人教版高中物理必修二《功》的教学设计新部编版

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]

任教学科：_____________

任教年级：_____________

任教老师：_____________

xx市实验学校

高中物理必修二《功》的教学设计

建

立

概

念

C．在水平路上推着自行车前进时人对自行车做了功；

D．行车吊着工件水平匀速运动时，吊绳的拉力对工件做了

功。

那么，高中物理中功的概念与初中有什么不同？

比较知道，主要是用“位移”代替了“距离”，用“发

生”代替了“通过”。

那么，高中对功的计算是否跟初中也有不同呢？这就

是我们要探究的主题二。

中讲“通过”的距离。

3．通过分析、讨论、归

纳，认识做功的两个必

要因素：①作用在物体

上的力。②物体在力的

方向上发生一段位移。

迁

移

拓

展

，

总

结

规

律

二：如何计算功的多少？

1．如果力的方向跟物体的运动方向一致，该如何计算功的

多少呢？

展示问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前移动的

位移为s，如图所示，求力F对物体所做的功。

W＝Fs

2．如果力的方向跟物体的运动方向不一致，而是成某一夹

角，又该如何计算功的多少呢？

展示问题二：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，

沿水平方向向前移动的位移为s，如图所示，求力F对物体

所做的功。

3．展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。

W＝Fscosα

即：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。单位：F（ N）、s

（m）、W（J）。

请看一个问题：

例2：在如图所示四种情况下，物体都是在大小相同的力F

作用下，沿水平方向移动相同的位移s，且θ＞α，则力F

对物体做的功（）

（1）μ=0 （2）μ≠0（3）μ=0 （4）μ≠0

A. W1＞W2;

B. W1=W4;

C. W1＞W4;

D. W2＞W3

在（4）中，摩擦力做的功怎么求？是正值还是负值？

可见，功有正、负之分，正功和负功又有何区别呢？

1．思考老师提出的问

题，根据功的概念独立

推导功的计算公式。

在问题二中，由于

物体所受力的方向与运

动方向成一夹角α，可

根据力F的作用效果把F

沿两个方向分解：即跟

位移方向一致的分力F1，

跟位移方向垂直的分力

F2，如图所示：

据做功的两个要素可

知：分力F1对物体所做

功F1s，分力F2的方向跟

位移方向垂直，对物体

不做功。所以，力F所

做的功为：

W=W1＋W2＝W1

=F1s=Fs cosα。

2．体会：①功是标量、

过程量；②F一般为恒

力，可以是一个力也可

以是几个力的合力，但

要求这个合力也是恒

力，若是变力，公式就

不能直接应用；③S为力

F作用时物体所发生的

位移，不一定是力的方

这就是我们要探究的主题三。向上的位移；④要计算

功只要找F、S和α就可

以了，不必考虑物体是

做怎样的运动。

分析讨论，深化理解

三：正功和负功有何区别？

1.从数学的角度讲，力F和位移s之间的夹角α的取值范

围是0°≤α≤180°，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能

等于0，也可能小于0，因而，功W也就可能大于0、等于

0、或小于0，这就出现了正功和负功。从物理的角度讲，

正功和负功有什么不同呢？

请看教材：（三种方向的力分别作用在物体上的图片）

2．教材上图7.2—4，小球在水平面上运动，重力和支持力

对小球是否做功？

3．教材上图7.2—5，人用绳子拉小车前进时，图中绳子拉

力的方向跟速度成怎样的角度？拉力对车做什么功？

4.教材上图7.2—6，人逆着小车运动的方向用力拉小车，

拉力与小车速度方向成怎样的角度？拉力对小车做什么

功？

正功的意义是：力促进物体运动，是动力；

负功的意义是：力阻碍物体运动，是阻力。力对物体

做了负功，也可以说成是物体克服这个力做了功。

总之，功的正负表示了力对物体运动状态的作用效

果。

例如：在前面的陨石“砸了一个大坑”的现象中，陨

石“砸”地面的力对地面做了正功，地面对陨石的作用力

对陨石做了负功，也可以说成是陨石克服地面阻力做了正

功，正是地面对陨石的这个阻力，阻碍陨石的运动，才使

得陨石很快停止运动。

以后，我们还要从能量转化的角度来讨论正功和负功

的意义。

上面所求的都是单个的力对物体做的功，如果有多个

力对物体做功，这多个力做的总功又该怎样求呢？下面我

们来探究主题四。

1．认真阅读教材，思考

老师提出的问题。

①当α=π/2时，cosα=0，

W=0。力F和位移s的方

向垂直时，力F不做功，

表示该力对物体的运动

快慢没有影响；

②当α＜π/2时，cosα＞0，

W＞0。这表示力F对物

体做正功，它将对物体

的运动起推动作用；

③当π/2＜α≤π时，cosα

＜0，W＜0。这表示力F

对物体做负功，它将对

物体的运动起阻碍作

用；

发散思维，尝试应

四：如何计算合力的功？

1．展示问题三（拓展问题）：如图所示，一个物体在拉力

F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的

功各是多少？各个力对物体所做功的代数和是多少？物体

所受的合外力是多少？合外力所做的功是多少？

1．思考问题，部分学生

说明解决问题的思路；

2．比较各力做功的代数

和与合外力所做的功，

得出相应的结论：合外

力的功等于各分力的功

用

让学生说出解题思路，教师点评归纳。

的代数和。

任务驱动，课堂小结这节课我们学到了什么呢？

以教材P110例题（见图7－7）为例，我们看一下，哪些力

做功？哪些力不做功？其中F1做的功为多少？

（先求合力后求功；先求各力的功后求功的代数和）。

学生思考①物体受到哪

些力的作用？②分析哪

些力对物体做功？做正

功还是负功？哪些力对

物体不做功？回答老师

提出的为什么。让学生

在问题解决中理解物理

知识，掌握物理原理，

这种任务驱动式课堂小

结，有利于促进知识内

化，提升学习品质。

板书设计

§7-1 功

一：怎样才算做了功？

1.功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功。

2.做功的两个必要因素：①有力F作用在物体上；②物体在力的方向上有位移s。（F和s具有同体性、同过程）

二：如何计算功的多少？

1.公式：W=FScosα，α是F、s正向间的夹角，且F一般为恒力。

2.单位：F（N），s（m），W（J）。

三：正功和负功有什么不同？

①当0≤α＜π/2时，做正功，是动力

②当π/2＜α≤π时，做负功，是阻力

③当α=π/2时，不做功，不影响运动快慢

四：如何计算合外力的功？

合外力的功等于各分力的功的代数和。