功
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《五步教学法》课题示范案例
§7.2 功——五步教学法案例
教材分析：
《功》是人教版新课程高一物理第七章第二节，功和能的概念是物理学中重要的基本概念，且贯穿在全部高中物理学中，故本章教材在第一节追寻守恒量之后，接着就对功进行研究和讨论，学生初中已接触过功的概念，但本节课并不是初中内容的简单重复，而是内容的深化和拓展。
《功》从学生日常常见的事例如机车牵引列车前行、起重机搬运货物、手握握力器出发引出功，便于学生认识的逐步加深，教材本着创设物理情境，设疑激趣的原则，引导学生先分析力与位移同向的例子，然后探究力与位移有夹角时功的求解。再过渡到实际物体受多个力做功的情况，引导学生导出总功的求解方法。另外，结合具体事例引导得出正负功的条件时，不急于求成。通过针对性较强的课堂训练使学生掌握功的概念，求法，正负功的判断。
教学目标：
1. 理解功的概念，能利用功的一般公式进行功的计算。
2. 理解总功，能计算合外力对物体所做的总功。
3. 理解功是能量转化的量度，做功过程也是能量转化的过程，并能举例说明。
教学重点、难点：
重点：理解功的概念及正负功的意义。
难点：利用功的定义解决有关问题。
教学设想：
贯穿新课程理念把课堂让给学生，遵循物理的客观规律，循序渐进，由此及彼，充分发扬学生的主体作用，教师的主导作用，把学生引入问题，让学生走出问题，形成学生自己的知识体系。
【授】
教学过程：
（一）引入新课
多媒体投影生活周围存在德尔做功事例，将学生带入物理情境，并复习上节课的内容
让学生思维有个台阶。让学生分析图片展示的物理问题，引导得出新课功的概念。
导入：力对物体做功，物体的能量发生改变，今天我们要进一步学习功。
（二）新课教学
一、功的概念
投影：
教师活动：判断上述情景中的力是否对物体做了功？
学生思考并判断回答得出：力F都不做功。
（1）做功的条件：①是作用在物体上的力
②是物体在力的方向上移动的距离。
扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：
①作用在物体上的力； ②物体在力的方向上移动的位移。
导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？下面我们来继续学习有关功的知识。
（2）功的计算式：
设问：如果力F和位移s不在同一方向，而成α角？那又怎样计算功呢？
学生推导: 据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα.
教师活动： 展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：
W=Fscosα α是矢量F和l的夹角，0 ≤α≤180°
(3)功的单位: 在SI制中，功的单位为焦耳 1J=1N·m
（4）功是标量：只有大小，没有方向
思考：
1.两个人分别向前、向后拉车，他们所用的力对车产生的效果相同吗？
2.你知道哪副图片表示小孩在做正功吗？你怎样判断？
学生结合生活事例及经验得出：左图表示力对物体来说是动力，使物体速度增加；
右图表示力对物体来说是阻力，使物体速度减少。
二、正功和负功
教师活动：指导学生阅读课文P5的正功和负功一段。学生阅读并独立完成下表:
正功的物理意义：表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。
负功的物理意义：表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）。
三、总功的求法：
学生练习，一题多解，讨论求总功的方法。
例2.一个质量m=100kg的木块，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力f=50N。
求:（1）拉力F对物体所做的功。
（2）阻力f 对物体所做的功。
（3）各个力对物体做功的代数和；
（4）外力对物体做的总功。
学生总结求总功方法：
1. 几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W=W1+W2+W3+… …
2.
例3. 起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2ｍ，下列三种情况下，有哪几个力做功 每个力做了多少功 是正功还是负功
（不计空气阻力， ）
（1）匀速提高；
（2）匀加速提高，加速度
（3）匀减速上升，加速度大小
学生总结：做功与运动形式（匀速或变速）无关。
【评】
省教科院何专家评课：本节课，相当成功，教学效果好，真真体现了新课程理念，学生主体，教师主导，师生互动，亮点纷呈。具体有以下优点：
1. 教师素质好，熟悉学生，有利于情感调动。
2.对学生思维训练好，师生互动相当好。
3.对教材熟悉，处理得当。
4．引导学生好，遵循教学规律，循序渐进。
物理组老师评：本节课，组织课堂很好，学生都调动起来，注意思维的训练，方法的传授，课堂学习氛围好，环节紧凑，快慢恰当，教学效果好，新课程理念体现很好，五步教学法将教学预定目标完成较好。
【测】
一、基础练习：
1. 一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ）
A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定
2. 两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移l，则拉力（ ）
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能
3. 质量为m的物体沿倾角为θ的固定斜面匀速滑下，在通过位移l的过程中( )
A.重力对物体做功mgl
B.重力对物体做功mglsin
C.支持力对物体做功mglcos
D.摩擦力对物体做正功，数值为mglsin
变题：如下图，在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
二、拓展题：
4. 如图在光滑的水平面上，物块在恒力F=100 Ｎ的作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮质量及绳、滑轮间摩擦Ｈ=2.4ｍ，α=37°，β=53°，求拉力F做的功。
5. 如图，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为 ( )
A．500J B．300J C．100J D．50J
6. （2006上海理综，51）人的心脏每跳动一次大约输送8×10－5 m3血液，根据这位病人体检表的数据，计算他的心脏每收缩一次所做的功大约是_______ J（汞的密度是13.6×103 kg/m3，g取10 m/s2）.
【小结】
本节课较好完成了既定的教学目标，充分发挥了学生的主体作用，环节紧凑，给学生留有较多时间思考，让学生在老师的引导下，探索物理规律，形成自己的知识体系，对功的计算，正负功的判断有一定认识。
F
F
匀速运动
l
物体静止
F
F
l
例1：质量为2kg的物体，放在粗糙的水平地面上，在F=10N与水平地面成α=600的拉力发生10m的位移。已知f摩=2N, 求拉力及摩擦力各自所做的功
s
FN
mg
A
B
α
β
F
H
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《五步教学法》课题示范案例
§7.2 功——五步教学法案例
教材分析：
《功》是人教版新课程高一物理第七章第二节，功和能的概念是物理学中重要的基本概念，且贯穿在全部高中物理学中，故本章教材在第一节追寻守恒量之后，接着就对功进行研究和讨论，学生初中已接触过功的概念，但本节课并不是初中内容的简单重复，而是内容的深化和拓展。
《功》从学生日常常见的事例如机车牵引列车前行、起重机搬运货物、手握握力器出发引出功，便于学生认识的逐步加深，教材本着创设物理情境，设疑激趣的原则，引导学生先分析力与位移同向的例子，然后探究力与位移有夹角时功的求解。再过渡到实际物体受多个力做功的情况，引导学生导出总功的求解方法。另外，结合具体事例引导得出正负功的条件时，不急于求成。通过针对性较强的课堂训练使学生掌握功的概念，求法，正负功的判断。
教学目标：
1. 理解功的概念，能利用功的一般公式进行功的计算。
2. 理解总功，能计算合外力对物体所做的总功。
3. 理解功是能量转化的量度，做功过程也是能量转化的过程，并能举例说明。
教学重点、难点：
重点：理解功的概念及正负功的意义。
难点：利用功的定义解决有关问题。
教学设想：
贯穿新课程理念把课堂让给学生，遵循物理的客观规律，循序渐进，由此及彼，充分发扬学生的主体作用，教师的主导作用，把学生引入问题，让学生走出问题，形成学生自己的知识体系。
【授】
教学过程：
（一）引入新课
多媒体投影生活周围存在德尔做功事例，将学生带入物理情境，并复习上节课的内容
让学生思维有个台阶。让学生分析图片展示的物理问题，引导得出新课功的概念。
导入：力对物体做功，物体的能量发生改变，今天我们要进一步学习功。
（二）新课教学
一、功的概念
投影：
教师活动：判断上述情景中的力是否对物体做了功？
学生思考并判断回答得出：力F都不做功。
（1）做功的条件：①是作用在物体上的力
②是物体在力的方向上移动的距离。
扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：
①作用在物体上的力； ②物体在力的方向上移动的位移。
导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？下面我们来继续学习有关功的知识。
（2）功的计算式：
设问：如果力F和位移s不在同一方向，而成α角？那又怎样计算功呢？
学生推导: 据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα.
教师活动： 展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：
W=Fscosα α是矢量F和l的夹角，0 ≤α≤180°
(3)功的单位: 在SI制中，功的单位为焦耳 1J=1N·m
（4）功是标量：只有大小，没有方向
思考：
1.两个人分别向前、向后拉车，他们所用的力对车产生的效果相同吗？
2.你知道哪副图片表示小孩在做正功吗？你怎样判断？
学生结合生活事例及经验得出：左图表示力对物体来说是动力，使物体速度增加；
右图表示力对物体来说是阻力，使物体速度减少。
二、正功和负功
教师活动：指导学生阅读课文P5的正功和负功一段。学生阅读并独立完成下表:
正功的物理意义：表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。
负功的物理意义：表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）。
三、总功的求法：
学生练习，一题多解，讨论求总功的方法。
例2.一个质量m=100kg的木块，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力f=50N。
求:（1）拉力F对物体所做的功。
（2）阻力f 对物体所做的功。
（3）各个力对物体做功的代数和；
（4）外力对物体做的总功。
学生总结求总功方法：
1. 几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W=W1+W2+W3+… …
2.
例3. 起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2ｍ，下列三种情况下，有哪几个力做功 每个力做了多少功 是正功还是负功
（不计空气阻力， ）
（1）匀速提高；
（2）匀加速提高，加速度
（3）匀减速上升，加速度大小
学生总结：做功与运动形式（匀速或变速）无关。
【评】
省教科院何专家评课：本节课，相当成功，教学效果好，真真体现了新课程理念，学生主体，教师主导，师生互动，亮点纷呈。具体有以下优点：
1. 教师素质好，熟悉学生，有利于情感调动。
2.对学生思维训练好，师生互动相当好。
3.对教材熟悉，处理得当。
4．引导学生好，遵循教学规律，循序渐进。
物理组老师评：本节课，组织课堂很好，学生都调动起来，注意思维的训练，方法的传授，课堂学习氛围好，环节紧凑，快慢恰当，教学效果好，新课程理念体现很好，五步教学法将教学预定目标完成较好。
【测】
一、基础练习：
1. 一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ）
A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定
2. 两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移l，则拉力（ ）
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能
3. 质量为m的物体沿倾角为θ的固定斜面匀速滑下，在通过位移l的过程中( )
A.重力对物体做功mgl
B.重力对物体做功mglsin
C.支持力对物体做功mglcos
D.摩擦力对物体做正功，数值为mglsin
变题：如下图，在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
二、拓展题：
4. 如图在光滑的水平面上，物块在恒力F=100 Ｎ的作用下从A点运动到B点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮质量及绳、滑轮间摩擦Ｈ=2.4ｍ，α=37°，β=53°，求拉力F做的功。
5. 如图，一根绳子绕过高4m的滑轮（大小、摩擦均不计），绳的一端拴一质量为10kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住．若人拉住绳子前进3m，使物体匀速上升，则人拉绳所做的功为 ( )
A．500J B．300J C．100J D．50J
6. （2006上海理综，51）人的心脏每跳动一次大约输送8×10－5 m3血液，根据这位病人体检表的数据，计算他的心脏每收缩一次所做的功大约是_______ J（汞的密度是13.6×103 kg/m3，g取10 m/s2）.
【小结】
本节课较好完成了既定的教学目标，充分发挥了学生的主体作用，环节紧凑，给学生留有较多时间思考，让学生在老师的引导下，探索物理规律，形成自己的知识体系，对功的计算，正负功的判断有一定认识。
F
F
匀速运动
l
物体静止
F
F
l
例1：质量为2kg的物体，放在粗糙的水平地面上，在F=10N与水平地面成α=600的拉力发生10m的位移。已知f摩=2N, 求拉力及摩擦力各自所做的功
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