2019-2020年高一物理第五章第二節(jié)功2課時教案新課標人教版必修2

課題授課目標教學重點、難點授課方法

2019-2020年高一物理第五章第二節(jié)功2課時授課設計新課標人教版必修§5.2功課型新授課(2課時)?知識與技術(shù)理解功的見解和做功兩個要素。(2)會利用公式進行相關(guān)運算.2.過程與方法(1)理解正、負功的含義，能解說相關(guān)現(xiàn)象.W=Flcosa要靈便運用.3.感情、態(tài)度與價值觀生產(chǎn)、生活中各處表現(xiàn)了功的問題.合理、正確地做“功”有益于社會.授課重點理解功的見解及正負功的意義。授課難點利用功的定義式解決相關(guān)問題。授課方法教師啟示、引導，學生自主閱讀、思慮，談論、交流學習成就。教學手授課工具段計算機、投影儀、CAI課件、錄像片授課活動學生活動（一）引入新課教師活動：初中我們學過做功的兩個要素是什么？學生思慮并回答：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上搬動的距離。擴展：高中我們已學習了位移，所以做功的兩個要素我們能夠認為是：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動的位移。導入：一個物體碰到力的作用，且在力的方向上搬動了一段位移，這時，我們就說這個力對物體做了功。在初中學習功的見解時，重申物體運動方向和力的方向的一致性，若是力的方向與物體的運動方向不一致呢？相反呢？力對物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計算這些功呢？本節(jié)課我們來連續(xù)學習相關(guān)功的知識，在初中的基礎(chǔ)進步行擴展。（二）進行新課1、推導功的表達式教師活動：若是力的方向與物體的運動方向一致，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：思慮老師提出的問題，依照功的見解獨立推導。在問題一中，力和位移方向一致，這時功等于力跟物體在力的方向上搬動的距離的乘積。W=Fs教師活動：若是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a角的力F的作用下，沿水平方向向圖乙前行駛的距離為s,如圖乙所示，求力F對物體所做的功。學生活動：思慮老師提出的問題，依照功的見解獨立推導。在問題二中，由于物體所受力的方向與運動方向成一夾角

a,

可依照力

F的作用收效把

F沿兩個方向分解：即跟位移方向一致的分力

Fl,

跟位移方向垂直的分力冃，以下列圖：據(jù)做功的兩個不能缺少的要素可知：

分力

Fi對物體所做的功等于

Fis。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=W+W=W=FiS=FsCOS

a教師活動：顯現(xiàn)學生的推導結(jié)果，談論、總結(jié)，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=FSCOSaW表示力對物體所做的功，F(xiàn)表示物體所碰到的力，s物體所發(fā)生的位移，a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，各量要求一致采用國際單位制。2、對正功和負功的學習教師活動：指導學生閱讀課文P5的正功和負功一段。經(jīng)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°WaW180°。那么，在這個范圍之內(nèi)，cosa可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而獲取功W也可能大于0、等于0、小于0。請畫出各種情況下力做功的表示圖，并加以談論。學生活動：認真閱讀教材，思慮老師的問題。①當a=n/2時，COSa=0,V=0。力F和位移S的方向垂直時，力F不做功；跖」

1■-'■■■■rjl衛(wèi)■---------------41||1*hm*F*Fbif*#■.......................7一5如②當aVn/2時，COSa>0,W>0。這表示力F對物體做正功;③當n/2VaWn時，COSaV0,WV0。這表示力F對物體做負功。教師活動：投影學生畫圖情況，談論、總結(jié)。談論：培養(yǎng)學生解析問題的能力。教師活動：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(jié)合生活實質(zhì)，舉例說明。學生活動：閱讀課文，理解正功和負功的含義。回答老師的問題。教師活動：傾聽學生回答，談論、總結(jié)。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決定，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攔作用。②功的正負是借以差異誰對誰做功的標志功是標量，只有量值，沒有方向。功的正、負其實不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負。我們既不能夠說“正功與負功的方向相反”也不能夠說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功能果。正功和負功是同一物理過程從不同樣角度的反響。同一個做功過程，既能夠從做正功的一方來表述也能夠從做負功的一方來表述。一個力對物體做負功，經(jīng)常說成物體戰(zhàn)勝這個力做功。打個比喻，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。比方：一個力對物體做了-6J的功，可以說成物體戰(zhàn)勝這個力做了6J的功。3、幾個力做功的計算教師活動：剛剛我們學習了一個力對物體所做功的求解方法，而物體所碰到的力經(jīng)常不單一個，那么，怎樣求解這幾個力對物體所做的功呢？投影例題：以下列圖，一個物體在拉力Fi的作用下，水平向右搬動位移為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(shù)和怎樣？物體所受的合力是多少？合力所做的功是多少？學生活動：認真審題，解決問題。教師活動：投影學生解題過程，談論總結(jié)。解析：物體碰到拉力Fi、滑動摩擦力R、重力G支持力F3的作用。重力和支持力不做功，由于它們和位移的夾角為90°Fi所做的功為：VW=Fs滑動摩擦力F2所做的功為：WFscos180°=-F2S。;cosa,=各個力對物體所做功的代數(shù)和為：W=(Fcosa-F2)S依照正交分解法求得物體所受的合力F=Ficosa-E合力方向向右，與位移同向；合力所做的功為：W=Fscos0°=(Ficosa-F2)s總結(jié)：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能夠用下述方法求解求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和；求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。教師活動：投影例題：一個質(zhì)量n=2kg的物體，碰到與水平方向成37。角斜向上方的拉力

Fi=i0N,在水平川面上搬動的距離

s=2m。物體與地面間學生活動：認真審題，解決問題。教師活動：投影學生解題過程，談論總結(jié)。解析：拉力Fi對物體所做的功為W=Fiscos37°=16J。摩擦力F2對物體所做的功為W=F2SCOSI8O°=-8.4J。外力對物體所做的總功WW+W=7.6J。（另解：先求合力，再求總功）談論：經(jīng)過實責問題的應用，培養(yǎng)學生獨立解析問題的能力。（三）課堂總結(jié)、談論教師活動：讓學生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個冋學到黑板上總結(jié)，其他冋學在筆錄本上總結(jié)，爾后請同學談論黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的領(lǐng)悟?qū)懴聛?、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，幸好什么地方。談論：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結(jié)能力。教師要松開，讓學生自己總結(jié)所學內(nèi)容，贊同內(nèi)容的序次不同樣，從而成立他們自己的知識框架。（四）實例研究☆對“功”的理解8［例1］水流從高處落下，對水輪機做3X10J的功，對這句話的正確理解是（）A.水流在對水輪機做功前，擁有3X108J的能量B.水流在對水輪機做功時，擁有3X108J的能量C.水流在對水輪機做功后，擁有3X108J的能量D.水流在對水輪機做功的過程中，能量減少3X10J解析：本題觀察了功和能的關(guān)系，并且同實質(zhì)中的科技應用聯(lián)系起來。解：依照“功是能量轉(zhuǎn)變的量度”可知，水流在對水輪機做功的過程中，有能量參加轉(zhuǎn)變，水流對水輪機做了3X108J的功，則有3X108J的機械能減少了。故答案應選Db點撥：功是能量轉(zhuǎn)變的量度是指做功的過程就是能量轉(zhuǎn)變的過程。做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)變，絕不能夠說功是能量的量度。☆關(guān)于“功”的計算［例2］以必然的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為f，則從拋出至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（）A.零B.C.D.解析：在小球從拋出至落回原地的過程中，小球所受阻力的方向變化了，所以是變力，怎樣求這一變力做的功，可分段辦理。答案：C點撥：關(guān)于變力所做的功，可分段辦理，求出每一段上（變換為恒力）該力所做的功，再求各段上功的代數(shù)和，也許求平均力，再求平均力所做的功?！锢喂叹毩?、起重機將質(zhì)量為100kg的重物豎直向上搬動了2m,以下三種情況下，做功2的力各有哪幾個？每個力做了多少功？是正功還是負功？（不計阻力，g=9.8m/s）(3)X勻減速下降，加速度大小a2=0.2m/s.答案：(1)拉力和重力；W拉=2WX103J；拉力做正功，重力做負103J,-1.96功拉力和重力；均等于1.96X103J;拉力做正功，重力做負功(3)拉力和重力；拉力做功-2X103J；重力做功1.96X103J；拉力做負功，重力做正功F=100N的作用下從A點運動到B點,2、如圖在圓滑的水平面上，物塊在恒力不計滑輪的大小，不計繩與滑輪的質(zhì)量及繩、=37°,3=53°，求拉力F做的功。答案：100J作★課余作業(yè)書面完成P6“問題與練習”中1-4題。業(yè)§5.2功1.功的定義：?做功的兩個要素.功的公式：W=Flcosa板書設4?單位：焦耳（J）計5?功有正、負之分①當a=n/2時，COSa=0,W=0。力F和位移S的方向垂直時，力F不做功；②當aVn/2時，COSa>0,W0。這表示力F對物體做正功；③當n/2VaWn時，COSaV0,WV0。這表示力F對物體做負功。授課后記2019-2020年高一物理第五章第八節(jié)機械能守恒定律2課時授課設計新課標人教版必修2課題§5.8機械能守恒定律課型新授課（2課時）知識與技術(shù)1?知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)變.2?會正確推導物體在圓滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理解機械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含教義和適用條件.3?在詳盡問題中，能判斷機械能可否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。過程與方法學1.學會在詳盡的問題中判斷物體的機械能可否守恒.目2?初步學會從能量轉(zhuǎn)變和守恒的見解來解說物理現(xiàn)象，解析問題.感情、態(tài)度與價值觀經(jīng)過能量守恒的授課，使學生成立科學見解，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實責問題.標的機械能，特別是解析、判斷物體所擁有的重力勢能.3?應用機械能守恒定律解決詳盡問題.教學授課重點重1?掌握機械能守恒定律的推導、成立過程，理解機械能守恒定律的內(nèi)容.點、2?在詳盡的問題中能判斷機械能可否守恒，并能列出定律的數(shù)學表達式.難點授課難點1?從能的轉(zhuǎn)變和功能關(guān)系出發(fā)理解機械能守恒的條件.?能正確判斷研究對象在所經(jīng)歷的過程中機械能可否守恒，能正確解析物系通通所擁有授課方法研究、解說、談論、練習教學手教具準備段投影儀、細線、小球，帶標尺的鐵架臺、彈黃振子.授課活動學生活動［新課導入］師：我們已學習了重力勢能、彈性勢能、動能?這些不同樣形式的能是能夠相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)變的過程中，他們的總量可否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來研究這方面的問題.［新課授課］一、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)變師：現(xiàn)在大家看這樣幾個例子，解析各個物體在運動過程中能量的轉(zhuǎn)變情況.（投影顯現(xiàn)教材上的實例，包括自由下落的物體、沿圓滑斜面向下運動的物體、豎直上拋的物體等等，這些物體最好是詳盡的實物，以增加學生學習的興趣，減小問題的抽象性）師：我們先來看自由落體運動的物體，自由落體運動是一種最簡單的加速運動，在這個運動過程中能量的轉(zhuǎn)變情況是怎樣的？生：在自由落體運動中，物體在下落的過程中速度不斷增大，動能是增加的；而隨著高度的減小，物體的重力勢能是減少的.師：在豎直上拋運動的過程中，能量的轉(zhuǎn)變情況又是怎樣的？生：豎直上拋運動能夠分成兩個階段，一個是上升過程的減速階段，一個是下落過程的加速階段，下落過程的加速階段能量的變化過程和自由落體運動中能量的轉(zhuǎn)變過程是一樣的，動能增加，重力勢能減少，由于這個階段的運動實質(zhì)上就是自由落體運動?在上升過程中，物體的動能減少，重力勢能增加.師：物體沿圓滑斜面上滑，在運動過程中碰到幾個力，有幾個力做功，做功的情況又是怎么樣的？生：在物體沿圓滑的斜面上滑時，物體碰到兩個力的作用，其中包括物體碰到的重力和斜面對它的支持力，這兩個力中重力對物體做負功，支持力的方向向來和物體運動方向垂直，所以支持力不做功.師：在豎直上拋過程中能量的轉(zhuǎn)變情況是怎樣的？生：在豎直上拋過程中，先是物體的動能減少，重力勢能增加，爾后是重力勢能減少，動能增加.師：我們下面再看這樣一個例子：（演示：如圖5.8—1,用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗.把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到必然高度的A點，爾后松開，小球在搖動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)變.我們看到，小球能夠擺到跟A點等高的C點，如圖5.8—1甲.若是用尺子在某一點擋住細線，小球誠然不能夠擺到C點，但擺到另一側(cè)時，也能達到跟A點同樣的高度，如圖5.8—ffl5*S-1乙）師：在這個小實驗中，小球的受力情況怎樣？各個力的做功情況怎樣？這個小實

O驗說了然什么問題？生：小球在搖動過程中受重力和繩的拉力作用

.

拉力和速度方向總垂直，

對小球不做功，只有重力對小球能做功

.實考據(jù)明，小球在搖動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)變

.

在搖動過程中，小

球總能回到原來的高度

?可見，重力勢能和動能的總和不變

.師：上邊幾個例子都是說明動能和重力勢能之間的相互轉(zhuǎn)變，那么動能和別的一個勢能一一彈性勢能之間的關(guān)系又是什么呢？我們看下面一個演示實驗.（實驗演示，如圖5.8—2，水平方向的彈簧振于.用彈簧振子演示動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)變）misSIBS5.8-2師：在這個小實驗中，小球的受力情況怎樣？各個力的做功情況怎樣？這個小實驗說了然什么？（學生觀察演示實驗，思慮問題，選出代表公布見解）生1小球在往來運動過程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向

上受彈力作用

.

重力、支持力和速度方向總垂直，

對小球不做功；只有彈簧的彈力對小球能做功

.生2:實考據(jù)明，小球在往來運動過程中彈性勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)變

.

小球在往來運動過程中總能回到原來的地址，可見，彈性勢能和動能的總和應該不變.師：動能和重力勢能的總和也許動能和彈性勢能的總和叫做什么能量？生：動能和重力勢能和彈性勢能的總和叫做機械能.師：上述幾個例子中，系統(tǒng)的機械能的變化情況是怎樣的？生：誠然動能不斷地變化，勢能也不斷地變化，它們的變化應該存在一個規(guī)律，即總的機械能是不變的.（課堂訓練）如圖5.8—3所示，桌面高為A,質(zhì)量為m的小球從離桌面高為的重力勢能為零，則小球落到地眼前剎時的機械能為（）A.mghB.mgHC.mg（H+h）D.mg（H—h）

H處自由落下，不計空氣阻力，假設桌面處解析：機械能是動能和勢能的總和，

由于選桌面為零勢舶面，所以開始機會械能為

mgH

由于小球在下落過程中只受重力，所以小球在落地從前機械能守恒，即在下

落過程中任意一個地址機械能都與開始機會械能相等

.答案：

B師：剛剛這些例子可是半定量地認識機械能內(nèi)部動能和勢能的轉(zhuǎn)變情況，要想精確地解決這個問題，還需要進一步的研究.我們獲取動能和勢能之間能夠相互轉(zhuǎn)變，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)變過程中，動能和勢能的和可否真的保持不變？下面我們就來定量談論這個問題

.二、機械能守恒定律師：我們來看這樣一個問題：（投影課本23頁圖5.8—3的問題，學生自主推導結(jié)論，老師巡視指導，及時解決學生可能碰到的困難?投影學生的推導過程，和其他學生一起談論）物體沿圓滑曲面滑下，只有重力對物體做功.用我們學過的動能定理以及重力的功和重力勢能的關(guān)系，推導出物體在

A處的機械能和

B處的機械能相等

.師：這個問題應該怎樣解決，結(jié)論是什么

？生：推導的結(jié)果為：

氐+EP2

=Ek1+EPI,即卩

El=E2.師：這個結(jié)論用文子表達應該是什么？生：動能和重力勢能能夠相互轉(zhuǎn)變，而總的機械能保持不變.師：這個結(jié)論的前提是什么？生：這個結(jié)論的前提是在只有重力做功的物系通通內(nèi).師：除了這樣一個條件之外，在只有彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能能夠相互轉(zhuǎn)變，而總的機械能不變.師（得出結(jié)論）互轉(zhuǎn)變，：在只有重力或彈力做功的物系通通內(nèi)，動能和彈性勢能能夠相總的機械能也保持不變，這就是機械能守恒定律.為了熟悉機械能守恒定律的解題步驟，我們看下面的例題.（投影顯現(xiàn)課本23頁例題，學生試一試獨立解決這個問題，在解決問題中領(lǐng)悟用機械能守恒定律解決問題的一般步驟

）把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，擺長為

L,

最大傾角為

B.小球到達最底端的速度是多大？師：這個問題應該怎樣解析？生：和剛剛舉的例子同樣，小球在搖動過程中碰到重力和細線的拉力力與小球的運動方向垂直，不做功，所以整個過程中只有重力做功，機械能守恒點只有重力勢能，沒有動能，計算小球在最高點和最低點的重力勢能的差值，恒定律就能獲取它在最低點的動能，從而計算出在最低點的速度.

.

細線的拉.小球在最高依照機械能守師：詳盡的解答過程是什么

？生:小球在最高點為初狀態(tài)，若是把蠱低點的重力勢能定為零，在哥離點的篁力勢能就是而動雷為零.即Ek|-0.小球在最低點為末狀而動權(quán)能夠表示為運動過程中只有重力做功，所以機核能守恒，即Eu+E汀+EP,，把&個狀態(tài)下妁動施、勢能的表達貳代人■可s：w-mg（f-*由it評出v=V2gl（1—casff）.師：經(jīng)過這個題目的解答，你能夠獲取什么啟示呢？生1:機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來辦理問題要比

牛頓定律方便.生2:用機械能守恒定律解題，必定明確初末狀態(tài)機械能，要解析機械能守恒的

條件.師：下面大家總結(jié)一下用機械能守恒定律解決問題的一般步驟.（投影學生總結(jié)的用機械能守恒定律解題的一般步驟，組織學生談論完滿這個問

題，形成共同的見解）（參照解題步驟）生：能夠分為以下幾步進行：1.采用研究對象——系統(tǒng)或物體.2?依照研究對象所經(jīng)歷的物理過程?進行受力、做功解析，判斷機械能可否守恒.3.合適地采用參照平面，確定研究對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能.4.依照機械能守恒定律列方程，進行求解.師：它和動能定理解題的同樣點是什么呢？生：這兩個定理都能夠解決變力做功問題和運動軌跡是曲線的問題?它們都關(guān)懷物體初末狀態(tài)的物理量.師：用動能定理和機械能守恒定律解題的不同樣點是什么？生：機械能守恒定律需要先判斷機械能可否是守恒，而應用動能定理時要求要比機械能守恒定律條件要寬松得多.應用機械能守恒定律解決問題第一要規(guī)定零勢能面，而用動能定理解決問題則不需要這一步.師：剛剛同學們解析得都很好，機械能守恒定律是一個特別重要的定律，大家必然要熟練掌握它.（四）實例研究☆對機械能守恒定律條件的理解［例

1］以下列圖，以下四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖

A、BC中的斜面是圓滑的，圖

D中的斜面是粗糙的，圖

A、B

中的

F為木塊所受的

外力，方向如圖中箭頭所示，圖ABD

中的木塊向下運動，

圖

C

中的木塊向上運動。

在這四