功教学设计教案.docx

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功教学设计教案

教学设计

苏科版初中物理（九上）第十一章简单机械和功

二、功

主讲教师：

镇江市外国语学校段宏

一、设计思想

功的概念与前面学习的简单机械知识紧密相连，又为后面即将学习的功率、机械效率打下基础。

功的概念比较复杂、抽象，本节课首先让学生回顾已经学过的简单机械，让他们去发现问题。

在“探究斜面”的活动中，让学生从探究中体会力和距离之间的关系，引导学生通过对实验数据的分析、总结，让他们认识到在使用简单机械时省力的机械要费距离，省距离的机械要费力，不可能有既省力又省距离的机械。

同时知道力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个差不多的数值，是有物理意义的，我们把这个量定义为机械功，简称功。

通过对生活实例、图片的分析，加深学生对做功的两个必要因素的理解，区分生活中的“工作”和“做工”与机械功的区别，认识在什么情况下、是哪个力在做功。

在理解功的物理意义的基础上，能用计算公式解题，了解功的单位。

二、教学准备

教师演示：

斜面、小车、弹簧测力计、砝码

学生分组：

斜面、小车、弹簧测力计、砝码

三、教学流程

教学过程

教学活动

学生活动

备注

1．课题引入

主讲教师：

回顾我们已经学过的简单机械：

用笤帚扫地，手臂只需移动较小的距离就可使

笤帚在地上扫过一大片，虽费力但省距离；利

用动滑轮提升重物，可以省力，但要费距离。

这说明了省力的机械要费距离，省距离的机械要费力。

那么，有没有一种机械既省力又省距离呢？

这节课我们将以斜面为例来深入探究这个问题。

现场学生：

思考回答问题。

现场教师可帮助学生回顾一下已经学过的简单机械。

2．探究斜面

ppt课件：

（出示图片和问题。

）

主讲教师：

在生活中，工人师傅常用斜面这种机械将货物搬上卡车，那么，利用斜面这种机械提升重物和直接用手提升重物有什么区别，下面我们将通过实验来探究。

主讲教师（演示组装斜面，并在斜面上拉动小车及砝码）

在这个实验中，我们首先组装好一个斜面。

以小车及砝码为研究对象，来比较直接用手提升小车及砝码和利用斜面提升小车及砝码的情况。

在这个实验中需要测量哪些物理量，可以解决我们需要探究的问题？

拉动小车时要注意什么？

现场教师：

组织回答问题，并做出简要评价。

ppt课件（出示老师提出的问题和答案）

我们需要测量小车及砝码的重力G、匀速拉动小车时的拉力F、斜面的长度s、斜面的高度h这几个物理量。

斜面的长度是指从斜面底部到小车最终所在位置的距离，测量时要注意使刻度尺平行于斜面，斜面的高度是指从斜面底部到小车最终所在位置的竖直距离。

拉动小车时要注意平行于斜面，匀速拉动。

主讲教师：

请同学们设计好记录实验数据的表格。

ppt课件（出示实验表格和实验要求。

）

主讲教师：

请同学们分小组进行实验并将实验数据纪录在表格中。

然后分析表格中的数据，你能得出什么结论？

现场教师：

指导学生进行实验并对实验数据分析﹑归纳。

主讲教师：

通过对表格中数据的分析，我们发现：

用手直接把重为G的物体匀速提升高度h，所用拉力大小等于G，手移动的距离等于h。

如果利用斜面完成同样的任务，所用拉力F﹤G，重物通过的距离s﹥h，通过计算可以发现Fs与Gh近似相等。

由于在实验过程中，摩擦力是不可避免的，而如果不存在摩擦等因素，Fs则等于Gh。

也就是说，在刚才工人师傅用斜面这种机械将货物搬上卡车的过程中，虽然省了力，但是费了距离，而力和距离的乘积没有改变。

大量实验表明，使用其他机械也可得到与使用斜面时相似的结论，即没有既省力又省距离的简单机械。

现场学生：

带着问题进入到本节课的学习。

现场学生：

观察﹑了解实验课题。

现场学生：

思考﹑回答问题。

现场学生：

分小组设计表格。

现场学生：

以小组为单位分工合作进行实验。

实际数据应该是Fs略大于Gh，现场教师要指导学生对数据进行详细的分析。

3．功的概念

ppt课件（出示功的定义和计算公式）

主讲教师：

力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称这一乘积为机械功，简称功。

用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离．功的计算公式为W=Fs。

ppt课件（出示功的单位和1J大小的图片）

主讲教师：

我们已经知道，在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，那么功的单位就应该是牛·米。

为了纪念英国物理学家焦耳对科学的巨大贡献，牛·米有一个专门的名称——焦耳，符号：

J，1J=1N·m。

那么，1J的功到底有多大呢？

从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，大约提升了2m，做的功大约为1J。

现场学生：

思考理解功的概念。

这里关键是让学生知道物理学中的“功”是一个有意义的物理量，区别与生活中的“工作”和“做工”。

4．判断有没有做功

ppt课件（出示做功的两个必要条件的画面）

根据功的定义和公式，物理学中的对物体做功可不等同于生活中的“工作”或者“做工”，他必须满足两个必要条件：

一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定距离。

判断是否对物体做功，这两个必要条件缺一不可。

ppt课件（出示力对物体没有做功的几种情况的画面）

在下列三种常见的情况中，力对物体没有做功：

1.物体受力的作用，但在力的方向上没有通过一定距离，

例如举重运动员将杠铃举在头顶稳稳地停留3s的过程中；

2.物体由于惯性通过了一段距离，但在运动方向上没有受到力的作用，例如，小球从斜面上滚下来，在光滑水平面上滚动一段距离的过程中；

3.物体受到的力的方向与物体运动的方向始终垂直，例如人肩上扛着重物，在水平路上匀速前进了一段距离。

那么，在你的周围你发现有哪些做功的例子？

说出来大家交流一下，看谁对生活观察得最仔细？

ppt课件（出示判断力对物体没有做功的问题和图片）

请同学们判断在如图所示的几种情景中，人做功了吗？

为什么？

司机用力推汽车，但汽车纹丝不动；

学生背着书包在水平路面上匀速前进；

足球在草地上滚了一段距离；

女孩把一箱报刊搬起来。

现场教师：

组织、指导学生进行交流讨论并回答。

现场学生：

思考老师提出的问题并进行交流。

现场学生：

判断力对物体有没有做功。

这里要强调做功一定是某个力对物体做功。

5．关于功的计算

ppt课件（出示例题及解答）

主讲教师：

一起来看这样一条例题，陈杰同学将质量为10kg的水桶从离井口3m深处提到井口（如图所示）.在这一过程中,陈杰对水桶做了多少功?

解答这个问题关键是要弄清楚陈杰在提水桶的过程中，对水桶的拉力大小等于水桶的重力，用公式计算是98N，水桶在拉力的方向上移动的距离是3m，最后带入功的计算公式进行计算得出陈杰对水桶做的功为294J。

现场教师：

现场学生：

思考例题。

6．小结

ppt课件（出示小结）

主讲教师：

本节课我们从探究斜面的活动出发，在体会到简单机械给人们带来方便和快捷的同时，通过对实验数据的分析、总结，认识到不可能有既省力又省距离的机械，同时了解力和物体在力的方向上通过的距离的乘积是有物理意义的量，即物理学中的“做功”。

利用功的概念我们可以判断是否对物体做了功，以及计算做了多少功。

ppt课件（出示思考题）

最后，请同学们思考完成这样一个问题。

如图所示，在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，推箱子的小朋友做了多少功？

如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？

现场学生：

回顾所学知识、思考并交流课堂的收获。

现场学生：

思考例题。