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高中物理教案.doc

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上传者: 孙山美 2017-09-05 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《高中物理教案doc》,可适用于自然科学领域,主题内容包含()在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。该内容要求学生理解功的概念在具体的物理情景中能符等。

()在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。该内容要求学生理解功的概念在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负知道正功、负功的含义应用功的一般公式会计算恒力、合力的功。本节课是在学生已有的认知结构“功的公式W=Fs”的基础上进行扩展从力作用效果的角度导出功的一般公式W=Fscosα突出了力有空间积累的效果。功是物理学中的重要概念功是能量转化的量度与现代生活、生产等有着密切的联系。因此在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法让学生了解物理思想体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响让学生得到成功的体验让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。知识与技能:理解功的概念。知道功是标量认识正功、负功的含义在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。能利用功的一般公式计算恒力的功掌握计算总功的两种方法。过程与方法:通过功的概念及其公式导出的过程体会并学习物理学的研究方法能从现实生活中发现与“功”有关的问题能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。情感态度与价值观:有将功的知识应用于生活和生产实际的意识勇于探索与日常生活有关的“功”问题认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。重点:功的一般公式及其推导过程判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负总功的计算。难点:弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的认识负功的物理意义总功的计算。()让全班学生动手操作:将各自的课桌右移约cm教师关注学生操作的方式并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论用示意图分类展示在黑板上。操作的方式:大部分学生会上提小部分学生会平推、斜推、斜拉如右图所示。分组进行讨论交流图(a)、图(b)恒力F是否做功为什么?预测都有做功。预测图(a)恒力F有做功图(b)恒力F没有做功。让学生回答基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。扩展:高中我们已学习了位移做功的两个要素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。也就是说如果施力于某物体并使该物体在力的方向上移动一段距离我们就说力对这个物体做了功。那么功应该如何求解呢?本节课我们就来进一步学习有关功的知识。[板书]第节机械功()[板书].机械功的定义:作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。若物体发生的位移为s则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少?都有做功W=Fs。图(a)W=Fs图(b)W=。应用初中所学的有关功的知识基本上能够解决。若物体发生的位移为s则图(c)恒力F是否做功、做的功为多少?力F有什么作用效果?使物体竖直上提和水平前进。教师引导:能否从力的分解角度来讨论问题呢?分组讨论探究并请小组代表回答问题。不做功。因为物体在力F的方向上没有发生位移s是水平方向上发生的位移。有做功W=Fs。因为功是力F与位移s的乘积有做功W=Fscosα。因为根据平行四边形定则把力F分解为使物体水平前进的力F=Fcosα和竖直上提的力F=Fsinα。沿F的方向发生的位移为sF所做的功W=Fcosαs=FscosαF与s的方向垂直F没有对物体做功。由于F的作用效果与分力F和F共同作用效果相同所以恒力F对物体所做的功W=W=Fscosα。分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程教师小结:一般地对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力F都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力再结合功的定义得到功的一般计算式W=Fscosα教师:由于位移是矢量也可以将位移s分解再结合功的定义来推导功的一般计算式有兴趣的学生课后去完成。让学生阅读课本P第三自然段并回答焦耳是如何定义的。[板书].机械功的计算[板书]功的公式:W=Fscosα(适用条件是F必须是恒力)用小黑板或多媒体投影出示下列表格cosαWα的取值力对物体做功情况α=<α<ππα=π<α<πα=π让学生阅读课本P后由小组讨论得到结果填入表格中。πcosαWα的取值力对物体做功情况W=Fscosα大于力对物体做正功α=W=Fs力对物体做正功πα=W=力不做功<α<πW<小于力对物体做负功<α<πα=πW=Fs力对物体做负功求出图甲中恒定推力F对小车所做的功W。W=FsW=Fscos=FsW=Fscos=Fs教师引导学生如何根据物理情景来判定公式W=Fscosα中的夹角α指出W=Fscos=Fs是正确的依据是将代表力F与位移s的箭尾移到同一点如图丙所示再看它们之间的夹角。并指出W=Fs只适用于恒力F与位移s同向的情况。求出图乙中恒定拉力F对小车所做的功W。W=FsW=Fscos=Fs试比较图甲、乙中力F对小车所做的功的大小。W>WW=W设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。教师指出:功是标量其大小的比较是取绝对值进行比较的W=W才是正确的。又如做功J>JJ<JJ=J。[板书]正功与负功表示两种相反的做功效果。功是标量功的“正”、“负”既不表示方向也不表示大小既不能说“正功与负功方向相反”也不能说“正功大于负功”正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志。虽然力与位移都是矢量功却是标量没有方向但有正功和负功之分那么正功、负功的物理意义是什么呢?在图甲中推力F对小车所做了Fs的功表明推力F对小车的运动起促进作用这个力是动力在图乙中拉力F对小车所做了Fs的功表明拉力F对小车的运动起阻碍作用这个力是阻力。也就是说动力一定做正功阻力一定做负功。[板书]正功、负功的物理意义:力对物体做正功表明此力是动力其作用效果是促进物体的运动力对物体做负功表明此力是阻力其作用效果是阻碍物体的运动。在图乙中力F对小车做了Fs的功我们还可以怎么说?物体克服这个力做了J的功。克服这个力做了J的功。强调:对物体做负功往往说成物体克服这个力做功(一定是正值)。学习了一个力对物体所做的功的求解方法如果物体同时受到几个力的作用那么如何求解这几个力对物体所做的功和总功呢?总功的计算如图所示利用斜面从货车上卸货每包货物的质量m=kg斜面倾斜角α=斜面的长度l=m货物与斜面间的动摩擦sin=)因素μ=求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的解:斜面上的货物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三个力的功、外力做的总功以及合外力做的功。(g取ms作用。货物位移的方向是沿斜面向下。用正交分解法将货物所受的重力G分解到与斜面平行的方向和与斜面垂直的方向则有N=G=mgcosαf=μN=μmgcosα。由于斜面支持力N与位移垂直所以支持力对货物没有做功即W=。N重力G对货物所做的功W可以用下列三种方法求解。G方法一:根据功的定义。由于重力方向上的位移h=lsin所以W=Gh=mglsin=J=JG方法二:用公式W=Fscosα。由于重力与位移的夹角为=所以W=Glcos=mglsinJ=JG方法三:用力的分解等效。将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力G和垂直紧压斜面的分力G则有G=mgsin。由于G与位移垂直G对货物没有做功所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力G所做的功即W=Gl=mglsinJ=JG摩擦力f对货物所做的功W=flcos=μmgcoslJ=Jf外力对物体做的总功W=WWW=(–)J=J总NGf物体所受合外力F=Gf=mgsinμmgcos方向与位移相同。合合外力所做的功W=Fl=(mgsinμmgcos)l=mg(sinμcos)l合合()J=J例题的选择主要是考虑以下几点:温故如受力分析、正交分解等。知新如求功公式的应用对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。求重力功时可以进行多角度的思维训练。可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系以便归纳。要求学生思考独立完成该例题请好中差三位学生上台扳演教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。在多个力共同作用下这些力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即W=WW„W代入时应考虑功的正负号若合外力为恒力则求总功总n时还可以用W=Fscosα来求解其中α是合力F方向与位移s方向之间的夹角。总合合本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究使学生学习物理与生活拉近了距离充分体会到物理就在生活中科学就在自己身边从而激发了学习“功”的热情。在本节课的学习过程中既重视知识的获取也重视知识的形成过程使学生真正体验到探究发现的乐趣和应用知识的重要性。分组讨论探究激发学生思考和参与的积极性发挥学生的自主性培养学生分析问题和解决问题的能力让学生的认知结构在交流碰撞中得到完善和重组。教师在问题的设置上注意了知识的层次使学生在学习进程中时刻保持高昂的斗志、旺盛的精力、积极的情绪和浓厚的探究为课堂教学增强了活力。在例题的设计上既温故又知新既考虑到问题的完整性和思维的多样性又突出重点知识的检测和疑难问题的解决达到良好的教学效果。本节教学案例设计人:福建省晋江市季延中学杨清海

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