2024-2025學(xué)年高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 2 功（1）教案 新人教版必修2

2024-2025學(xué)年高中物理第七章機(jī)械能守恒定律2功（1）教案新人教版必修2學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：高中物理第七章機(jī)械能守恒定律第2節(jié)：功（1）

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級，必修2班

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年第二學(xué)期，第5周星期二上午第一節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將緊密圍繞新人教版必修2教材，通過對功的定義、計(jì)算及其與能量轉(zhuǎn)換關(guān)系的探討，幫助學(xué)生深入理解機(jī)械能守恒定律。教學(xué)內(nèi)容將結(jié)合實(shí)際例子，強(qiáng)調(diào)功在實(shí)際問題中的應(yīng)用，確保學(xué)生能夠掌握功的計(jì)算方法，并理解其在機(jī)械能守恒中的作用。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.物理觀念：理解功的概念，掌握功的計(jì)算方法，形成對能量轉(zhuǎn)換和守恒的深刻認(rèn)識。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識分析問題、解決問題的能力，提高邏輯思維和批判性思維能力。

3.科學(xué)探究：通過實(shí)例分析和實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生具備觀察、提問、假設(shè)、驗(yàn)證的探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)其積極、嚴(yán)謹(jǐn)、合作的學(xué)習(xí)態(tài)度，增強(qiáng)對科學(xué)技術(shù)的社會責(zé)任感。學(xué)情分析高中二年級學(xué)生在知識層面，已具備了一定的物理基礎(chǔ)知識，對力學(xué)概念有初步了解，但對于功的概念及其計(jì)算方法可能還不夠熟練。在能力方面，學(xué)生的邏輯思維和分析能力逐漸形成，但將理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題解決的能力仍有待提高。素質(zhì)方面，學(xué)生具有探究精神和合作意識，但部分學(xué)生可能存在學(xué)習(xí)主動性不足、課堂參與度不高的問題。

對本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識儲備和思維能力將對理解功的概念及其與機(jī)械能守恒的關(guān)系產(chǎn)生重要影響。此外，學(xué)生的行為習(xí)慣，如課堂紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度等，也將影響教學(xué)效果。因此，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異，采用多樣化教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度，從而提升教學(xué)效果。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

(1)講授法：通過生動的語言和實(shí)例，闡述功的概念和計(jì)算方法，使學(xué)生易于理解。

(2)討論法：組織學(xué)生分組討論，分析實(shí)例中功的作用，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

(3)實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動手驗(yàn)證功的計(jì)算，增強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

2.教學(xué)手段：

(1)多媒體設(shè)備：利用PPT展示功的計(jì)算公式、實(shí)例分析及相關(guān)動畫，直觀形象地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。

(2)教學(xué)軟件：運(yùn)用物理模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)習(xí)興趣和效果。

(3)網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料，拓展知識面，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

創(chuàng)設(shè)情境：利用多媒體展示運(yùn)動員舉重和拋擲標(biāo)槍的圖片，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注運(yùn)動員所做的功。提出問題：“運(yùn)動員在舉重和拋擲標(biāo)槍時(shí)，分別做了多少功？這些功是如何影響運(yùn)動員的表現(xiàn)的？”通過提問激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

(1)功的定義和計(jì)算方法（5分鐘）

-功的概念：介紹功的定義，強(qiáng)調(diào)功是描述力對物體作用效果的一種量度。

-功的計(jì)算方法：講解功的公式，即功=力×位移×cosθ，解釋各參數(shù)的含義。

(2)功與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系（5分鐘）

-功與能量：闡述功與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系，即外力做的功等于物體能量的變化。

-機(jī)械能守恒：強(qiáng)調(diào)在無外力做功的情況下，機(jī)械能守恒。

(3)實(shí)例分析（5分鐘）

-分析導(dǎo)入環(huán)節(jié)中的實(shí)例，計(jì)算運(yùn)動員所做的功，并解釋其與表現(xiàn)的關(guān)系。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

(1)課堂練習(xí)（5分鐘）

-設(shè)計(jì)具有代表性的練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，鞏固對功的計(jì)算方法的理解。

-教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問。

(2)小組討論（5分鐘）

-將學(xué)生分成小組，討論以下問題：在實(shí)際生活中，還有哪些例子可以用功來解釋？功在這些例子中是如何體現(xiàn)的？

-各小組匯報(bào)討論成果，全班交流分享。

4.課堂提問（5分鐘）

提問學(xué)生關(guān)于功的定義、計(jì)算方法以及與能量轉(zhuǎn)換關(guān)系的問題，檢驗(yàn)學(xué)生對新知識的理解和掌握程度。針對學(xué)生的回答，進(jìn)行針對性講解和輔導(dǎo)。

5.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

(1)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)（2.5分鐘）

-邀請學(xué)生上臺演示簡單的功的計(jì)算實(shí)驗(yàn)，如計(jì)算彈簧測力計(jì)所做的功。

-其他學(xué)生觀察并思考實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的功的計(jì)算方法。

(2)創(chuàng)新性思考（2.5分鐘）

-提問：“在實(shí)際應(yīng)用中，如何利用功的概念來提高效率？”

-學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，教師點(diǎn)評并進(jìn)行總結(jié)。

6.總結(jié)與拓展（5分鐘）

(1)總結(jié)（2分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)功的概念、計(jì)算方法以及與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

(2)拓展（3分鐘）

-布置一道具有挑戰(zhàn)性的思考題，要求學(xué)生在課后查找資料并撰寫小論文，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-掌握了功的定義，理解了功是描述力對物體作用效果的一種量度。

-學(xué)會了功的計(jì)算方法，能夠準(zhǔn)確計(jì)算各種情況下的功。

-理解了功與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系，能夠解釋機(jī)械能守恒的原理。

2.過程與方法：

-通過實(shí)例分析和實(shí)驗(yàn)操作，提高了將理論知識應(yīng)用于實(shí)際問題解決的能力。

-在小組討論和課堂提問中，鍛煉了邏輯思維和表達(dá)能力。

-通過創(chuàng)新性思考，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)了對物理學(xué)科的興趣，尤其是對力學(xué)部分的學(xué)習(xí)。

-培養(yǎng)了積極、嚴(yán)謹(jǐn)、合作的學(xué)習(xí)態(tài)度，課堂參與度有所提高。

-提升了對科學(xué)技術(shù)的社會責(zé)任感，認(rèn)識到物理知識在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價(jià)值。

4.核心素養(yǎng)能力：

-形成了物理觀念，能夠用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。

-提高了科學(xué)思維能力，能夠運(yùn)用物理知識分析問題、解決問題。

-增強(qiáng)了科學(xué)探究能力，通過觀察、提問、假設(shè)、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，深入探究物理規(guī)律。

-樹立了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，認(rèn)識到科學(xué)學(xué)習(xí)對社會發(fā)展的意義。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識點(diǎn)：

-功的定義：力對物體作用的效果

-功的計(jì)算公式：W=F×s×cosθ

-功與能量轉(zhuǎn)換：外力做功=能量變化

-機(jī)械能守恒：無外力做功時(shí)機(jī)械能守恒

②詞、句：

-功：力的功效

-能量守恒：能量不能創(chuàng)造也不能消失，只能轉(zhuǎn)換形式

-實(shí)例分析：運(yùn)動員舉重、拋擲標(biāo)槍

③藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出關(guān)鍵詞，如“功”、“能量”、“守恒”等。

-繪制力的示意圖，展示力的方向和位移的關(guān)系。

-設(shè)計(jì)有趣的卡通圖示，將運(yùn)動員舉重和拋擲標(biāo)槍的場景融入板書，增強(qiáng)視覺效果。

-在板書周圍添加與物理現(xiàn)象相關(guān)的趣味小貼士，如能量轉(zhuǎn)換的小例子，激發(fā)學(xué)生興趣。課后作業(yè)1.計(jì)算題：

一輛質(zhì)量為200kg的小車從靜止開始加速，受到一個(gè)持續(xù)時(shí)間為5秒、大小為500N的恒力作用。假設(shè)小車在水平面上運(yùn)動，摩擦力忽略不計(jì)，求該力對小車所做的功。

答案：由于小車是從靜止開始加速，可以使用牛頓第二定律F=ma來計(jì)算加速度a。a=F/m=500N/200kg=2.5m/s2。在5秒內(nèi)，小車獲得的速度v=at=2.5m/s2×5s=12.5m/s。力對小車所做的功W=Fs=500N×12.5m=6250J。

2.應(yīng)用題：

一名學(xué)生將一個(gè)重10N的物體從地面抬起，抬到1.5m高的桌子上。求學(xué)生對物體所做的功。

答案：學(xué)生對物體所做的功W=Fd=10N×1.5m=15J。

3.分析題：

一輛自行車在水平路面上勻速行駛，車手保持一定的速度前進(jìn)。請分析在這種情況下，自行車的動能和勢能是否守恒。

答案：在水平路面上勻速行駛時(shí)，自行車的動能和勢能不發(fā)生變化，因?yàn)闆]有外力做功。但是，由于摩擦力的存在，自行車的機(jī)械能會逐漸轉(zhuǎn)化為熱能，所以從宏觀角度來看，機(jī)械能并不守恒。

4.計(jì)算題：

一顆子彈以500m/s的速度擊中一塊靜止的厚木板上，假設(shè)子彈的質(zhì)量為10g，子彈在木板中停止。求子彈對木板所做的功。

答案：子彈對木板所做的功等于子彈動能的減少量。動能的初始值E_ki=0.5mv2=0.5×0.01kg×(500m/s)2=1250J。由于子彈最終停止，其動能的最終值E_kf=0J。因此，子彈對木板所做的功W=E_ki-E_kf=1250J。

5.探究題：

一輛小車沿著斜面