受平均牽引力多大?取g=10m/s2。本題要求用物體機械能變化規(guī)律求解。

　　引導學生思考與分析：

　　(1)如何依據(jù)W外=E2-E1求解本題?應用該規(guī)律求解問題時應注意哪些問題?

　　(2)用W外=E2-E1求解本題，與應用動能定理W=Ek2-Ek1有什么區(qū)別?

　　歸納學生分析的結(jié)果，教師明確給出例題求解的主要過程：

　　取汽車開始時所在位置為參考平面，應用物體機械能變化規(guī)律W外=E2-E1解題時，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機械能的變化。這既是應用此規(guī)律解題的基本要求，也是與應用動能定理解題的重要區(qū)別。

　　例2.將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經(jīng)過某一位置P時，它的動能減少了80J，此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求小物體返回地面時動能多大?

　　引導學生分析思考：

　　(1)運動過程中(包括上升和下落)，什么力對小物體做功?做正功還是做負功?能否知道這些力對物體所做功的'比例關系?

　　(2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關系如何?每一種形式能量的變化，應該用什么力所做的功量度?

　　歸納學生分析的結(jié)果，教師明確指出：

　　(1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。

　　(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數(shù)和量度;重力勢能的變化用重力做功量度;機械能的變化用阻力做功量度。

　　(3)由于重力和阻力大小不變，在某一過程中各力做功的比例關系可以通過相應能量的變化求出。

　　(4)根據(jù)物體的機械能E=Ek+Ep，可以知道經(jīng)過P點時，物體動能變化量大小Ek=80J，機械能變化量大小E=20J。

　　例題求解主要過程：

　　上升到最高點時，物體機械能損失量為

　　由于物體所受阻力大小不變，下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同，因此下落返回地面時，物體的動能大小為

　　Ek=Ek0-2E=50J

　　本例題小結(jié)：

　　通過本例題分析，應該對功和能量變化有更具體的認識，同時應注意學習綜合運用動能定理和物體機械能變化規(guī)律解決問題的方法。

　　思考題(留給學生課后練習)：

　　(1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾?

　　(2)物體經(jīng)過P點后還能上升多高?是前一段高度的幾分之幾?

　　五、課堂小結(jié)

　　本小結(jié)既是本節(jié)課的第3項內(nèi)容，也是本章的小結(jié)。

　　3.功和能

　　(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態(tài)的物理量，物體運動狀態(tài)發(fā)生變化，物體運動形式發(fā)生變化，物體的能都相應隨之變化;做功是使物體能量發(fā)生變化的一種方式，物體能量的變化可以用相應的力做功量度。

　　(2)力對物體做功使物體能量發(fā)生變化，不能理解為功變成能，而是通過力做功的過程，使物體之間發(fā)生能量的傳遞與轉(zhuǎn)化。

　　(3)力做功可以使物體間發(fā)生能的傳遞與轉(zhuǎn)化，但能的總量是保持不變的。自然界中，物體的能量在傳遞、轉(zhuǎn)化過程中總是遵循能量守恒這一基本規(guī)律的。

　　六、說明

　　本節(jié)內(nèi)容的處理應根據(jù)學生具體情況而定，學生基礎較好，可介紹較多內(nèi)容;學生基礎較差，不一定要求應用物體機械能變化規(guī)律解題，只需對功和能關系有初步了解即可。

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