《功》典型教学设计研究(杨德保)_典型教学设计研究

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《功》典型教学设计研究

山东省阳谷 【学习目标】

1、知道功的定义，理解功的两个因素。

2、掌握功的公式：W＝Flcosα，能在具体的物理情景中计算恒力做功的多少。

3、知道功是标量，理解正功和负功的含义。

4、知道什么是几个力对物体所做的总功，掌握计算总功的两种方法。【教学流程】

一、温故知新、整体感知

（课件投影）守恒是自然界普遍遵循的基本规律，在上节的学习内容（《追寻守恒量》）中，我们重温伽利略的理想斜面实验，从中你能感受到什么量守恒了吗？

生活中能量转化的实例很多，请同学们举例说明不同形式的能量之间可以相互转化。拿出其中的几实例，以小组为单位进行交流，分析能量为什么会发生变化。（设计意图：概念引入之背景，把功与能量间建立有机的联系，使学生宏观把握、整体感知：功和能是两个密切联系的物理量，即如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。）

（简要实录：通过温故性问题，很快唤起了学生的回忆，学生反应很热烈，从生活中列举了很多能量转化的实例：电风扇转动过程中电能转化为机械能，搓手时机械能转化为内能，柴油机工作时内能转化为机械能……，再通过分析为什么能量会发生变化，自然地过渡到了功与能量间的密切联系上，很快就得出了结论。）

（课件投影）如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。

二、主体探究、提示规律：

（一）创境激意、引发思考（课件投影）

1、结合图片，判断下列运动过程中起重机的拉力是否做功？同时思考：一个力要做功应具备哪些条件？

（1）起重机吊起货物向上运动时（2）起重机吊起货物静止不动时（3）起重机提着货物水平运动时

2、再回顾初中已有知识基础，写出力在下述情况下的所做的功分别是多少？（1）当力F与物体运动的方向相同时；（2）当力F与物体运动的方向垂直时

（上述两种情况下物体运动的位移均为L）请同学们独立思考，然后自由发言。

（设计意图：重视课本，立足课本插图创设的情境，引导学生自行归纳总结功的两要素。回顾已有的知识，通过特殊情景下功的计算为下面一般性的公式推导垫定基础，指引方向。）

（简要实录：学生在独立思考的基础上，踊跃发言。）

（课件投影）做功的两个必要条件：作用在物体上的力；物体在力的方向上发生一段位移。力在两种特殊情形下的做功情况：力与运动的方向相同时W=FL；力与运动的方向垂直时不做功。

（二）演绎推理、总结规律

（课件投影）创设情境：一般的情况力F的方向与运动方向并不一致，也不是与运动方向发生的位移相垂直，力F方向与运动方向成某一角度时，力F对物体有没有做功呢？若做了功，所做的功又是多少呢？请写出其具体的计算式。

要求：先独立思考，然后在小组内进行交流论证。

（设计意图：在学生自主探究基础上经历公式WFlcos的建立过程。）（简要实录：在教师设置的导向性信息的诱导下，学生能顺利地从力的分解上得出一般性表达式WFlcos，针对分解位移的情况，部分同学反应有困难，但在稍稍停顿后有所顿悟，自此学生亲身经历了一般性公式的推导过程，理解了公式的含义，顺势引导学生对公式做一般性的理解，利用课件投影的方式强化理解）

（课件投影）启发诱导：根据等效替代思想，运用矢量分解，把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题，沿物体运动的方向和垂直于运动方向分解力或沿力的方向及垂直于力的方向分解位移。由此得出：WF=F Lcosα α是力的方向与位移方向的夹角

力是对体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。

适用于恒力做功

功是标量，单位：焦（J）１Ｊ＝ 1N 〃 m

（三）交流互动、深化理解

1、（课件投影）请同学们结合功的公式，判断一个力在下述情况下的做功的正负情况: a.当0  

2、（课件投影）请同学们结合图片，以小组为单位讨论一下正、负功的含义是什么？

（设计意图：通过对公式中可能出现的情况，明明白白地知道功有正、负、然后结合图片带着已有的生活体验理解力正、负功的含义。）

（简要实录：在教师的导向性信息诱导下，学生进行了热烈的讨论，在学生交流互动的基础上从动力学角度和能量转化的角度展开对正、负功的理解，最后在学生认识的基础上统一认识，将相应的要点投放在大屏幕上，从而达到了对正、负功的理解。）

（课件投影）正、负功的含义：

（1）功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功（2）功的正负是借以区别谁对谁做功的标志

（3）一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功

三、拓展迁移、学以致用

（课件投影）

1、下列现象中，哪些力对物体做了功()A、人推墙而墙不动时人的推力 B、在平直公路上行驶的汽车受到的重力

C、人提着箱子前行时（箱子离地的高度不变）D、起重机向上吊起货物时悬绳的拉力

（设计意图：把握功的两要素，明确一个力要做功，两要素缺一不可）

（简要实录：学生很顺利地得出了答案，并在简要回答的过程中突出了功的两要素）

（课件投影）

2、如图所示，小孩在粗糙的水平面上用大小为5N水平力F推箱子推着箱子前进了2m，求下列情形下的做功情况。

⑴ 推箱子匀速前进，推力F所做的功W1=? ⑵ 推着箱子加速前进，推力F所做的功W2=? ⑶若箱子的质量m=2kg，箱子与地面的动摩擦因数μ=0.2，阻力Ff所做的功W3=? 克服阻力Ff所做的功又是多少？

（设计意图：让学生在实例中感受力对物体做的功只与F、L、α三者有关与物体的运动状态等因素无关；求解功一定要明了是哪个力对物体做的功；某力做负功与克服某力做功含义相同，但在表达上“一负一正”不等同。）

（简要实录：部分学生对两种情况下F做功情况相同不敢苟同，但在简单的讨论后，能认识到错因之所在，要求的是某一个力的作用效果，非合力的作用效果。）

（课件投影）

3、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（）

A、2000J

B、1000J

C、16J D、无法确定（设计意图：让学生把握公式W=FLCOSα的适用条件，理解力和位移要具有同时性，即力要始终作用在物体上。）

（简要实录：学生对该题在认识上很快就达成了共识，立即就给出了答案，几乎未用时间。）

（课件投影）

4、一个质量m的雪橇，受到与水平方向成α角的斜向上方的拉力F，在水平地面上移动的距离为L，物体与地面间的滑动摩擦力f（1）物体受几个力？各个力对物体所做的功分别是多少？各个力对物体做功的代数和(即总功)是多少？

（2）物体所受的合力是多少？合力对物体做的功是多少？（设计意图：通过例题的分析与计算，掌握合力做功的计算方法。）

（简要实录：学生很顺利的完成了该题的分析与计算，结合具体的数据感受感受到，各个力对物体做功的代数和与合力对物体所做的功相等，由此总结出了计算总功的两种方法，利用课件投影到屏幕上。）

（课件投影）求解总功有两种方法：

1、求各个力做功的代数和： W总=W1+W2+〃〃〃〃〃〃+Wn；

2、求合力所做的功： W总=F合 L cosα 【教学反思】

该教学设计是我于2009年4月参加县级教学能手评选活动时撰写的，在评选活动的课堂大赛中我取得了 同时获得了市级“教学改革优秀教师”的荣誉称号，获得了县级学科优胜奖，被评为校级优秀教师，在本次教学能手评选活动的课堂教学大赛中我又取得了