人教版物理必修二教案.docx

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人教版物理必修二教案

人教版物理必修二教案

【篇一：

高中物理新课标版人教版必修二优秀教案：

_功】

2功

整体设计

功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区别.

教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用.教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中,这些力有的是动力,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成.

在实际教学过程中,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法.

教学重点

理解功的概念及正、负功的意义.

教学难点

利用功的定义解决有关问题.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算.

2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功.

3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明.

过程与方法

1.能从现实生活中发现与功有关的问题.

2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用.

3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题.

情感态度与价值观

有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题.

教学过程

导入新课

情景导入

货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗?

吊装货物“神舟”飞船返回

列车加速弹簧被压缩

问题导入

在图中两个人分别向前、后拉车,他们所用的力对车产生的效果相同吗?

如果车前进相同的位移,怎样反映他们对车的作用效果

?

拖拉机耕地时,对犁的拉力f是斜向上方的,而犁是在水平方向运动的,此时拖拉机的拉力f对犁做功吗?

推进新课

一、功

复习回顾:

功这个概念同学们并不陌生,我们在初中就已经学习过它的初步知识.让同学们思考做功的两个因素:

一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离.

教师引导:

高中知识的学习对知识的定义与理解更加深入,我们已经学习位移,对功的要素应如何更加精确地描述?

扩展教学:

可以精确描述为:

①作用在物体上的力;

②物体在力的方向上移动的位移.

即如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功.

概念理解:

教师用手托黑板擦,提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功?

过程一:

平托黑板擦向上移动一段距离.

过程二:

平托黑板擦水平移动一段距离.

问题1:

在过程一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.

问题2:

在过程二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功,并说明原因.

学生思考讨论并由代表总结回答,在上升过程中,位移方向在竖直方向,与支持力和重力共线,故二力做功了.在水平移动过程中位移水平,在重力和支持力方向无位移,故此过程二力均未做功.

点评：

通过知识回顾,复习做功的两个要素,并通过简单的课堂演示,让学生现场分析做功情况,加深做功要素的理解.并强调指出,分析一个力是否对物体做功,关键是要看受力物体在这个

力的方向上是否有位移.

问题探究

问题1:

如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力的功.

课件展示情景一:

物体m在水平力f的作用下水平向右的位移为l,如下图所示,求力f对物体做的功

.

教师指导学生思考问题,根据功的概念独立推导.尤其强调力和位移方向一致,这时功等于力跟物体在力的方向上移动的位移的乘积.即w=fl.

问题2:

若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?

.

教师提示学生思考,虽然f与位移方向不一致,但可以根据力f的作用效果把f沿两个方向分解.即跟位移方向不一致的分力f1,跟位移方向垂直的分力f2.

学生根据教师的提示画出物体的受力分析图,并在相互垂直的方向上正交分解,并求解f1、f2的功.

则分力f1所做的功等于f1l,分力f2的方向跟位移的方向垂直,物体在f2的方向上没有发生位移,所以f2所做的功等于零.

教师利用实物投影仪展示学生的推导结果,点评、总结,得出功的定义式,及其文字叙述,并强调公式中各量的物理意义.通过让学生动手亲自推导公式,让学生加深对公式的理解,为公式的灵活应用打好基础.

要点辨析:

教师与学生共同通过具体实例的计算,对公式的使用注意事项总归纳:

1.公式中f应为恒力,即大小、方向不变.

3.计算功时,一定要明确是哪个力对物体做的功.

4.功是过程量,是力在空间的积累量.

5.公式中的单位:

f——牛（n）;l——米（m）;w——焦（j）.

二、正功和负功

教师指导学生思考所讨论的问题,并画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:

点评：

教师通过实物投影仪投影学生画图情况,点评、总结.利用数学知识分析物理问题是物理学习常用的手段.培养学生分析问题的能力.

指导学生阅读课本内容.提出问题,力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢?

结合生活实际,举例说明.

概念理解:

指导学生通过正功、负功的概念比较理解正、负功的意义.

在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用,在物体产生一个位移的过程中,这些力中有的力是动力,有的力则可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响.例如:

用一个水平的力f拉物体在粗糙水平面上运动.这时我们说f对物体做了正功,而阻力f对物体也做了功,但是显然f与f的功是有区别的,f做的功是负功,也可说成是物体克服阻力f做功.而支持力n和重力g就没有做功

.

思维拓展

功是标量,只有数值,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.正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映.

举例说明：

在上图中,可以说摩擦力做负功,也可以说物体克服摩擦力做了正功.比如摩擦力做了-20j的功,可以说物体克服摩擦力做了20j的功.

形象比喻:

小明借了小刚50元钱,从小明的角度,是小明借了钱;从小刚的角度,是小刚把钱借给别人.

在上述对功的意义认识的基础上,讨论正功和负功的意义,得出如下认识:

正功的意义是:

力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量.

负功的意义是:

物体克服外力做功,向外输出能量（以消耗自身的能量为代价）,即负功表示物体失去了能量.

.

外力对物体所做的总功w等于w1和w2的代数和

所以：

w=w1+w2=7.6j.

解法二：

物体受到的合力为:

师生一起点评两种解答过程,并对解题规律总结如下:

（1）当物体在几个力的共同作用下发生45

（2）由于功是标量,第二种方法较为简便.

课堂训练

答案：

b

2.起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?

每个力做了多少功?

是正功还是负功?

（不计阻力,g取9.8m/s2）

（1）匀加速提高,加速度a1=0.2m/s2;

（2）匀速提高;

（3）匀减速下降,加速度大小a2=0.2m/s2.

.

答案：

100j

（1）物体第一次在轨道到达的最大高度h;

（2）物体最后停在何处?

答案：

（1）h=0.6m

（2）物体最后停在bc的中点

课堂小结

1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,即谈到“功”,必有力作用在物体上并在力的方向上发生一段位移.功是能量变化的量度,这个观点是贯穿全章的主线.

【篇二：

高中物理新课标人教版必修2优秀教案：

动能和动能定理】

7动能和动能定理

整体设计

动能定理是本章教学重点，也是整个力学的重点，《课程标准》要求“探究恒力做功与物体动能变化的关系.理解动能和动能定理，用动能定理解释生活和生产中的现象”.因此，在实际教学中要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化、强调过程和方法的学习，以培养学生的“创新意识、创新精神和实践能力”为根本出发点，激励学生“在教学过程中的主动学习和探究精神”，调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感态度与价值观的自我体现.

在实际学习中学生对动能概念的理解较为容易，能够掌握外力对物体做的功与物体动能的变化之间的定性关系，能够理论推导它们之间的定量关系，但真正从深层次理解存在困难.在前几节的学习中，学生已经建立了一种认识，那就是某个力对物体做功一定对应着某种能量形式的变化.本节就来寻找动能的表达式.因为有前几节的基础，本节可以放手让学生自己去推理和定义动能的表达式.让学生经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动能定理的内涵.通过实例分析、实验设计、器材选择、动手操作、教师演示等环节，让每一位同学都积极参与课堂教学，每一位同学都能享受成功的喜悦.

动能定理是一条适用范围很广的物理定理，但教材在推导这一定理时，由一个恒力做功使物体的动能变化，得出力在一个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化.然后逐步扩大几个力做功和变力做功及物体做曲线运动的情况.这个梯度是很大的,为了帮助学生真正理解动能定理，教师可以设置一些具体的问题，让学生寻找物体动能的变化与哪些力做功相对应.

教学重点

理解动能的概念；会用动能的定义式进行计算.

教学难点

1.探究功与物体速度变化的关系,知道动能定理的适用范围.

2.会推导动能定理的表达式.

课时安排

1课时

三维目标

知识与技能

1.理解动能的概念.

2.熟练计算物体的动能.

3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一般步骤.

过程与方法

1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探究的方法.

2.理论联系实际，学习运用动能定理分析解决问题的方法.

情感态度与价值观

1.通过演绎推理的过程，培养对科学研究的兴趣.

2.通过对动能和动能定理的演绎推理，使学生从中领略到物理等自然学科中所蕴含的严谨的逻辑关系，反映了自然界的真实美.

教学过程

导入新课

视频导入

利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的视频片断，让学生观察、自主提问、分组探讨.

教师引导参考问题：

1.风力发电是一种重要的节能方法，风力发电的效率与哪些因素有关？

2.龙卷风给人类带来了极大的灾难，龙卷风为什么具有那么大的能量呢？

故事导入

传说早在古希腊时期（公元前200多年）阿基米德曾经利用杠杆原理设计了投石机，它能将石块不断抛向空中，利用石块坠落时的动能，打得敌军头破血流.

同学们思考一下，为了提高这种装置的杀伤力，应该从哪方面考虑来进一步改进？

学习了本节动能和动能定理，就能够理解这种装置的应用原理

.

问题导入

英国传统跑车的代表品牌莲花也是以制造小排量、车体极度轻量化的速度机器而著称.一辆莲花elise,排量只有1.8l，由于重量只有675kg，却可以创造出百公里加速5.9s的惊人纪录.

使莲花跑车速度达到100km/h需要对它做多少功？

如果这一过程是以恒定的额定功率实现的，那么该车发动机的额定功率大约应是多少？

推进新课

一、动能的表达式

功是能量转化的量度，每一种力做功对应一种能量形式的变化.重力做功对应于重力势能的变化，弹簧弹力做功对应于弹簧弹性势能的变化，前几节我们学习了重力势能的基本内容.“追寻守恒量”中，已经知道物体由于运动而具有的能叫做动能，大家举例说明哪些物体具有动能.

参案：

奔驰的汽车、滚动的足球、摆动的树枝、投出的篮球等运动的物体都具有动能.

教师引导：

重力势能的影响因素有物体的质量和高度，今天我们学习的动能影响因素有哪些？

通过问题启发学生探究动能的影响因素.

学生思考后总结：

汽车运动得越快，具有的能量越多，应该与物体的速度有关;相同的速度，载重货车具有的能量要比小汽车具有的能量多，应该与物体的质量有关.即动能的影响因素应该是物体的质量和速度.

问题：

如何验证物体的动能与物体的质量和速度的关系？

演示实验：

让滑块a从光滑的导轨上滑下，与木块b相碰，推动木块做功.

1.让同一滑块从不同的高度滑下，可以看到：

高度大时滑块把木块推得远，对木块做的功多.

2.让质量不同的木块从同一高度滑下，可以看到：

质量大的滑块把木块推得远，对木块做的功多.

师生总结：

物体的质量越大，速度越大，它的动能就越大.即质量、速度是动能的两个影响因素.

问题：

动能到底跟质量和速度有什么定量的关系呢？

动能的表达式是怎样的？

情景设置一：

大屏幕投影问题

一架飞机在牵引力的作用下（不计阻力），在起飞跑道上加速运动，速度越来越大，问：

1.飞机的动能如何变化？

为什么？

2.飞机的动能变化的原因是什么？

3.牵引力对飞机所做的功与飞机动能的变化之间有什么关系？

学生讨论并总结回答：

1.在起飞过程中，飞机的动能越来越大，因为飞机的速度在不断增大.

2.由于牵引力对飞机做功，导致飞机的动能不断增大.

3.据功能关系：

牵引力做了多少功，飞机的动能就增大多少.由于牵引力所做的功和动能变化之间的等量关系，我们可以根据做功的多少，来定量地确定动能.

情景设置二：

大屏幕投影问题，可设计如下理想化的过程模型:

设某物体的质量为m，在与运动方向相同的恒力f的作用下发生一段位移l,速度由v1增加到v2，如图所示

.

提出问题：

1.力f对物体所做的功是多大？

2.物体的加速度是多大？

3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系？

4.结合上述三式你能综合推导得到什么样的式子？

推导：

这个过程中，力f所做的功为w=fl

根据牛顿第二定律f=ma

而v?

v2

221=2al,即2v2?

v12l=2a

2ma（v2?

v12）把f、l的表达式代入w=fl,可得f做的功w=2a

也就是w=1212mv2?

mv122

根据推导过程教师重点提示：

12mv是一个新的物理量.2

12122.mv2是物体末状态的一个物理量，mv1是物体初状态的一个物理量,其差值正好等于合221.

力对物体做的功.合力f所做的功等于这个物理量的变化，所以在物理学中就用这个物理量表示物体的动能.

总结：

1.物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半.

2.动能的公式：

ek=12mv.2

3.动能的标矢性：

标量.

4.动能的单位：

焦（j）.

教师引导学生分析动能具有瞬时性，是个状态量：

对应一个物体的质量和速度就有一个

动能的值.引导学生学会从实验现象中思考分析，最终总结归纳出结论.同时注意实验方法——控制变量法.

例质量为2kg的石块做自由落体运动，求石块在第1s末、第2s末的动能是多少？

解析：

先求出第1s末和第2s末的速度再求出动能值，明确变速运动的物体动能是时刻变化的.

ek1=11mv12=100j,ek2=mv22=400j.22

答案：

100j400j

或者先求出石块1s内和2s内的位移，再确定重力做功的对应值，重力做功的值就是石块动能的增加量，即石块的动能值（因为石块的初动能为0）,从而进一步理解功是能量转化的量度.

二、动能定理

课件展示：

通过大屏幕投影展示足球运动员踢球的场面，让学生观察，运动员用力将足球踢出，足球获得了动能；足球在草地上由于受到了阻力的作用，速度越来越小，动能越来越小.问题：

1.若外力对物体做功，该物体的动能总会增加吗？

2.如果物体对外做功，该物体的动能总会减少吗？

做功与动能的改变之间究竟有什么关系呢？

推导：

将刚才推导动能公式的例子改动一下：

假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力f作用下，经过一段位移s，速度达到v2，如图，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？

外力f做功：

w1=fs

摩擦力f做功：

w2=-fs

师生总结：

外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量.其中f与物体运动同向，它做的功使物体动能增大；f与物体运动反向，它做的功使物体动能减少.它们共同作用的结果，导致了物体动能的变化.学生根据课本提供的问题情景，运用牛顿第二定律和运动学公式独立推导出外力做功与物体动能变化的关系.

思维拓展

将上述问题再推广一步：

若物体同时受几个方向任意的外力作用，情况又如何呢？

引导学生推导出正确结论并板书:

分组讨论：

根据动能定理的表达形式，提出下列问题，加强对动能定理表达式的理解:

1.当合力对物体做正功时，物体动能如何变化？

2.当合力对物体做负功时，物体动能如何变化？

学生总结分析：

1.当合力对物体做正功时，末动能大于初动能，动能增加.

2.当合力对物体做负功时，末动能小于初动能，动能减少.

知识拓展

1.外力对物体做的总功的理解

2.对动能定理标量性的认识

定理中各项均为标量，因此单纯速度方向改变不影响动能大小.如匀速圆周运动过程中，合外力方向指向圆心，与位移方向始终保持垂直，所以合外力做功为零，动能变化亦为零，并不因速度方向改变而改变.

3.对定理中“变化”一词的理解

由于外力做功可正、可负，因此物体在一运动过程中动能可增加，也可能减少.因而定理中“变化”一词，并不表示动能一定增大，它的确切含义为末态与初态的动能差，或称为“改变量”,数值可正，可负.

4.对状态与过程关系的理解

功是伴随一个物理过程而产生的，是过程量；而动能是状态量.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系.

5.对适用条件的理解：

动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的，但对于外力是变力，物体做曲线运动的情况同样适用.

解法一：

以飞机为研究对象，它做匀加速直线运动且受到重力、支持力、牵引力和阻力作用f合=f-kmg=ma①

v2

又v-0=2al,所以a=②2l22

v2

由①和②得:

f-kmg=m2l

v2602

解法二：

以飞机为研究对象，它受到重力、支持力、牵引力和阻力作用，这四个力做的功分别为wg=0，w支=0，w牵=fl，w阻=-kmgl.据动能定理得：

fl-kmgl=12mv,代入数据，解得2

方法比较：

解法一是用牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式求解的，而解法二是用动能定理求解的，那么同学们比较一下，这两种解法有什么区别呢?

学生讨论比较后得到：

解法一采用牛顿运动定律和匀变速直线运动的公式求解，要假定牵引力是恒力，而实际中牵引力不一定是恒力.解法二采用动能定理求解，因为动能定理适用于变力，用它可以处理牵引力是变力的情况.而且运用动能定理解题不涉及物体运动过程中的加速度和时间，因此用它来处理问题时比较方便.

课堂训练

【篇三：

高一物理必修2教案（人教版）】

物理必修二全册教案第五章曲线运动

5.1曲线运动

三维教学目标1、知识与技能

（l）知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动；

（2）知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。

2、过程与方法

（1）体验曲线运动与直线运动的区别；

（2）体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。

3、情感、态度与价值观

（1）能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲；

（2）有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中。

教学重点：

什么是曲线运动；物体做曲线运动的方向的确定；物体做曲线运动的条件。

教学难点：

物体微曲线运动的条件。

教学方法：

探究、讲授、讨论、练习

教具准备：

投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。

教学过程：

第一节曲线运动

（一）新课导入

前面我们学习过了各种直线运动，包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。

下面来看这个小实验，判断该物体的运动状态。

实验：

（1）演示自由落体运动，该运动的特征是什么？

（轨迹是直线）

（2）演示平抛运动，该运动的特征是什么？

（轨迹是曲线）

这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式，它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。

前面我们学过的运动的轨迹都是直线，而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线，我们把这种运动称为曲线运动。

概念：

轨迹是曲线的运动叫曲线运动。

其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子？

（微观世界里如电子绕原子核旋转；宏观世界里如天体运行；生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动）

（二）新课教学

1、曲线运动速度的方向

在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相同，现在我们又学习了曲线运动，大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?

在解决这个问题之前我们先来看几张图片（如图6．1—l、6．1—2）。

观察图中所描述的现象，你能不能说清楚，砂轮打磨下来的炽热的微粒。

飞出去的链球，它们沿着什么方向运动？

射出的火星是砂乾与刀具磨擦出的微粒，由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向。

对于链球也是同样的道理，它们也会沿着脱离点的切线方向飞出。

刚才的几个物体的运动轨迹都是圈，我们总结曲线运动的方向沿着切线方向，但对于一般的曲线运动是不是也是这样呢?

下面我们来做个实验看一看，一般的曲线运动是什么情况。

（演示实验）

如图6．1—3所示：

水平桌面上摆一条曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的．钢球由轨道的一端滚入（通过压缩弹簧射人或通过一个斜面滚入），在轨道的束缚下钢球做曲线运动。

在轨道的下面放一张白纸，蘸有墨水的钢球从出口a离开轨道后在白纸上留下一条运动的轨迹，它记录了钢球在a点的运动方向。

拿去一段轨道，钢球的轨道出口改在田中且同样的方法可以记录钢球在轨道b点的运动方向。

观察一下，白纸上的墨迹与轨道（曲线）有什么关系？

墨迹与轨道只有一个交点，说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线，也就是说质点在某一点（或某一时刻）的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。

很好。

通过这个实验我们总结出了确定傲曲线运动的物体在任意一点的速度方向，下面我们再从理论上对这个结论证明一下，以加深大家的理解。

把我们前面学过的瞬时速度的求解方法应用到这里，我们就可以求出任意一点的速度了。

下面我们来看这个过程是怎样的。

（1）如图6．1—4，要求直线上的某处a点的瞬时速度，可在离a不远处取一b点，求ab的平均速度来近似表示a点的瞬时速度，如果时间取得更短，这种近似更精确，如时间趋近于零，那么ab间的平均速度即为a点的瞬时速度．