8.1功与功率 教学设计-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理教学设计聚焦“功”的核心概念，深化功的定义公式W=Fxcosα，剖析正功负功意义及总功计算，通过叉车搬货情境回顾初中知识，以力与位移方向不同的场景搭建初高中知识衔接支架。 此设计以科学探究为核心，引导学生通过分解力或位移推导功的公式，结合雪橇实例分析正功负功与能量变化的关系，强化物理观念中的能量观念，拓展问题培养科学态度与责任，助力学生提升逻辑推理能力，为教师提供清晰的素养落实路径。

课时教学设计 课题 功与功率 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 1.教学内容概述 本小节围绕“功”这个核心概念展开。首先，在初中基础上深化功的定义，引入公式W=Fxcosα，重点剖析正功、负功的物理条件与意义，明确功是能量变化的量度，并掌握合力做功的计算方法。本节是连接力学与能量知识的桥梁，为后续学习动能定理奠定基础。 2.本节课内容在学科知识体系当中的地位和作用 《功和功率》在高中物理知识体系中起着承上启下的枢纽作用。它是学生认知视角从牛顿力学的“力与运动”向“功与能”跨越的关键转折点。本节既是对前面受力分析与运动学知识的综合应用，更是后续推导动能定理、学习机械能守恒定律的核心基石。“功”作为能量变化的量度，为能量的定量计算提供了根本工具；本节课直接决定了学生能否顺利建构起科学的“能量观念”。 2.学情分析 学生在初中学习过做功的概念、做功的两个必要因素、力和位移同方向时做功的计算方法，并且初中教材已经明确提出做功是能量变化的量度。在高中物理必修一的学习中学生已经从矢量的角度建立起力和位移的概念。数学上学生已经学习过余弦函数的特征。这些内容成为本节课学习的知识起点。此外，高一学生具备一定的逻辑推理能力，但抽象思维仍在发展中。对于矢量分解在功的计算中的应用可能存在理解障碍，需要通过图形辅助和具体实例来突破。 3.学习目标 1物理观念.按照力的作用效果，能计算物体运动与力的方向不在一条线上时力所做的功。 2科学探究.通过生活实例，体会做功必定伴随能量的变化。 3科学态度与责任.通过实际计算明确正功与负功的含义，能用不同方法计算总功。 4.教学重点难点 重点:1.功的公式的理解与适用条件。2.总功的计算。 难点:正功与负功的物理意义。 5.教学辅助支持 多媒体电脑，电子白板，自制课件等。 6.教学活动设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 【情境导入】叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中，叉车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务？我们把这个过程叫做什么？ 【图片展示】 【提问】能列举哪些情况下物体不对外做功么？ 【知识回顾】还需要送到指定高度，即在力的方向上要有一段距离。我们把这个过程叫做功。力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即 。 【回答问题】不受力、没有移动距离或者力与距离相互垂直。 通过回顾初中知识，引出做功的两个要素，力和位移。 分析问题 【布置任务1】说出下列场景中的力与运动的关系跟叉车搬货有什么不同，思考并讨论如何求做功的大小。 【图片展示】 【提问】位移也是矢量，能否分解位移来求拉力做的功？ 【讲解】功的单位：功是标量。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号：J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移的过程中所做的功。 【总结】以上的三个场景当中，力与运动方向不在一条线上。 【提出假设】先把力按作用效果来分解，在两个分力上分别求功的大小。 【理论推导】 【得出结论1】无论是分解力还是分解位移，力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即。 基于观察提出物理问题、提出假设、基于证据得出结论并作出解释。培养学生科学探究素养。并落实教学目标1。 拓展延伸 【布置任务2】观察下面的场景，描述一下雪橇所受的各力做功对雪橇运动产生的效果。 【讲解】以表格的形式对学生的回答进行总结归纳，把生活语言转化成物理语言(正功与负功)。说明做功伴随能量变化。 正功：；； 物体能量增加 负功：; ； 物体能量减少 【布置任务3】如图所示，雪橇和人的总质量为150kg，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos37=0.8。 （1）雪橇受到哪些力的作用？ （2）分别求这些力对雪橇做的功。 （3）这些功最终作用效果为多少？ （4）求雪橇受到的合力。 （5）求合力所做的功。 【提问】从以上的数据中发现了什么规律？ 【思考与讨论】对雪橇所受的力进行分析。重力和支持力做的功不产生效果，拉力产生正面的效果，而阻力产生负面的效果（可能会出现各种生活语言）。 【得出结论2】理解正功和负功的含义，简单了解做功过程当中有能量的变化现象。 【反馈评价】 （1）重力、支持力、拉力和阻力。 （2）; ; ; 。 （3） （4） （5） 【得出结论3】当一个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，是各个力分别对物体所做功的代数和。如果所受的力都是恒力的话，它也就是这几个力的合力对物体所做的功。 从观察生活现象出发，对做功的效果进行说明。培养学生物理观念素养。落实教学目标2和3的同时检测教学目标1的达成度。 总结归纳 【总结归纳】对本节课学到的知识点进行总结。 【拓展】某个物体随圆盘一块儿做匀速圆周运动，此时圆盘做的功是多少？如果物体做加速圆周运动的话，用什么办法求圆盘所做的功？ 【记录笔记】看板书回顾本节课关于求做功的方法、正功与负功和总功等知识点。 【思考】由于摩擦力满足向心力，而且与运动方向相互垂直，所以不做功。如果物体做加速运动的话，摩擦力不指向圆心，可以用能量的变化来求圆盘所做的功。 通过拓展问题，让学生认识到做功的本质是能量变化，培养学生科学态度与责任素养。落实教学目标2的同时检测教学目标1的达成度。 达标检测 1.用起重机把质量为的物体匀速地提高了，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？这些力做的总功是多少？如果在上升过程中，钢绳突然断了，此后的总功有什么特点？ 2.一位质量为60kg的滑雪运动员从高为10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力为50N，斜坡的倾角为30，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力做的功各是多少？这些力做的总功是多少？ 【反馈评价】 钢绳断开后总功为负功。 【反馈评价】 归纳所学知识点，形成新的图式，并运用新图式分析，解释自然与生活中的实际问题。检测教学目标1和3的达成度。 7.板书设计 8.1功与功率 1.功：；标量； 正功： ； 负功： ; 功能量 2.总功：; 恒力： 变力做功能量变化 8.作业与拓展学习设计 课后作业：课后练习题 拓展作业：结合课上问题，总结各个知识点，做好总结笔记 9.特色学习资源分析、技术手段应用说明 与单元大情景融会贯通，结合课时知识点，拆解分析，形成系统性理解，建立知识网。 通过小组合作，教师引导，促成探究，学生科学思维不仅得到提升也获得了成就感。 10.教学反思与改进 基于生活的情境很有效，马拉雪橇的例子贯穿整个课堂，不仅有效地衔接了初高中做功的知识，而且从能量变化的角度去概述做功的意义，为动能定理奠定基础。 本节课的讲解并没有太深入，讲解正负功的时候表格内容太过细碎，应该进行优化。除此之外也没有讲到克服做功于负功的关系。对于功的公式来说，位移是对地位移，应该在往后的教学当中慢慢涉及。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $