8.1功和功率（第一课时）教学设计                                                   

一、教学目标

1. 物理观念

（1）理解功的概念，掌握功的计算式；

（2）知道功是标量，知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。

2.科学思维

（1）知道通过分解力或位移推导功的计算公式；

（2）从能量转化角度，使学生明白做正、负功的物理意义。

3.科学探究

通过课堂演示实验让学生观察分析有关功的知识。

4. 科学态度与责任

（1）通过观察分析生活中的功，让学生体会物理知识与生产生活是密切联系的；

（2）培养学生在生活中应用物理知识的意识，提高学生的物理核心素养。

二、教学重难点

教学重点：功的一般计算公式；

教学难点：正功、负功物理意义的理解。

三、教学过程

任何人类活动都离不开能量，初中就学习过动能、重力势能、弹性势能，这一章我们将继续开启探究能量之旅。

学生活动一：吹箭表演

请一位男生和一位女生上前进行吹箭表演，思考回答如下问题：

1. 箭为什么能飞出去并戳中泡沫板？

2. 我们用什么方式使箭获得动能？

3. 我们初中已经学习了功的概念，回顾下功的概念，如何计算功？

4. 到底是施力还是做功改变了箭的动能？

设计目的：引出功是能量转化的量度，如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象。从而引出本节课的内容—功。

学生活动二：判断力是否做功

下面三种情形我对水杯做功没？（教师现场演示）

1. 水杯静止不动

2. 水杯水平方向上运动

3. 水杯竖直方向上运动

设计目的：得出力对物体做功的两个必要因素:(1)力；（2）力方向上位移

学生活动三：功的计算

教师手斜拉水杯，使力与位移的方向不在同一条直线，简化模型如下：

 

 

 

教学建议：教师让学生自行推导，对基础较好的学生，可直接提问，如果学生用力的分解得出公式，还可引导学生用分解位移得到公式。再对公式各物理量进行分析，得到力对物体做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。

设计目的：学生自主探究，通过分解力或位移推导功的计算公式，知道公式中各物理量的意义及成立的条件。

例1.分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，=2m。角θ的大小如图所示。

 

 

 

 

 

设计目的：加强学生对力与位移夹角的理解，知道位移与力的夹角起始点相同。同时让学生知道功有正负，为进一步探究功正负的条件做了铺垫。

学生活动四：功的正负

先从从数学角度：分析夹角不同时，W为正功、负功或不做功？

再用两个实验：1.自由下落的小钢球；视频2.竖直上抛的小钢球（采用视频慢镜头播放）

1.注意观察第一个过程和第二个过程中小钢球速度的变化情况？

2.说明正负功对小钢球的运动有什么影响？

设计目的：引导学生说出：正功—动力功，促进物体的运动，动能增加；负功——阻力功，阻碍了物体运动，动能减小。从而得到正负功的物理意义：力不同的做功效果。

学生活动五：怎样求几个力的总功？

例2.一个质量为 150 kg 的雪橇，受到与水平方向成 37°角斜向上方的拉力，大小为500 N，在水平地面上移动的距离为 5 m。地面对雪橇的阻力为 100 N， cos 37°＝ 0.8。求各力对雪橇做的总功。

（1）画出题中运动情境示意图，并画出雪橇所受的各个力，用字母标明力的名称。

（2）求出各个力做的功？

（3）求出各个力做功的代数和？

（4）雪橇受到的合力是多少？

（5）合力的功是多少？

设计目的：通过典型例题，得到计算总功的两种方法：①先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。②先根据力学知识求出合外力，再由功的定义式来计算。同时与前面功是标量相呼应。

思考与讨论：

1.问:F大小相同，l相同,角度也相同，哪种情况下拉力F做的功多?

    

 

 

 

 

 

 

2.假如你用20N的力将一足球踢出去，滚动了10米停下来，你的脚对足球做的功是200J,对吗？

设计目的：让学生知道（1）一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它力作用,以及物体的运动情况均无关；（2）力与位移 必须具有同时性，即必须是力作用过程中的位移。为学生解决后期作业过程中两个易错点。

板书设计：

一、功

1. 概念：力与力方向上位移的乘积

2. 必要因素：（1）力（2）力方向上的位移

3. 表达式：  

4. 标量 过程量

5. 单位

6. 正功     （动力）   

负功   （阻力）

不做功