《功和功率专题复习》教学案

《功和功率专题复习》教学案课程分析：（本课的作用和学习本课的意义）【考点分析】功和功率这两个知识点，既是高中物理的核心知识，也是学业水平测试和高考的必考内容，对照近两年的《学业水平测试说明》，测试的要求也由原来的A级上升为B级，为此将这两个知识点合二为一进行专题复习，旨在使学生很好地掌握这部分知识。【学情分析】我借班上课的班级是省扬中高二文科强化班，学生基础比较好，头脑反应比较快，接受能力也比较强，这是上好这节课的有利条件；但也存在一些不足，如学生较长时间未涉及这两个知识点，知识的遗忘可能比较严重，再则就是大环境和学科性质的影响，可能文科学生对物理不太重视，还有就是这个班的女生多，我又是第一次上这个班的课，事先与学生几乎没有什么交流和沟通，师生之间的互动可能未必那么和谐，这是我所担心的。问题设计问题:1、通常讲做功的两个必要因素是力和力向位移，而功的表达式却涉及到的是三个因素力、位移以及它们之间的夹角，这是不是有点矛盾呢？2、把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h。若物体的质量为m，所受到的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中．问：重力做的功和空气阻力做的功各为多少？小明是这样解答的：（1）因为位移大小l=0，根据公式W=Flcosα，所以W1=mg×0=0J；（2）同理，因为位移大小l=0，所以W2=-f×0=0J你认为他的解法对吗？如错，请说明理由。3、由公式tWP合理推导出公式cosFvP以及FvP？4、长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在与o点等高的A位置，如图所示，现将小球有静止释放，它由A点运动到最低点B的过程中，小球重力的瞬时功率的变化情况是（）（A）一直在增大（B）一直在减小（C）先增大后减小（D）先减少后增大教学构想及目标:知识目标：1、帮助学生建构起较为清晰合理的功和功率的知识体系2、使绝大多数学生在知识层面上能达到B级以上的要求能力目标：努力提升学生综合运用功和功率等知识解决相关问题的能力情感目标：让学生重拾自我，增强自我意识，体验因自主学习而获得自我发展的成功喜悦教学重点：1、功和功率内涵和外延的把握2、有关功和功率等问题的释疑教学难点：功和功率知识的灵活运用教学方法：以学生为主体、教师为主导、释疑为主线、训练为主攻的教学理念，集启发、思考、讨论、训练为一起，融自主、合作、探究为一炉的综合教学方法。所需设备：多媒体，课件教师活动学生活动设计意图一、明确要求，目标导学这节课我们一起来复习《功和功率》这两个知识点，首先我们看一看《小高考说明》：2010年测试内容测试要求说明功AA：了解功率A2011年测试内容测试要求说明功BB：理解把握内涵、灵活运用功率B二、自主疏理，注重释疑（一）功基本概念1.做功的两个不可缺少的因素：力和物体在上发生的位移。2.功的公式：W=，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向夹角。3、正功和负功：根据W=Flcosα可知0≤α90°α=90°90°α≤180°功的正负W0W=0意义力F对物体不做功力F对物体做负功F是动力还是阻力动力阻力4、功的单位：(J)；功是(矢、标)量。教师点拨：（1）功的公式可有两种理解：一是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“lcosα”；二是在位移l方向上的力“Fcosα”乘以位移l（2）功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小。我们知道知识体系的建构，离不开对知识的深度理解，尤其是对学生疑难的解释和疏通，下面针对学生指导学生看课件上小高考说明要求学生完成发下去的讲义上自主梳理《功部分》的内容。学生做好后，进行互批。设计意图：用课件将2010年和2011年得学业水平测试要求展示出来，让学生进一步明确学习要求，并比较它们的异同。了解到测试要求由2010年得A级变为2011年的B级，这样让学生思想上高度重视起来。采取这种开门见山、直奔主题、明确要求、突出要点的教学方式，就是努力节约时间，提高课堂教学成效。设计意图：考虑到学生时间和精力有限以及努力提高课堂教学效率等因素，采取了将知识整理使之系统化后并以填空题的形式，来引导学生自主复习，帮助学生建构强有力而清晰的知识体系。对“功和功率”这两个知识点可能出现的疑难问题各自设置了三个小问题，采取提问学生的方式，让学生先思考，暴露问题，然后教师再点拨启发，从而达到学生自悟、自纠、自觉的目的，进一步加深学生对这两个知识点的认识。思考题1．做功的必要因素常常强调的是两个因素，而功的表达式涉及到的却是三个因素，这是不是有点矛盾呢？解析：cos)cos(W1FllFlFcoscos1FllFFlW）（2．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h。若物体的质量为m，所受到的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中．问：重力做的功和空气阻力做的功各为多少？小明是这样解答的：（1）因为位移大小l=0，根据公式W=Flcosα，所以W1=mg×0=0J；（2）同理，因为位移大小l=0，所以W2=-f×0=0J你认为他的解法对吗？如错，请说明理由。3．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，如图所示，一质量为m的滑块以某一速度v沿着长木板表面从A要求学生看课件，先学生思考片刻，然后教师打出分析过程进一步引导学生去思考，并叫一位学生综述。要求学生看课件，先让全体学生思考片刻，然后叫一位学生站起来解答，其他学生补充。最后教师评述。要求学生看课件，先让学生思考片刻，然后叫一位学生起来解答，教师因势利导加以追问，其他学生补《思考题1》设计意图：通过数理推理帮助学生将做功的决定因素的几种说法有机的统一起来。介于学生对这一问题有一定的难度和提高教学时间的利用率，为此，我将推理这一问题的过程展示给学生，让学生自学，从而达到自悟自觉。《思考题2》设计意图：不少学生对恒力功的计算公式的适用条件不够重视，于是就设置这样的一题，采取帮助小明纠错的方式，激发学生解题的欲望。这里主要是突出公式的应用条件，以及将变力功的问题转化为恒力功的策略。《思考题3》设计意图：此题的功能，一方面强调功的计算公式中的位移物理意义；另一方面突出摩擦力做功的几种情景，尤其是通过追问，列举了一个让学生意想不到的滑点滑至B点在木板上前进了L，而长木板前进了S，若滑块与木板间的动摩擦因素为μ，则摩擦力对滑块和对木板所做的功分别是（A）（A）-μmg(S+L)，μmgS（B）-μmgL，μmgS（C）-μmg(S+L)，μ(M+m)gS（D）μmg(S+L)，-μmgS追问：摩擦力做功有何特点？能否举一个滑动摩擦力做功为0的例子？二、功率基本概念1.定义：功与完成功所用时间的.2.物理意义：描述力对物体.3.公式(1)tPW,P为时间t内的平均功率.(2)P=Fvcosα(α为F与v的夹角)①v为平均速度,则P为②v为瞬时速度,则P为.4.额定功率:机械时输出的功率.5.实际功率:机械时输出的功率.要求额定功率.教师点拨：各类发动机铭牌上的额定功率指的是该发动机正常工作时的最大输出功率,并不是任何时候发动机的实际输出功率都等于额定功率。实际输出功率可在零和额定功率之间取值,发动机的功率即是牵引力的功率.在功率一定的条件下,牵引力跟车辆的行驶速度成反比.思考题1．由公式tWP合情推理出公式cosFvP以及FvP？解答：cosFcosFcosPvtltFltW（1）一般情况下：tlv，此时功率为P充。要求学生完成发下去的讲义上自主梳理《功率》部分的内容。学生做好后对照标准答案互批要求学生看课件，思考片刻，然后教师打出分析过程引导学生思考。动摩擦力做功为0的例子，使学生对摩擦力做功有一个全面的认识，从而较为彻底地解决这一类问题。设计意图：通过将知识整理系统化后，以填空题的形式，引导学生加以复习，帮助学生建构强有力的知识体系。《思考题1》设计意图：让学生了解这些公式的来龙去脉，认识到这些公式不是孤立的而是有密切联系的，它们之间也有一定的逻辑关系，从而加深对公式的理解和运用。（2）如果时间t趋于0时，tlv瞬时速度，P为瞬时功率（3）当F与v的方向一致时，1cos，cosFvP得到FvP2．长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在与o点等高的A位置，如图所示，现将小球有静止释放，它由A点运动到最低点B的过程中，小球重力的瞬时功率的变化情况是（C）（A）一直在增大（B）一直在减小（C）先增大后减小（D）先减少后增大解答：3．(2009年、单选)一辆汽车以额定功率行驶，下列说法中正确的是（B）（A）汽车的速度越大，则牵引力越大（B）汽车的速度越小，则牵引力越大（C）汽车一定做匀加速运动（D）汽车一定做匀速运动解答：mfFa，FvPmfvPaV增大，加速度a减少，但它们的方向一致，因此速度v继续增大，a继续减少，直到加速度为0，以最大速度做匀速运动。为了更好地把握重点，设计了三道例题，试题的情景有别于平时，强调变化，体现思考性，难度由易到难，以社会、生活、科技为试题背景，突出题目的开放性，注重知识的灵活运用以及实际问题的解决。采取学生先做，生生自纠，教师再评的教学方法，其目的是发挥学生的主体性和教师的主导作用，充分发挥习题的应有功能，使学生的解题水平真真实实地得到提高。要求学生看课件，思考片刻，然后叫一位学生站起来解答，其他学生补充。学生如有困难，教师打出事先准备好的课件加以引导、点拨、启发。要求学生看课件，先让学生思考片刻，然后叫一位学生起来解答，教师加以点拨启发。《思考题2》设计意图：加强对瞬时功率表达式的理解，尤其要关注公式cosFvP中的弱项α。真正领会α对瞬时功率的影响，进而让学生对此公式有一个全面而深刻的把握。考虑到学生解决这个问题有一定的困难，我设计了课件动画，适时给予点拨和引导，让学生顺着自己的思维拾阶而上，体会到思考的快乐和成功的喜悦。《思考题3》设计意图：此题就是加强功率和牛顿运动定律以及运动学知识的综合运用，加深对汽车以额定功率行驶这一现象的理解，进而提高学生综合运用知识的能力。三、典例精讲，突破重点1、如图所示重为G的物体静止在倾角为α粗糙斜面上，现使斜面体竖直向上做匀速直线运动，位移为x，则在这一过程中，物体始终保持相对静止，哪些力作正功、负功？分别为多少？合力做功为多少？解答：mgxGW，2coscosmgxNxWN，2sinsinmgxfxWf0cosxFW合或0fNG．（上海理综）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为多少？当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为多少？解答：（1）由公式atv得到2/73.1168.27smtva根据牛顿第二定律：mafF解得：NNmaf3101.31591N1500F（2）KwFvP50.3w331500fv3、如图所示，水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将叫一位学生上黑板解答，其他同学在下面解答，教师用课件打出解答，稍加点评综述。叫一位学生上黑板解答，其他同学在下面解答，教师稍加点评教师引导学生搞清物块运动情景，然后和学生一起解答。《例1》设计意图：突出对功的基本公式的理解和运用，纠正弹力不做功以及摩擦力只做负功的错误认识。《例2》设计意图：试题以当下科技新成果为背景，强化功率和前面力学以及运动知识的综合运用。《例3》设计意图：这道题涉及到多情景、多过程问题，综合性比较强。解决这个问题，不仅需要综合运用本节课所一小工件放到传送带上。设工件初速为零，工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数