2023屆高考物理一輪復習教學設計功的計算

“學思課堂”教學框架一2023屆高三物理一輪復習

學科高中物理年級高三時間：學22年11月10日（星期四）：黃世芳

課型一輪復習課題功的計算

所屬主題功能觀點

大概念概念1做功的過程就是能量轉化或轉移的過程

1.1做功

重要概念

1.2能量轉化或轉移

1.1.1理解功和功率。了解生產生活中常見機械功的功率大小及其意義

課標內容

1.2.1理解合力做功與動能和動能定理的關系。能用動能定理解釋生產

生活中的現象。

次位概念

1.2.2理解重力做功與重力勢能的關系。定性了解彈力做功與彈性勢能

的關系。

1.2.3通過實驗，驗證機械能守恒定律。（只有重力做功或彈簧彈力做

功，對應機械能守恒，理解做功的過程就是能量轉化或轉移的過程。）

【試題情境】

1生.活實踐類：機車啟動、各種交通工具、各種體育比賽項目、各種生產工具、各種

娛樂項目和傳送帶等。

2學.習探索類：功的正負判斷和大小計算、變力做功的計算、動能定理的應用、機械

能守恒的理解與應用、功能關系的理解和應用、能量守恒及轉化問題。

內容要求解讀高考命題方向

2022年乙tf/N

L通過功與能的學習，卷?204卜

高考命題培養(yǎng)學生能量守恒的觀題考查功與。&?德

分析念和從能量角度處理問"F-t”圖像4

題的思維習慣。

恒力與變力做功的問題。

為基礎的功能關II

2.提高學生從物理學視2021年甲卷?24題以減速

系應用問題。

角出發(fā)解決生產、生帶為背景考查了功與動能定

活、運動等實際情境中理等知盥力）小軍

的功與能量問題和創(chuàng)新識。

性問題的能力。

組織概念功、恒力做功、變力做功、總功（合力功）、正功、負功、功能關系

學思課堂概括/原理做功是力在空間上累積的效果

相關概念力、位移、圖像法、平均值法、動能定理、微元法

【情境】播放“我國航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神州十三號載

人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸”的視頻：

1.學生分析返回艙著陸過程中的運動狀態(tài)分析和受力分析？

2.思考分析返回艙所受阻力為恒力或為變力時，運動狀態(tài)有何不同？

情境包裹

3,應如何分析返回艙的能量變化？

【包裹】

1.恒力和變力做功的計算；

2.做功對應著能量的變化。

核心問題功的計算

【理解核心概念：做功】

1.做功的兩個要素、功的公式及其適用范圍？

2功.的正負是指什么意思？功是矢量嗎？你有哪些方法判斷功的正負？

有力對物體不做功的情況嗎？

3恒.力做功怎么計算？

派生問題

4.變力做功計算方法和恒力做功一樣嗎？不一樣的話，應如何計算變力

做功？

【理解核心概念：做功與能量的關系】

1.不同力做功對應什么形式的能轉化？

2.做功與能量的轉化或轉移有什么定量關系嗎？

相互作用觀：物體受力發(fā)生運動，力做功對應能量變化

物理觀念能量觀：從物理學視角形成能量的基本概念，并用于解釋自然現象和解

決實際問題。

1.做功的分析計算方法

（1）有什么力做功？一一，恒力和變力做功計算的區(qū)別與聯(lián)系。

2.推理論證的能力：恒力做功計算方法的理解，變力做功方法的微元思

核心素養(yǎng)科學思維想，綜合分析推理的理解。

3.模型建構的能力：

（1）變力做功的基本模型

（2）功能等量關系模型

科學探究

科學態(tài)度1認.識生產、生活中的物理現象堅持實事求是、嚴謹認真的態(tài)度

與責任2.愛國情懷、文化自信、科技強國的信念

理解能力：做功概念的理解，恒力與變力做功的區(qū)別與聯(lián)系的理解。

關鍵能力綜合分析能力：綜合數學知識、空間方位知識分析做功要素以及做功計算方法。

模型構建能力：構建變力做功的基本模型和功能等量關系模型的能力

1、知道：恒力和變力做功的計算方法。

2、理解：變力做功的六種常用方法分別為：圖像法、平均值法、轉換法、微元法、功

率法以及用動能定理間接求變力做功的方法。

教學目標3、能做：能夠從物理學視角出發(fā)，求解生產、生活以及運動等真實情境中的各種力所

做的功。

重點：恒力功、變力功、總功的計算。

難點：理解掌握變力做功的基本模型，靈活應用解決實際情境問題。

“學思課堂"物理一輪復習《功的計算》教學過程

2022年4月16日，我國航天員翟志剛、王亞平、葉光富搭乘神

州十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，著陸階段主要

依靠主降落傘將返回艙安全運送至地面?，F將該運動過程簡化，

情境假設返回艙在距地面高H處的位置準備著陸，此時速度大小為?j

包裹V0,方向向下，打開降落傘，降落傘帶來的空氣阻力為f,忽略其

他阻力，落地時返回艙速度剛好減為0,主降落傘質量不計，返回

艙（含航天員）總質量為m,重力加速度為g。請同學們思考：

（1）若f是恒力，如何計算它做的功？■

（2）若f與返回艙速度大小成正比，如何計算它做的功？

1、做功的兩個要素、功的公式及其適用一

I11

范圍？—

-----------------------------------

正功：力對物體起推動作用

2、功的正負是指什么意思？功是矢量負功：力對物體起阻礙作用

嗎？你有哪些方法判斷功的正負？有力判斷方法：從力方向與位移（速度）方向的

對物體不做功的情況嗎？夾角判斷，夾銳角做正功，夾鈍角做負功，

夾直角力對物體不做功。

3、完成例1,歸納恒力做功和總功的計

算，體驗功的標量性?！練w納恒力做功和總功的計算方法】

1.恒力做功：

例1（單選）：靜止在水平面上質量為1kg

的物體，同時受到水平面內兩個相互垂直W=Ficosa

知識導的拉力F】、F2的作用，由靜止開始運動了

2.總功：

學與問5m,速度為10m/s。已知Fi=6N、F2=8N,

題探究則（）①W總=F合Icosa

A、Fi做功30J

B、F2做功24J②W總=%+咳+%+……

C、Fi、F2的合力做功70J11

總二彳血廿一孑川詔

D、Fi,F2做的總功50J③w

【歸納變力做功的計算方法】

變力做功的計算方法一：

方法規(guī)情境方法概述

FN

在F-x或P-t圖像中，圖線與橫軸所圍?湎積”的

4、完成例2,歸納變4蜘%---；代數和就表示力F在這段位移所做的功或一段時

力做功的計算方法。2尸1

間內機械做功的數值，且位于橫軸上方的“面積”

圖像法°XQBm

例2-1：如圖所示圖線o，飛廣r為正，位于橫軸下方的“面秋'為負，但此方法只

便于求圖線所圍圖形規(guī)則的情況（如三角形、矩

表示作用在做直線運一2*1

J------..形、圓等規(guī)則的幾何圖形）

動的物體的外力與物/

體運動位移的對應關系，物體開始處于靜變力做功的計算方法二:

止狀態(tài)，則當物體在外力的作用下，運動方

常境方樵述

40m的過程中，求力Fi、F2及合力做的功。法

在求解變力做功時，若物體受到的力方向不

變，而大小隨位移呈線性變化，即力均勻變

化，則可以認為物體受到一大小海=丐區(qū)

F

ffr

i1TliYfTnTn的恒力作用，為、片分別為物體初、末態(tài)所

受到的力，然后用公式股應cosa求此力所

做的功

例2-2：如圖所示，足球運動員用力F踢變力做功的計算方法三:

出足球，足球的質量為足球被踢出時

m,就期廉方搬

的速度為V,足球被踢出后在地面上運動

了距離x停下。在這個過程中，足球運動肋建小球從4囑慢拉到哪,F財

應胸

員對足球是否做功？

能定理為WF,W^WF-mg（l-€OsaM.得：

若沒有做功，請說明W尸啾l-co$?）

路由；若做功，請計

算做功的多少？!

例2-3：在水平面上，有一彎曲的槽道AB,

槽道由半徑分別為R/2和R的兩個半圓構變力做功的計算方法四:

成。如圖所示，現用大小

常見情境方法概述

恒為F的拉力將一光滑小

將懶的運剜程分觸許多小段，因小段很小，每

球從A點沿槽道拉至Bm

微?小段上作用在物體上的力可以視為恒力，這樣就將

點，若拉力F的方向時刻元變力做功轉化為在無教個物小的位防向上腳力

法所做功的代數和.觸在中學階段，常應用于求解大