11.3功教學設計蘇科版九年級物理上冊學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計意圖本節(jié)課旨在通過實驗和理論講解，幫助學生理解功的概念，掌握功的計算方法，并能運用功的知識解釋日常生活中的現(xiàn)象。通過結(jié)合蘇科版九年級物理上冊的教材內(nèi)容，設計一系列符合學生認知水平的實驗和練習，以培養(yǎng)學生的學習興趣，提高學生的物理思維能力。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生科學探究精神，通過實驗探究功的概念，提升觀察、分析和解決問題的能力。增強學生的科學思維，學會從物理現(xiàn)象中抽象出物理規(guī)律，理解功的物理意義。同時，培養(yǎng)學生科學態(tài)度與責任，認識到物理學在工程技術和日常生活中的應用價值，激發(fā)學生對科學技術的興趣。教學難點與重點1.教學重點，

①理解功的概念，包括功的定義、功的符號表示、功的單位以及功的計算公式。

②掌握功的計算方法，能夠運用公式\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)計算力對物體做的功，其中\(zhòng)(F\)是力，\(s\)是物體在力的方向上移動的距離，\(\theta\)是力和移動方向之間的夾角。

2.教學難點，

①理解功的方向與力方向的關系，以及功的正負號的物理意義。

②正確區(qū)分力和距離在力的方向上的分量，以及在不同情境下如何計算這些分量。

③在復雜物理問題中，能夠靈活運用功的概念和計算公式，解決實際問題。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有蘇科版九年級物理上冊教材，以便隨時查閱相關知識點。

2.輔助材料：準備與功的概念相關的圖片、圖表，以及演示力與運動關系的視頻，以輔助理解。

3.實驗器材：準備彈簧測力計、木塊、斜面等實驗器材，用于驗證功的計算公式。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，確保每組學生有足夠的空間進行實驗操作和討論。教學過程設計用時：45分鐘

一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.提出問題：展示一幅生活中用力推車或拉重物的圖片，引導學生思考：力是如何影響物體的？如何量化力對物體所做的效果？

2.創(chuàng)設情境：假設一位同學在幫助老師搬運行李，詢問其他同學如何幫助計算他所做的“功”。

3.引導思考：激發(fā)學生思考功的定義和計算方法，為新課的導入做好鋪墊。

二、講授新課（20分鐘）

1.功的定義：講解功的概念，強調(diào)功是力在物體移動方向上所做的效果，用符號\(W\)表示。

2.功的計算公式：介紹功的計算公式\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)，其中\(zhòng)(F\)是力，\(s\)是物體在力的方向上移動的距離，\(\theta\)是力和移動方向之間的夾角。

3.力與距離在力的方向上的分量：講解如何計算力和距離在力的方向上的分量，強調(diào)正負號的意義。

4.功的單位和符號：介紹功的單位焦耳（J），并說明符號的使用。

三、鞏固練習（15分鐘）

1.課堂練習：分發(fā)練習題，讓學生獨立完成，包括計算功、判斷正負、比較功的大小等。

2.小組討論：分組討論練習題中的問題，培養(yǎng)學生合作學習的能力。

3.學生展示：邀請部分學生展示解題過程，其他學生評價并總結(jié)。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：請學生解釋功的正負號的意義，以及如何判斷功的正負。

2.提問：舉例說明功在生活中的應用，如搬運、運動等。

五、師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.互動游戲：組織一個與功相關的互動游戲，讓學生在游戲中體驗功的概念和計算。

2.案例分析：展示一個與功相關的實際問題，讓學生分析并找出解決方案。

3.小組競賽：分組競賽，看哪個小組能最快找到正確的功的計算方法和結(jié)果。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.科學思維：引導學生從生活中的實例出發(fā)，思考如何運用物理知識解決實際問題。

2.科學態(tài)度與責任：強調(diào)物理學在工程技術和日常生活中的應用價值，培養(yǎng)學生的社會責任感。

教學雙邊互動，關注每個學生的學習進度，鼓勵學生提問，確保學生對新知識的理解和掌握。教學資源拓展1.拓展資源：

-功的實際應用：介紹功在機械設計、建筑工程、體育競技等領域的應用實例，如機械效率、建筑材料的抗壓強度、運動員的爆發(fā)力等。

-功的守恒定律：簡要介紹功的守恒定律，即在沒有非保守力做功的情況下，系統(tǒng)的總功保持不變。

-功的轉(zhuǎn)換：探討功與其他物理量（如能量、功率）之間的關系，以及功如何轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

-功學原理：介紹物理學中的力學原理，如牛頓運動定律、動能定理等，以及它們與功的關系。

2.拓展建議：

-學生可以通過圖書館或在線數(shù)據(jù)庫查找功在各個領域的應用案例，撰寫小論文或報告，分享自己的發(fā)現(xiàn)。

-鼓勵學生參與實驗設計，通過實際操作來驗證功的計算和功的守恒定律。

-組織學生觀看科普視頻，如物理學家的講座或科學紀錄片，以更直觀的方式理解功的概念。

-引導學生利用網(wǎng)絡資源，如教育平臺上的互動模擬實驗，加深對功的理解。

-學生可以嘗試將功的概念應用于日常生活中的問題，如設計一個簡單的裝置來測量家庭用電器的功率。

-鼓勵學生參與科學競賽或項目，如制作一個節(jié)能設計，通過實際應用來展示他們對功的理解和應用能力。

-學生可以研究歷史上著名的力學問題和發(fā)明，了解功在科技發(fā)展中的作用。

-通過小組合作，學生可以探討功在不同物理情境中的表現(xiàn)，如斜面、滑輪系統(tǒng)等，并撰寫研究報告。

-引導學生思考功與能量轉(zhuǎn)換的關系，如電池充電過程中的能量轉(zhuǎn)換，以及能量守恒定律在這些過程中的體現(xiàn)。內(nèi)容邏輯關系1.功的定義：

①功是力對物體做的效果；

②功的符號表示為\(W\)；

③功的單位是焦耳（J）。

2.功的計算：

①功的計算公式\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)；

②力\(F\)是作用在物體上的力；

③距離\(s\)是物體在力的方向上移動的距離；

④夾角\(\theta\)是力和移動方向之間的夾角。

3.功的正負：

①當力與移動方向相同，\(\cos\theta=1\)，功為正；

②當力與移動方向相反，\(\cos\theta=-1\)，功為負；

③當力與移動方向垂直，\(\cos\theta=0\)，功為零。

4.功的應用：

①機械設計中的功；

②建筑工程中的功；

③體育競技中的功；

④日常生活中的功。

5.功的守恒定律：

①在沒有非保守力做功的情況下，系統(tǒng)的總功保持不變；

②功的守恒定律是能量守恒定律的一個具體表現(xiàn)。典型例題講解1.例題：

一個物體在水平面上受到一個10N的力作用，物體在力的方向上移動了5m，求這個力對物體做的功。

解答：

根據(jù)功的計算公式\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)，由于力與移動方向相同，夾角\(\theta=0^\circ\)，所以\(\cos\theta=1\)。

\(W=10N\cdot5m\cdot1=50J\)

因此，這個力對物體做的功是50焦耳。

2.例題：

一個物體在斜面上受到一個15N的力作用，物體在力的方向上移動了3m，斜面的傾角為30°，求這個力對物體做的功。

解答：

\(\cos30^\circ=\frac{\sqrt{3}}{2}\)

\(W=15N\cdot3m\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}=22.5\sqrt{3}J\)

因此，這個力對物體做的功是\(22.5\sqrt{3}\)焦耳。

3.例題：

一個物體在光滑水平面上受到一個20N的力作用，物體在力的方向上移動了8m，求這個力對物體做的功。

解答：

由于水平面光滑，沒有摩擦力，所以\(\cos\theta=1\)。

\(W=20N\cdot8m\cdot1=160J\)

因此，這個力對物體做的功是160焦耳。

4.例題：

一個物體在斜面上受到一個30N的力作用，物體在力的方向上移動了4m，斜面的傾角為45°，求這個力對物體做的功。

解答：

\(\cos45^\circ=\frac{1}{\sqrt{2}}\)

\(W=30N\cdot4m\cdot\frac{1}{\sqrt{2}}=20\sqrt{2}J\)

因此，這個力對物體做的功是\(20\sqrt{2}\)焦耳。

5.例題：

一個物體在光滑水平面上受到一個25N的力作用，物體在力的方向上移動了10m，求這個力對物體做的功。

解答：

由于水平面光滑，沒有摩擦力，所以\(\cos\theta=1\)。

\(W=25N\cdot10m\cdot1=250J\)

因此，這個力對物體做的功是250焦耳。教學反思與改進這節(jié)課下來，我覺得自己在教學設計上還有一些可以提升的地方。首先，我覺得課堂的互動性還可以加強。雖然我在課堂上設計了提問和討論環(huán)節(jié)，但是學生的參與度似乎沒有達到我的預期。有的學生比較內(nèi)向，不太敢發(fā)言，有的學生雖然積極，但是回答問題的深度不夠。這讓我意識到，我需要更加關注學生的個體差異，創(chuàng)造更多的機會讓學生參與到課堂討論中來。

其次，我在講解功的概念和計算方法時，可能過于理論化，沒有結(jié)合具體的實例來講解。我看到有些學生在做練習題時，對于功的計算公式應用不夠靈活，這讓我反思，我應該更多地使用生活中的例子來幫助學生理解抽象的物理概念。

在實驗環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學生的實驗操作不夠規(guī)范，導致實驗結(jié)果誤差較大。這讓我認識到，在實驗教學中，我需要更加注重學生的實驗技能培養(yǎng)，確保每個學生都能正確使用實驗器材，理解實驗原理。

為了改進這些問題，我計劃采取以下措施：

1.課堂互動：在未來的教學中，我會設計更多形式的互動環(huán)節(jié)，如小組討論、角色扮演等，鼓勵學生積極參與課堂討論。同時，我會針對不同性格的學生，給予更多的關注和指導，特別是那些內(nèi)向的學生，我會創(chuàng)造更多的機會讓他們表達自己的觀點。

2.實例教學：我會嘗試將功的概念與學生的生活實際相結(jié)合，通過講述生活中的實例來幫助