11.3功 功率 教学设计-2024-2025学年物理八年级下册教科版

《功 功率》教学设计 一、教学设计思路 本节课分为三个教学板块：（1）做功；（2）功的计算；（3）功率。 通过分析几个做功和不做功的实例，引出功的概念。通过实例， 帮助学生总 结做功的两个必要因素，对做功的两个要素有初步的认识。 通过实例分析，确定功的大小由力和物体沿力的方向移动的距离决定，由此 引出功的计算公式，并介绍功的单位。通过例题讲解， 使学生学会功的计算并体 会 1J 的功是多大。通过上一节“使用动滑轮”实验引出功的原理。 从生产生活中的实例出发，创设情境，引出功率的概念。通过类比速度概念 的教学过程，完成功率概念的教学。 二、教学目标 【物理观念】知道机械功和功率的概念，能计算功和功率；了解功的原理， 知道使用任何机械都不能省功；能用功和功率解释日常生活中的现象并解决有关 的实际问题。 【科学思维】通过对功的学习， 了解利用乘积定义物理量的方法；通过对功 率的学习，进一步认识比值定义法；在学习功的原理时，结合使用动滑轮的情境 提出自己的见解。 【科学探究】能基于日常生活提出与功、功率有关的问题； 在利用功和功率 的知识分析具体问题时，知道如何收集证据、形成结论， 并作出解释；能对分析 过程进行交流、评估和反思。 【科学态度与责任】了解功的原理对机械的使用和研制具有重要的指导意义； 调查不同机械的功率，具有保护环境与节约资源的意识。 三、教学重难点 （一）教学重点 对功、功率概念的理解。 （二） 教学难点 判断力是否对物体做功，以及对功与功率的计算。 四、教学过程 （一）新课引入 叉车将重物托起，人推汽车前进，马拉板车前进，举重运动员用力将杠铃举 起，这四个事例中都有力对物体做功。下面我们就学习功的知识。 设计意图：结合生活实际创设情境，落实从生活走向物理的课程理念，激发 学生求知欲。 （二） 新课教学 问题一：做功 活动 1 ：建立功的概念。 展示如图所示的情境。 教师引导学生发现这四个事例的相同点。 分析发现重物、汽车、板车、杠铃均受到了力并且在力的方向上移动了一段 距离，即它们受到的力均有一定的成效。叉车托起重物，叉车对重物有向上的力， 对重物的成效是使重物向上移动了一段距离；人推汽车前进，汽车受到了向前的 力，力产生的成效是使汽车向前移动了一段距离。马拉车前进与人推汽车前进类 似，运动员举起杠铃与叉车将重物托起类似。 四个事例中的相同点是有力作用在物体上，且物体均沿力的方向移动了一段 距离，即各自受到的力均对物体产生了一定的成效。 物理学中的功，主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做 出了贡献，取得了成效，就说这个力对物体做了功。 物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说这个力对 物体做了功。 设计意图：从力对物体的成效（即力对物体移动的“贡献”） 出发，分析生 活中的事例，帮助学生建构功的概念。 活动 2 ：理解做功的要素。 情境：小明水平推箱子，虽然费了力气，但箱子没有移动，而小聪用力将箱 子拉动了。他们的效果相同吗？如何解释呢？ 情境分析：小明水平推箱子，箱子受到水平向右的推力，但箱子没有移动， 说明推力没有产生成效，因此推力没有做功；小聪用力将箱子拉动了，箱子受到 水平向左的拉力，且箱子向左移动，拉力对箱子产生了成效，因此拉力做了功。 下图是某人提着箱子在水平道路上匀速前进，箱子受到竖直向上的拉力，但 箱子水平向前移动，拉力没有对箱子水平向前移动产生帮助，故拉力对箱子不做 功。 可见，物体受力，但力不一定产生成效（不一定做功），而不受力一定不会 有成效（一定不做功）。 设计意图： 通过分析实例，帮助学生经历描述做功的两个必要因素的过程， 进而对做功的两个要素有初步认识。 活动 3 ：总结判断力是否做功的方法。 展示图片，判断这些情况中是否有力做功。 （1）水平向左推汽车，车不动； （2）抱着书不动或抱着书在水平路面上行走； （3）冰壶在平滑的冰面上滑行时，运动员对冰壶做功吗？ （4）足球在地面上滚动时，人对足球做功吗？ 教师引导学生画出物体受力方向和物体运动方向，然后判断这个力对物体是 否做功。 设计意图：通过分析，引导学生学会依据做功的两个必要因素判断力是否对 物体做功，总结判断力是否对物体做功的方法，学以致用。 问题二：功的计算 活动 4 ：理解功的定义式。 提出问题： （1）把一个空桶和一个装满水的桶匀速提升相同的高度，做功一样多吗？ （2）把同一个物体匀速提升不同的高度，做功一样多吗？ （3）影响功的大小的因素有哪些？ 学生思考后回答。 教师提出问题：功的大小与力的大小有什么定量关系呢？功的大小与在力的 方向上移动的距离有什么定量关系呢？ 物理学中规定：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。 功的计算公式：功＝力×距离。用 W 表示功，F 表示作用在物体上的力，s 表 示物体沿力的方向移动的距离，功的计算公式可以写成 W＝Fs。 在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛顿米，简 称牛米。牛米有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号为 J ，1J ＝1N ·m。 教师简单介绍物理学家焦耳，并补充对焦耳这一单位的感性认识。 设计意图：通过递进式问题串引导学生一步步深入思考，顺理成章地得出功 的定义式，并帮助学生理解功的定义式。 例题：如图所示，用 20N 的水平推力，使重为 100N 的物体在水平桌面上移 动 0.5m。试求推力和重力对物体做的功。 实践：把 1 个鸡蛋从地上拿起举高 2m，做的功大约是 1J 。请学生亲身感受 1J 的功。 设计意图：进一步理解做功的两个要素，熟悉功的计算公式，功的符号和单 位，建立对 1J 的功的感性认识。 活动 5 ：功的原理。 出示上一节使用动滑轮实验的情境。 提出问题： （1）GH1 、F2H2 分别表示什么？大小有什么关系？ （2）使用动滑轮省功吗？ 事实上，使用任何机械都不能省功，这个结论叫作功的原理。 教师追问：使用任何机械都不省功，人们为什么还要使用机械呢？ 引导学生答出：可以省力或省距离，或能够改变动力的方向以及使用方便等。 设计意图： 通过结合实例的分析，了解功的原理。 问题三：功率 活动 6 ：建构功率的概念。 创设情境：建筑工地上，吊车几分钟内就可以把一车砖吊到楼上，如果由人 工搬运，则需要很长时间。 提出问题： （1）吊车做功与人做功多少的关系是怎样的？ （2）吊车做功与人做功快慢的关系是怎样的？ （3）怎样比较做功快慢？ 类比速度概念的建构过程，学生很容易建构功率的概念。 功率的定义：功与完成这些功所用时间之比叫作功率（教师强调比值定义法）。 功率在数值上等于单位时间内所做的功。 公式： 单位：国际单位制中，功率的单位是焦/秒，符号是 J/s。为纪念英国科学家 瓦特，人们给了功率单位一个专门名称，叫作瓦特，简称瓦，符号是 W，1W=1J/s。 教师强调功 W 与时间t 有对应关系，时间t 是完成功 W 所用的时间。 教师介绍常用的功率的单位及其与瓦的换算关系。 物理意义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。 设计意图：通过创设生活情境、问题引导、类比速度概念， 让学生经历功率 概念的建构过程，发展学生的科学思维。 （三）课堂小结 通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？ 学科网（北京）股份有限公司 $$