《功》教学设计

程国锋

摘 要：通过对《功》一节内容教学设计的研究，明确了新课程比较注重物理量在引入、建立上的来龙去脉，这也是为实现教学的三维目标服务起到了铺垫。

关键词：能量；量度；功

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）8（S）-0072-5

1 教材分析

高中物理“人教版”（必修2）第七章非常重视概念、规律的探究过程，整章紧紧围绕追寻守恒定律展开。探究守恒定律一定涉及能量的转化过程，而要进一步研究能量的转化，最终得到机械能守恒定律，对功的知识的掌握，就显得尤为重要。本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的，这使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。因此，在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”，还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量，同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。可以这样说，“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线，在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。

2 学情分析

要讲功的概念与应用，由于在前面已经讲了力的合成与分解、标量与矢量，所以学生已经初步认识到了通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量。也就是学生已经初步体验到“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了，因此可以让学生通过类比（从力对物体做功入手）来开始感性认知，并用实验进行说明。

3 教学设计思路

本节课是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的：从追寻守恒量谈到能量的转化；从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性；从生活中物质生产的基本动作和学生参与的互动实验，探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素；再通过特殊情景引出一般情景，并通过等效思想，借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式；从对功的一般表达式的深化研究得出功有正、负；从功的正、负引出功是矢量还是标量；通过“功是能量转化的量度”探究功是标量；通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系；通过例题的拓展得出W=Flcosα的适用条件，并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。

整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。

4 教学过程

4.1 引入新课

不同形式的能量之间可以互相转化，能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先应学习功。

设问：为什么要引入功？

4.2 通过演示和事例，说明功是能量转化的量度

请同学举例能量发生变化的例子。

演示：射箭运动。

通过学生举例和教师演示射箭运动分析、发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。又如书本图7.2-1甲：货物在起重机的作用下重力势能增加了；乙：列车在机车牵引下动能增加了；丙：握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化，一定有力对物体做了功，反过来，力对物体做了多少的功，就意味着有多少的能量发生了转化。可见，功是能量转化的量度。

4.3 通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素

功的英文单词是“work”，“work”不就是“工作”吗？那“做工”和“做功”意思是不是一样？引出本节课要探究的第二个问题：“功”的来历和做功的因素。

互动演示：请同学背或抱着一桶纯净水。

教师“命令”：“你今天的‘工作就是抱着这桶纯净水站一个小时。”。

提问学生：“这个同学有没有在工作？”，“有没有使这桶纯净水的能量发生改变？”。

围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”，对纯净水桶的运动能量并无影响。因此，从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。

下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。

通过引导使学生明白：要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来，从其受到的阻力大小和通过的位移大小来考虑可以采用两种方法：一种是用较大的阻力，通过较小的位移，使车停下；还有一种是车受到较小的阻力，通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的，可见，做功也是一样的。由此可见，做功是和两个因素相联系的，一个是力，还有一个是在力方向上发生的位移大小。

实际上物理学家在定义功的过程中，还考虑了大量的实际生产工作。

演示：锯木头、敲钉子等工作。

我们说物理来源于生活，功的定义也是如此。

如：锯木头，可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作；敲钉子，可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作，其实也只是推、拉、踏、旋等简单动作按照一定的规律进行连续的活动罢了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，举是向上用力，旋是边推边拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。归结起来，所有这些简单的动作，可以说都是不同方向的“推”，而“推”显然是一切工作的基本单位。之所以能构成推的动作，必须要有两个内容，一是作用力，二是移动的距离，两者缺一不可。显然，功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。

而这也就是做功的两个必不可缺的因素。

4.4 通过从特殊到一般，再从一般到特殊，借鉴等效思想，引导学生探究出求功的一般表达式：W=Flcosα

特殊情景1

参考文献：

[1]课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心.普通高中课程新标准实验教科书物理（必修2）[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2]王理想.探究功与物体速度变化的关系的教学设计[J].物理教学探讨，2014，（1）：69.

（栏目编辑 邓 磊）

摘 要：通过对《功》一节内容教学设计的研究，明确了新课程比较注重物理量在引入、建立上的来龙去脉，这也是为实现教学的三维目标服务起到了铺垫。

关键词：能量；量度；功

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）8（S）-0072-5

1 教材分析

高中物理“人教版”（必修2）第七章非常重视概念、规律的探究过程，整章紧紧围绕追寻守恒定律展开。探究守恒定律一定涉及能量的转化过程，而要进一步研究能量的转化，最终得到机械能守恒定律，对功的知识的掌握，就显得尤为重要。本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的，这使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。因此，在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”，还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量，同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。可以这样说，“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线，在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。

2 学情分析

要讲功的概念与应用，由于在前面已经讲了力的合成与分解、标量与矢量，所以学生已经初步认识到了通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量。也就是学生已经初步体验到“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了，因此可以让学生通过类比（从力对物体做功入手）来开始感性认知，并用实验进行说明。

3 教学设计思路

本节课是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的：从追寻守恒量谈到能量的转化；从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性；从生活中物质生产的基本动作和学生参与的互动实验，探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素；再通过特殊情景引出一般情景，并通过等效思想，借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式；从对功的一般表达式的深化研究得出功有正、负；从功的正、负引出功是矢量还是标量；通过“功是能量转化的量度”探究功是标量；通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系；通过例题的拓展得出W=Flcosα的适用条件，并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。

整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。

4 教学过程

4.1 引入新课

不同形式的能量之间可以互相转化，能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先应学习功。

设问：为什么要引入功？

4.2 通过演示和事例，说明功是能量转化的量度

请同学举例能量发生变化的例子。

演示：射箭运动。

通过学生举例和教师演示射箭运动分析、发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。又如书本图7.2-1甲：货物在起重机的作用下重力势能增加了；乙：列车在机车牵引下动能增加了；丙：握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化，一定有力对物体做了功，反过来，力对物体做了多少的功，就意味着有多少的能量发生了转化。可见，功是能量转化的量度。

4.3 通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素

功的英文单词是“work”，“work”不就是“工作”吗？那“做工”和“做功”意思是不是一样？引出本节课要探究的第二个问题：“功”的来历和做功的因素。

互动演示：请同学背或抱着一桶纯净水。

教师“命令”：“你今天的‘工作就是抱着这桶纯净水站一个小时。”。

提问学生：“这个同学有没有在工作？”，“有没有使这桶纯净水的能量发生改变？”。

围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”，对纯净水桶的运动能量并无影响。因此，从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。

下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。

通过引导使学生明白：要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来，从其受到的阻力大小和通过的位移大小来考虑可以采用两种方法：一种是用较大的阻力，通过较小的位移，使车停下；还有一种是车受到较小的阻力，通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的，可见，做功也是一样的。由此可见，做功是和两个因素相联系的，一个是力，还有一个是在力方向上发生的位移大小。

实际上物理学家在定义功的过程中，还考虑了大量的实际生产工作。

演示：锯木头、敲钉子等工作。

我们说物理来源于生活，功的定义也是如此。

如：锯木头，可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作；敲钉子，可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作，其实也只是推、拉、踏、旋等简单动作按照一定的规律进行连续的活动罢了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，举是向上用力，旋是边推边拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。归结起来，所有这些简单的动作，可以说都是不同方向的“推”，而“推”显然是一切工作的基本单位。之所以能构成推的动作，必须要有两个内容，一是作用力，二是移动的距离，两者缺一不可。显然，功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。

而这也就是做功的两个必不可缺的因素。

4.4 通过从特殊到一般，再从一般到特殊，借鉴等效思想，引导学生探究出求功的一般表达式：W=Flcosα

特殊情景1

参考文献：

[1]课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心.普通高中课程新标准实验教科书物理（必修2）[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2]王理想.探究功与物体速度变化的关系的教学设计[J].物理教学探讨，2014，（1）：69.

（栏目编辑 邓 磊）

摘 要：通过对《功》一节内容教学设计的研究，明确了新课程比较注重物理量在引入、建立上的来龙去脉，这也是为实现教学的三维目标服务起到了铺垫。

关键词：能量；量度；功

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）8（S）-0072-5

1 教材分析

高中物理“人教版”（必修2）第七章非常重视概念、规律的探究过程，整章紧紧围绕追寻守恒定律展开。探究守恒定律一定涉及能量的转化过程，而要进一步研究能量的转化，最终得到机械能守恒定律，对功的知识的掌握，就显得尤为重要。本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的，这使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。因此，在教学设计中教师可以紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”，还可以利用这个结论探究功是标量还是矢量，同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。可以这样说，“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线，在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。

2 学情分析

要讲功的概念与应用，由于在前面已经讲了力的合成与分解、标量与矢量，所以学生已经初步认识到了通过做功来了解某种能量的变化，从而研究这种能量。也就是学生已经初步体验到“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定的知识迁移能力了，因此可以让学生通过类比（从力对物体做功入手）来开始感性认知，并用实验进行说明。

3 教学设计思路

本节课是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的：从追寻守恒量谈到能量的转化；从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性；从生活中物质生产的基本动作和学生参与的互动实验，探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素；再通过特殊情景引出一般情景，并通过等效思想，借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式；从对功的一般表达式的深化研究得出功有正、负；从功的正、负引出功是矢量还是标量；通过“功是能量转化的量度”探究功是标量；通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系；通过例题的拓展得出W=Flcosα的适用条件，并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。

整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。

4 教学过程

4.1 引入新课

不同形式的能量之间可以互相转化，能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先应学习功。

设问：为什么要引入功？

4.2 通过演示和事例，说明功是能量转化的量度

请同学举例能量发生变化的例子。

演示：射箭运动。

通过学生举例和教师演示射箭运动分析、发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。又如书本图7.2-1甲：货物在起重机的作用下重力势能增加了；乙：列车在机车牵引下动能增加了；丙：握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化，一定有力对物体做了功，反过来，力对物体做了多少的功，就意味着有多少的能量发生了转化。可见，功是能量转化的量度。

4.3 通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素

功的英文单词是“work”，“work”不就是“工作”吗？那“做工”和“做功”意思是不是一样？引出本节课要探究的第二个问题：“功”的来历和做功的因素。

互动演示：请同学背或抱着一桶纯净水。

教师“命令”：“你今天的‘工作就是抱着这桶纯净水站一个小时。”。

提问学生：“这个同学有没有在工作？”，“有没有使这桶纯净水的能量发生改变？”。

围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”，对纯净水桶的运动能量并无影响。因此，从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。

下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。

通过引导使学生明白：要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来，从其受到的阻力大小和通过的位移大小来考虑可以采用两种方法：一种是用较大的阻力，通过较小的位移，使车停下；还有一种是车受到较小的阻力，通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的，可见，做功也是一样的。由此可见，做功是和两个因素相联系的，一个是力，还有一个是在力方向上发生的位移大小。

实际上物理学家在定义功的过程中，还考虑了大量的实际生产工作。

演示：锯木头、敲钉子等工作。

我们说物理来源于生活，功的定义也是如此。

如：锯木头，可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作；敲钉子，可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作，其实也只是推、拉、踏、旋等简单动作按照一定的规律进行连续的活动罢了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，举是向上用力，旋是边推边拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。归结起来，所有这些简单的动作，可以说都是不同方向的“推”，而“推”显然是一切工作的基本单位。之所以能构成推的动作，必须要有两个内容，一是作用力，二是移动的距离，两者缺一不可。显然，功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。

而这也就是做功的两个必不可缺的因素。

4.4 通过从特殊到一般，再从一般到特殊，借鉴等效思想，引导学生探究出求功的一般表达式：W=Flcosα

特殊情景1

参考文献：

[1]课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心.普通高中课程新标准实验教科书物理（必修2）[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2]王理想.探究功与物体速度变化的关系的教学设计[J].物理教学探讨，2014，（1）：69.

（栏目编辑 邓 磊）