高中物理功的教案
教學目標
壹、知識目標
1.理解功的概念,知道力和物體在力的方向上通過的位移是做功兩個不可缺少折因素。
2.知道功的計算公式W=Fscos?,會用這個公式進行計算。
3.理解正功和負功的概念,知道在什麽情況下力對做正功或負功。
4.知道什麽是幾個力對物體所做的總功,知道幾個力對物體所做的總功等於這幾個力的合力對物體所做的總功。
二、能力目標
調動學生積極參與討論的興趣,培養邏輯思維能力及表述。遵循探究式教學的規律,達到?溫故而知新?的目的。
三、德育目標
通過引導學生對教材所列知識的探究使學生不僅掌握所學的知識,而且掌握探究物理學科知識的方法,並與學習其它學科知識和生活技能的方法融會貫通,達到不僅教書、而且育人的目的。
教材分析
本節教材是根據人們的認識習慣循序漸進地安排對?功?知識點的講解的,這也與物理學科的?從特殊到壹般,從簡單到復雜?的認識規律相壹致。教材在復習初中所學的功的定義,功的兩個要素,及在兩種特殊情況下計算功的方法的基礎上,提出了?在壹般情況下力對物體所做功如何計算?的問題,順其自然,符合人們的認識規律。在解決這壹問題時,不僅復習了力的分解的相關知識,加深了對力與其分力為?等效替代?關系的理解,而且利用舊的知識解決了新問題,增強了學生學好新知識的信心。而本節要討論的重點知識正功與負功問題也是在推導出功的計算公式之後,結合實際討論力與位移的方向成不同角度時,余弦函數的不同取值及符號的變更得出來的。至於總功的計算方法的推導,則更加深了學生對合力與分力?等效替代關系的理解。?
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時,通過引導和探究,邊講邊議,如果學生條件許可,可采取討論式的教法。並 用多媒體教學手段予以補充。
教學重點
功的計算方法及正功負功的物理意義。
教學難點
正功和負功的物理意義
教學過程
壹、功的定義及力對物體所做的功的計算公式
1.新課的引入(復習初中所學的功的定義及功的兩個要素引入新課)
(1)物體受到力作用且在力的方向上通過壹段位移,力就對物體做了功。
(2)功的兩個要素:作用在物體上的力及物體在力的方向上通過的位移。
2.思考與討論:功計算公式的推導
(1) 復習兩種特殊情況下功的計算(老師提問,學生回答)
當力的方向與位移方向相同時:W=FS
當力的方向與位移方向垂直時:W=0
(2) 提問:當力的方向與位移方向既不相同又不垂直時,力對物體做的
功如何計算?
老師引導,學生討論:老師把學生的思考方向引向當力的方向與位移方向不平行也不垂直時該力作用在物體上會產生哪些效果。學生討論可以把該力向平行於位移和垂直於位移兩個方向分解,用兩個方向的分力代替該力產生的效果,因此該項力做的功與它的兩個分力做的功等效,從而得出結論。
(3)歸納總結:功的計算方法 W=FScos?
(設計說明:上述方法也是我們常用的研究問題的方法,從特殊到壹般的方法以及等效替代法。)
二.正功與負功的物理意義1.思考與討論力與位移所成的角度可以在什麽時候範圍內變化,當角度逐漸增大時會出現什麽情況? 老師引導學生應用數學知識分析。
2,學生討論後得出結論:當力的方向與位移方向的夾角在零度到九十度之間時力沿位移方向的分量與位移方向相同,物體的速度增加;反之,物體的速度減小。因此 ,有如下結論
動力對物體做正功、阻力對物體做負功
(設計說明:運用數學方法解決物理問題的能力也是高考是要求的重要能力,在平時的教學中應不失時機地加以引導,使學生逐步形成這種能力)
三.合力所做的功的計算
1.提出問題:在解決了單個力做功的計算問題後,當物體同時受到多個力作用時,多個力對物體所做的功應如何計算?
(1)各力做的功應如何計算?合力做的功與各力做的功有何關系?(教師引導學生思考,學生討論後得出結論)
(2)這些力既然同時作用在物體上,能否找到壹個力能代替這些***同作用 的力的效果?(引導學生回憶合力與分力的關系,得出結論)
(3)教師歸納總結,得出結論:總功的兩種計算方法
先求出各力做的功,再求代數和
先求合力,再求合力做的功
(設計說明:這是簡單到復雜的認識規律在教學中的具體應用,應通過引導讓學生逐步掌握這種方法,對於今後學生進壹步學習和適應社會都是極為有利的)
四、例題
引導學生解決課本上的例題,讓學生掌握單個力做功的計算方法,合力做功的計算方法,以及正、負功的含義。
五、知識的拓展
與學生壹起討論變力做功的問題,使學生初步形成微元法的觀念。
六、板書設計
(壹)功的兩個要素
1.作用在物體上的力。
2.物體在力的方向上通過的位移
(二)功的計算方法
(三)正功和負功
1.當力的方向與位移方向的夾角在於零小於九十度時,力對物體做正功。
2.當力的方向與位移方向的夾角大於九十度小於壹百八十度時,力對物體做負功。
(四)兩種計算總功的方法
1.先求各力做的功,再求代數和。
2.先求合力,再求合力做的功。
七、教學反思
首先,本節課最重要是對壹些科學研究方法的教學,若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學物理研究方法的教學,則這堂課還不能算是壹堂成功的課。其次,在教學過程中應多讓學生自己參與到探究活動中去,這樣讓學生自己通過實踐探究出來的結果比教師告訴得到的結果印象要深刻的多,也讓課堂教學的師生互動有了更好的效果。
高中物理功的知識點
功
功等於力和物體沿力的方向的位移的乘積;
1.計算公式:w=Fs;
2.推論:w=Fscos?, ?為力和位移間的夾角;
3.功是標量,但有正、負之分,力和位移間的夾角為銳角時,力作正功,力與位移間的夾角是鈍角時,力作負功;
功率
功率是表示物體做功快慢的物理量。
1.求平均功率:P=W/t;
2.求瞬時功率:p=Fv,當v是平均速度時,可求平均功率;
3.功、功率是標量;
功和能之間的關系
功是能的轉換量度;做功的過程就是能量轉換的過程,做了多少功,就有多少能發生了轉化;
動能定理
合外力做的功等於物體動能的變化。
1.數學表達式:w合=mvt2/2-mv02/2
2.適用範圍:既可求恒力的功亦可求變力的功;
3.應用動能定理解題的優點:只考慮物體的初、末態,不管其中間的運動過程;
4.應用動能定理解題的步驟:
(1)對物體進行正確的受力分析,求出合外力及其做的功;
(2)確定物體的初態和末態,表示出初、末態的動能;
(3)應用動能定理建立方程、求解
重力勢能
物體的重力勢能等於物體的重量和它的速度的乘積。
1.重力勢能用EP來表示;
2.重力勢能的數學表達式: EP=mgh;
3.重力勢能是標量,其國際單位是焦耳;
4.重力勢能具有相對性:其大小和所選參考系有關;
5.重力做功與重力勢能間的關系
(1)物體被舉高,重力做負功,重力勢能增加;
(2)物體下落,重力做正功,重力勢能減小;
(3)重力做的功只與物體初、末為置的高度有關,與物體運動的路徑無關
機械能守恒定律
在只有重力(或彈簧彈力做功)的情形下,物體的動能和勢能(重力勢能、彈簧的彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。
1.機械能守恒定律的適用條件:只有重力或彈簧彈力做功。
2.機械能守恒定律的數學表達式:
3.在只有重力或彈簧彈力做功時,物體的機械能處處相等;
4.應用機械能守恒定律的解題思路
(1)確定研究對象,和研究過程;
(2)分析研究對象在研究過程中的受力,判斷是否遵受機械能守恒定律;
(3)恰當選擇參考平面,表示出初、末狀態的機械能;
(4)應用機械能守恒定律,立方程、求解;
高中物理學習方法
(壹)、正確的學習態度是前提 ?頭腦不是壹個要被填滿的容器,而是壹把需要被點燃的火把。?在學習中,由於傳統教學模式的影響,使得不少學生在學習上都依賴老師:課前等老師來,課上等老師講,課後等老師布置作業,這是不正確的學習態度。我們倡導的素質教育的壹個顯著的特點就是受教育者能主動的學習,主動的發展,充分體現學生的主體地位和教師的主導作用。因此,作為學生正確的學習態度應當是積極主動地參與知識的獲取過程。心理學研究表明:我們會掌握閱讀內容的10%,聽到內容的15%,而親身經歷內容卻能掌握80%。從這裏可以看出,在學習上,我們永遠不能等,我們要親身經歷學習過程,動手動腦,以積極的態度投入學習。
(二)、準確地理解並掌握基本概念和基本規律是基礎 學習物理重在理解,在學習過程中,我們要重視對物理現象的觀察和分析使物理概念和規律具有深刻?物?的基礎。要重視得出物理概念和物理規律的過程,或推導出新的物理概念、定理和結論的過程,只有把道理弄明白,學會追根朔源,才能真正的理解。不註意道?理?,只是死記硬背幾個結論,是學不好物理的。不能以看大量的例題和做大量的習題來代替基本概念和基本規律的學習。
把做題作為學習物理的核心內容,會使我們僅局限於所求解的習題範圍去形成基本概念和理解基本概念的含義,使掌握的物理量非常片面,支離破碎,以至很難運用自己的頭腦中的知識去解已做過的習題以外的物理問題。在我們對基本現象、基本概念、基本規律以有充分理解、復習的基礎上,做壹定量的習題是必要的,但並不是越多越好。有不少同學以為自己獨立處理問題的能力差的原因是題目做的太少。於是就花大量的時間去做題。解壹道題,記住壹種解法。這些學生腦子裏雖有很多解難題和復雜問題的方法,但壹旦遇到自己沒見過的?生題?,腦子裏記住的各種題型的解法與不熟悉的物理情景對不上號,仍毫無辦法,於是更加以為自己做過的題型還不夠多。
其實,這些學生可能根本沒有找到自己獨立處理問題的能力差的癥結所在。如果我們對壹些基本問題和壹些比較簡單的習題都是自己經過仔細分析後獨立完成的,並且對求解過程的依據,每壹步涉及到的基本概念和基本規律都有深刻的理解,那麽他就具備了獨立解決問題的基礎,在經過解壹定量復雜問題的鍛煉,壹般就具有較強的獨立處理問題的素質,再碰到?生題?時,能很快的抓住問題的切入點,?生題?也就不?生?了。
(三)、學好解決物理問題的壹般思路和科學的方法是關鍵 大數學家笛卡兒曾指出:?最有價值的知識是方法的知識?。學習物理也重在學習思路和方法,學好了解決問題的思路和方法,我們便能舉壹反三,觸類旁通,真正的提高解題的能力。從這個意義上講掌握壹種解題的思路和科學的方法比會解若幹個具體的物理問題更為重要。在物理中,各個板塊都有其解題的壹般思路。 如在講應用牛頓運動定律解決實際問題時常用分析思路: 有了解題的壹般思路,我們在分析問題時就不至於陷入理不清頭緒,束手無策。物理的解題同樣也遵循壹定的科學方法,常用的科學方法有:理想模型法、等效法、微元法、守恒法等。如在講?功和能?的三種關系時:
①動能定理: (合外力的功是物體動能變化的量度)
②重力做功: (重力做功是重力勢能和其它形式能量的相互轉化)
③重力以外的力做功: (機械能和其它形式能的轉化)。都是運用了守恒法。可見,如果懂得會用這些科學的方法,那麽解題的思維過程就能有壹定的方向,就會納入壹定的軌道,從而能較快地找到解決問題的途徑。
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