初中初三物理功教案有哪些
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初三物理功教案
《功》教学设计
浙江省桐乡市高级中学 胡亦中
一、教学目标
1.知识和技能
(1)理解功的概念。
(2)理解功的两个要素。理解功的正负的物理意义。
(3)会用功的定义式计算恒力做功的大小。
2.过程和方法
(1)通过“功”的学习认识建立物理概念的一般方法。
(2)感受正交分解法推导力做功的计算式。
学习啦在线学习网 3.情感、态度和价值观
学习啦在线学习网 体验物理知识在生产生活的广泛应用，激发探究的兴趣和学习的热情。
学习啦在线学习网 二、教学重点和难点
学习啦在线学习网 1.重点是力对物体做功的两个要素和掌握功的计算公式。
2.难点是功的正负和对“克服阻力做功”的理解。
三、教学流程
1.教学流程图
2.教学流程说明
学习啦在线学习网 情景Ⅰ 生活实例
学习啦在线学习网 (1)货物在起重机作用下被举高了;(2)机车制动后，列车逐渐驶向站台。
活动Ⅰ 讨论
学习啦在线学习网 请学生分析货物、列车的能量变化。讲出功的定义(若物体在力的作用下能量发生变化，那么这个力一定对物体做了功)。
活动Ⅱ 搬重货物
三种方式搬货物。一种只做原地上下搬的过程，另外一种则搬着货物来回走动。第三种原地搬起货物挺住不动。这些情景，让学生讲出做功的两个要素。
活动Ⅲ 讨论、交流
(1)逻辑推理，探究功的规律
①功的公式
如图1，力F使滑块发生位移l这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算?
计算公式：W=Fl。
如果细绳斜向上拉滑块，如图2所示，这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?
学生讨论：分析并得出这一位移为lcosθ。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：
学习啦在线学习网 W=Flcosθ
结论：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
运用公式计算功：给出F=100N、l=5m、θ=37°，与同学一起计算功W，得出W=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1N·m。
在国际单位制中，功的单位是焦耳(J) 1J=1N·m
②功是标题，探究合力的功
再根据公式W=Flcosθ做启发式提问
学习啦在线学习网 将F分解到l的方向上得到这个分力为Fcosθ，再与l相乘，结果仍然是W=Flcosθ。
例1 如图所示，F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力，大小分别为：F1=3N，F2=4N，在这两个力共同作用下，使物体P由静止开始沿水平面移动5m距离的过程中，它们对物体各做多少功?它们对物体做功的代数和是多少?F1. F2的合力对P做多少功?
学习啦在线学习网 从合力功与分力功所遵从的运算法则，深化功是标量的认识。
解答过程如下：位移在F1、F2方向上的分量分别为l1 =3m、l2 =4m，F1对P做功为9J，F2对P做功为16J，二者的代数和为25J。F1、F2的合力为5N，物体的位移与合力方向相同，合力对物体做功为W =FS =5N×5m=25J。
合力做功
学习啦在线学习网 两种求法： W合=F合·l·cosθ; W合=W1+W2+W3… 此为代数和
③运用公式—探究正功、负功
没有方向，但有正负之分。
总结：
当0°≤θ<90°时，cosθ为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。
当θ=90°时，cosθ=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。
当90°<θ≤180°时，cosθ为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。
同学讨论正功、负功的物理意义，它们反映了什么问题?
例2 如图中，a图中的推力对正在前进中的小车来说是阻力，b图中小车受到的滑动摩擦力阻碍小车的运动，c图中上升中的小球，重力与运动方向相反阻碍小球的上升，三个力均对物体做负功：
a.图中推力做功
b.图中摩擦力做功
c.图中重力做功
学习啦在线学习网 讨论结果：当力对物体做正功，这个力对物体来说是动力。
力对物体做负功，从动力学的角度看，这个力是阻力，对物体的运动起阻碍作用。
一个力对物体做了负功，往往说成物体克服这个力做了功(取绝对值)，即：
(2)实际运用
学习啦在线学习网 例3 一人乘电梯从1楼到10楼，在此过程中经历了先加速、后匀速，再减速的运动过程，则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是( )
A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B.加速时做正功，匀速和减速时做负功
学习啦在线学习网 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功
D.始终做正功
例4 如图所示，一质量为m=10kg的雪橇，受到与水平方向成37°斜向上的拉力作用从静止开始运动，力的大小为F=100N，使雪橇在水平地面上移动l=5m，如图所示。雪橇与地面间的滑动摩擦力为Ff=70N。求：
①人对雪橇的拉力所做的功;
②雪橇克服摩擦力所做的功;
③力对雪橇所做的总功。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)
学习啦在线学习网 (3)作业布置 略
高中物理必修2《功》教案
教学目标
1、知识与技能
学习啦在线学习网 (1)理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素;
学习啦在线学习网 (2)理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功;
学习啦在线学习网 (3)知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，知道功是标量;
学习啦在线学习网 (4)掌握合力做功的意义和总功的含义;
(5)掌握公式W=Fs cosα的应用条件，并能进行有关计算。
2、过程与方法：理解正负功的含义，并会解释生活实例。
3、情感、态度与价值观：功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。
教学重难点
教学重点
重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素;
教学难点
1.难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲白;
2.使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一。
教学过程
一、功
1.基本知识
(1)功的定义
一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功.
(2)做功的因素
①力;②物体在力的方向上发生的位移.
(3)功的公式
①力F与位移l同向时：W=Fl.
学习啦在线学习网 ②力F与位移l有夹角α时：W=Flcos_α，其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦.
③各物理量的单位：F的单位是N，l的单位是m，W的单位是N·m，即J.
学习啦在线学习网 (4)正功、负功
(5)合力的功
功是标量，当物体在几个力的共同作用下，发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功.
2.思考判断
(1)公式W=Fl中的l是物体运动的路程.(×)
学习啦在线学习网 (2)力F1做功10 J，F2做功-15 J，力F1比F2做功少.(√)
学习啦在线学习网 (3)力对物体不做功，说明物体位移一定为零.(×)
探究交流
一个人提着一水桶，在水平路面上匀速行走了一段路程，人对水桶是否做了功?
学习啦在线学习网 【提示】 人提着水桶在水平路面上行走，人提桶的力对水桶不做功.因为人提水桶的力，沿竖直方向，而水桶在竖直方向上无位移.
学习啦在线学习网 二、功及正功、负功的理解
【问题导思】
学习啦在线学习网 1.公式W=Flcos α中各符号的意义如何?
2.功有正负，功是矢量吗?
3.做功与做工相同吗?
1.对公式W=Flcos α的理解
(1)各符号的含义：F表示力的大小;l表示力的作用点相对于地面位移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对于地面的位移大小;α表示力和位移方向的夹角.
学习啦在线学习网 (2)W=F·lcos α与W=Fcos α·l的理解
公式可以表示为W=F·lcos α，表达的物理意义是功等于力与沿力F方向的位移的乘积;公式也可以表示为W=Fcos α·l，表达的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积.
学习啦在线学习网 2.对正功、负功的理解
(1)功是标量：功是标量，只有量值，没有方向.功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负.我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果.
(2)正功、负功的物理意义：功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力.
学习啦在线学习网 (3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功.
误区警示
1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响.
2.物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”含义不同.
例：如图所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L，倾角为α的斜面的一端向上运动到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，分别求作用在物体上各力对物体所做的功.
学习啦在线学习网 【审题指导】 审题时应注意以下条件
(1)物体匀速运动，合力为零，且各力均为恒力.
(2)求力的功时，要特别关注力和位移的夹角.
学习啦在线学习网 【答案】 拉力做功mgL(sin α+μcos α)，重力做功-mgLsin α，摩擦力做功-μmgLcos α，斜面弹力对物体不做功
规律总结：力做正功还是负功的判断方法
1.看力F与位移l的夹角α
学习啦在线学习网 α<90°，力做正功;α>90°，力做负功;α=90°，力不做功.
学习啦在线学习网 2.看力F与速度v的夹角α
学习啦在线学习网 α<90°，力做正功;α>90°，力做负功;α=90°，力不做功.
3.看速率增大还是减小，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功.
学习啦在线学习网 三.摩擦力功的理解
【问题导思】
学习啦在线学习网 1.静摩擦力一定不做功吗?
2.滑动摩擦力一定做负功吗?
3.相互作用的一对静摩擦力的总功和一对滑动摩擦力的总功分别如何?
学习啦在线学习网 我们知道运动的物体可以受滑动摩擦力或静摩擦力，静止的物体也可以受滑动摩擦力或静摩擦力.
总结
(1)当静止的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，摩擦力对该物体不做功.
学习啦在线学习网 (2)当运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，摩擦力可能是阻力，也可能是动力.当摩擦力为动力时，摩擦力做正功;当摩擦力为阻力时，摩擦力做负功.
(3)求摩擦力做的功时，对于静摩擦力，由于物体之间相对静止，两物体位移相同.因此一对静摩擦力做功的代数和为零.对于滑动摩擦力，由于物体之间有相对滑动，故两个物体的对地位移并不相同，因此两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零.
例：质量为M的木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进l，如图所示.若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?摩擦力做的总功为多少?
【审题指导】 解答此题应把握以下两点：
(1)两物体所受摩擦力的方向.
学习啦在线学习网 (2)求功时所用位移是指物体对水平面的位移.
学习啦在线学习网 【答案】 -μmg(l+L) μmgl -μmgL
学习啦在线学习网 四、总功及其求解思路
【问题导思】
1.什么是总功?
学习啦在线学习网 2.总功的求法有哪些思路?
3.上述思路常适用于哪些情况?
由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：
1.先求物体所受的合力，再根据公式W合=F合lcos α求合力的功.
学习啦在线学习网 2.先根据W=Flcos α，求每个分力做的功W1、W2、W3、…、Wn，再根据W合=W1+W2+W3+…+Wn，求合力的功.即合力做的功等于各个分力做功的代数和.
误区警示
学习啦在线学习网 方法(1)：仅适用于几个力同时作用于物体上，且它们均不发生变化的情况;
方法(2)：在任何情况下都适用，不管是几个力同时作用，还是作用时间有先后.
例：如图所示，一个质量m=2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F=10 N作用，在水平地面上移动的距离l=2 m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff=4.2 N，求外力对物体所做的总功.(cos 37°=0.8，sin 37°=0.6)
【审题指导】 求解该题一般有如下两种思路：
学习啦在线学习网 【答案】 7.6 J
规律总结：灵活选择两种求合力功的方法
学习啦在线学习网 1.如果物体处于平衡状态或在某一方向受力平衡，或者物体在某一方向上做匀变速直线运动
(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更简捷.
2.如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力功)时，选择W合=W1+W2+W3+…+Wn简单方便.
例：如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l.该过程中，斜面对物体做的功、各力对物体做的总功分别是( )
学习啦在线学习网 A.-mglsin θcos θ，0
B.0,0
C.0，mglsin θcos θ
学习啦在线学习网 D.-mglsin θcos θ，mglsin θcos θ
【答案】 B
学习啦在线学习网 五、变力功的求法
学习啦在线学习网 例：如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力Ff的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功?
【答案】 mgL;0;
《功》教学设计
一、教学目标
学习啦在线学习网 (一)知识与技能
学习啦在线学习网 1.知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。
学习啦在线学习网 2.明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3.能应用公式进行简单的计算。
学习啦在线学习网 (二)过程与方法
1.通过实验和生活中的例子，理解做功包含的两个必要因素，判断出力是否对物体做功。
2.通过观察和分析，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。
(三)情感态度与价值观
学习啦在线学习网 1.通过联系生活、生产实际激发求知欲，培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。用物理学史培养学生的科学态度和科学精神。
学习啦在线学习网 2.通过合作性的探究，展示性交流，增强自信，树立自尊、学会合作的意识，追求学生和谐发展。
二、教学重难点
在学习《功》这一节以前，学生已学习了力和力的作用效果、压强等知识，功是力的另一种效果。学习功是对前面知识的延续和应用，同时也是学习后面功率、机械效率、能等知识的必要知识储备。本节从日常生活常见的具体实例入手，让学生分析力作用在物体上，产生的不同效果，从而理解做功的必要条件。然后介绍了功的计算公式、单位以及应用公式进行简单的计算。解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简便。研究功的重要意义在于，可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。
本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。其中，“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素，为功的计算打好基础。“功的计算”明确了功的计算方法，从定量的角度研究功。
本节教学的重点是明确力学中功的含义，难点是判断力是否对物体做功。可以引导学生通过对生活实例的辨析，对做功有初步的认识。结合实例，区分力是否对物体做功，认识做功包含两个必要因素，强调力的方向与物体移动方向一致。要求学生能应用公式进行简单的计算。
学习啦在线学习网 教学重点：明确力学中功的含义。
学习啦在线学习网 教学难点：判断力是否对物体做功。
三、教学策略
学生已学习了力及力的作用效果等知识，但对于什么是做功还没有直观的认识。本节课从物体对放在地面上的物体及其光滑水平面上拉动的物体的受力分析，引出物理学中功的含义。接着让学生对日常生活常见的具体实例入手让学生分析力作用在物体上后，产生的不同效果，从而理解什么是功。对于“功的计算”公式的得出、应用公式进行简单的计算均采用演示实验方法，让学生直观观察、思考中使学生总结得出本节所授知识，避免生硬的教学，让学生充分融入到学习中来学习知识。
学习啦在线学习网 四、教学资源准备
多媒体课件等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(5分钟)
让学生说一说，含有“功”的成语学习啦在线学习网或词语，指出其中“功”的含义。
学习啦在线学习网 针对学生的回答，教师点评：现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思，物理学中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含义，这节课我们一起研究力学的“功”。
板书课题：15.1力学中的“功”
学习啦在线学习网 学生思考并回答。
将学生的语文知识学习啦在线学习网与物理课堂有机融合。充分调动学生参与课堂教学的积极性。
新课教学
(30分钟)
一、力学中的功
1.做功的含义
课件展示：
学习啦在线学习网 (1)叉车把货物举起;(2)小明想把大石头移开，但没有搬起。
让学生讨论叉车和小明的工作是否有成效?
引导完成物体的受力分析，明确是哪个力对货物的移动做出了贡献，从而初步得出物理学中的功的含义：
学习啦在线学习网 如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。
2.做功的两个必要因素
课件展示：
学习啦在线学习网 (1)人把物体提到楼上;(2)工人推着车向前运动;(3)小孩子用力推车，车未动;(4)吊车吊着重物静止在空中。
学习啦在线学习网 让学生标出物体受到力的方向和物体移动的方向，再说出几个事例中哪些是做功的?哪些是不做功的?做功的事例中有哪些相同之处?
学习啦在线学习网 引导学生总结出力学中做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力
学习啦在线学习网 二是物体在这个力的方向上移动了距离。
举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子?比一比，看谁对生活观察得最仔细?学生可能举出很多的例子?如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。
教师引导：下面的几个例子是否有做功的情况存在?
例1：起重机吊起重物静止在空中，问拉力是否做功?货物的重力是否做功?
例2：起重机吊着货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗?
例3：一个正在运动的物体所受的外力突然消失，小球将会怎样?
学生回答后接着问：假如一个小球在光滑水平冰面上由于惯性做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
引导学生根据以上事例分析，总结物体不做功的情况：(1)有力而没有距离，不做功;(2)有力，也有距离，但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离)，不做功。(3)有距离(运动)而没有力，不做功。
学习啦在线学习网 学生思考并回答：叉车的工作有成效，体现在它施了力，并且把货物举高了。小明的工作没有成效，体现在他虽然施了力，但并没有使大石头移动。
学生分析并回答。(1)人把物体提到楼上时，人施了力，物体在力的方向上通过一段距离，人做了功;(2)工人推着车向前运动时，工人施了力，物体在力的方向上通过一段距离，工人做了功;(3)小孩子用力推车时，小孩施了力，但车没有移动，小孩没做功;(4)吊车吊着重物静止在空中时，吊车施了力，但重物没有移动，吊车没做功。
学生积极思考，并回答问题。
学习啦在线学习网 学生分析讨论后回答，
有力没有距离，不做功。
有力，也有距离，但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离)，不做功。
学习啦在线学习网 物体靠惯性运动，有距离(运动)而没有力，不做功。
学习啦在线学习网 运用事例对比进行思考，学生易于接受新知识。
通过多媒体课件展示出具体的实例，激发学生积极思考问题，使抽象的知识具体化，有利于学生的理解与认识，也提高了学生的分析概括能力。
学习啦在线学习网 对于做功的两个必要条件，特别是力的方向与物体的运动方向并不完全一致的情况，学生不容易理解，通过对哪几种情况下，不做功情况的分析，突破了难点，加深了学生对做功的理解与认识。
二、功的计算
教师引导：通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?说出你猜想的依据。
总结出功的计算方法：力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
功的计算公式：功=力×距离
表达式：W=Fs
学习啦在线学习网 公式中符号的意义及单位：
W──功──焦耳(J)
F──力──牛顿(N)
S──距离──米(m)
1焦=1牛?米(1J=1N?m)
学习啦在线学习网 多媒体课件出示课本例题，引导学生分析物体受到几个力的作用。哪个力做了功?重力是否做功?为什么?
学习啦在线学习网 学生认识到：力越大，在力的方向通过的距离越多，做的功越多。所以功与力和在力的方向通过的距离有关。
学习啦在线学习网 学生明确，物体的运动方向是水平的，马的拉力与物体运动方向一致，因此马的拉力对物体做功。计算功的大小时应该利用拉力大小800N与水平运动的距离3000m。重力方向与运动方向垂直，因此重力不做功。
学习啦在线学习网 培养学生分析、概括能力。也使学生能更好的理解功的计算公式及功的单位。
通过例题加深学生对所学知识的理解和认识，提高学生运用所学知识解决实验问题的能力。
课堂小结
(5分钟)
学习啦在线学习网 通过今天的学习，同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。
学习啦在线学习网 促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。