内容正文:
《功率》教学案例
一、教学活动背景分析
(一)教材解读
《功率》是物理人教版八年级下册第十一章第二节的内容。通过本章第一节的学习,学生已经建立了“功”的概念。本节先通过学生熟悉的事例,引导学生观察到做功存在快慢,再用比较的方法自然地建立功率的概念,得出功率的公式及单位。随后列举在生活和生产劳动中的功率。整节内容有利于学生建立物理概念,感受到物理知识的意义,也为今后学习电功率等知识做了必要准备。本节教学重点是功率概念的建立,难点是理解及应用。
(二)学情分析
学生对于做功,已经有了比较丰富的日常生活经验,这有利于学生从生活实例中建立功率的概念。之前在速度、密度等概念学习中掌握比值定义法,为功率概念的建立起到很大的帮助。但难点在于学生较少接触生活中的功率,少数学生在生活中听过多少瓦的说法,也未能理解它代表的物理意义,另外,由于功和功率两个新学的物理量的符号及单位较多,容易产生混淆。
(三)目标定位
(1)知道比较做功的快慢的三种方法。
(2)知道功率的概念及表达式,能说出功率的物理意义,能写出功率的符号及单位。
(3)会运用功率的计算公式进行简单计算。
(4)了解功率在实际生活中的应用,能估计出生活中的常见功率大小。
(四)条件评估
(1)授课教室为智慧教室。
(2)小组准备跳绳、秒表、刻度尺等实验器材。
(3)教学时长:一课时。
二、前置学习
(一)任务一:阅读教材,类比学习
阅读教材65页想想议议的内容,回忆八年级上册“速度”的学习,类比比较物体运动的快慢的三种方法,结合教材提示,比较做功的快慢有哪三种方法?
(二)任务二:观看微课,建立概念
阅读教材65-66页,登录智学网,观看微课视频《功率的定义》,完成下列表格。
内容
功率
定义
符号
表达式
单位
物理意义
调查生活中的机械或电器功率
举例(至少2例)
(三)任务三:自学例题,模仿计算
阅读教材66页的例题,登录智学网,观看微课视频《功率的简单计算》,完成下列计算:在水平地面上,用50N的水平推力推一个重为100N的箱子,在10s内前进了10m,推箱子的小朋友做功多少?做功的功率是多少?
(四)任务四:运用知识,自主检测
1.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大
2.甲、乙二人同时开始登山,甲先到达山顶,你能判定哪个人的功率大吗?为什么?
3.两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量杠铃所用时间相等,则( )
A.甲运动员做功较多,功率较小 B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们功率相等 D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
4.某人在水平地面上用100N的水平推力推重500N的物体,使物体以0.2m/s的速度匀速移动了3m,地面对物体的摩擦力是_____N,此人做的功是 J,功率是 W。21c
三、课堂学习
(1) 任务一:学情反馈,合作释疑
1.小组互学
师:课前同学们都进行了自主学习。有些同学在完成任务一时由于忘记了“比较运动快慢的三种方法”而不会梳理比较做功快慢的三种方法。老师结合生活中的做功事例来显示这三种比较方法(出示PPT),请小组交流思考,这三幅图片分别对应哪三种方法呢,并完善任务一。
生1:做功时间相同,比较做功的多少,做功越多,表明做功越快
生2:做功大小相同,比较所用时间,所用时间越短,表明做功越快
生3:做功大小与所用时间都不相同,比较功与时间的比值
教师在巡视过程中确认每个组统一了三种比较方法开始进行下一任务。
(2) 任务二:辨析概念,订正错题
1.个体自学
师:多数同学在完成后面的计算内容时容易将功和功率两个概念混淆,甚至将它们的单位写错,我们今天就对“功”和“功率”,从物理概念学习的几个角度(定义、符号、表达式、单位、物理意义)来进行比较。每位同学完成任务单上的相关表格(如图),拍照并上传。
功
功率
定义
符号
表达式
单位
物理意义
2.全班共学
学生都拍照上传后,教师随机抽选一份作品,请其他学生进行点评或完善。
生1:我补充功率的单位。国际单位是瓦,符号是W,常用单位还有千瓦,符号是KW,1KW=1000W。
生2:我补充功和功率的物理意义。功表示做功的多少,功率表示做功的快慢。
师:做功多一定做功快吗?
生3:不一定,做功的快慢取决于功和时间两个因素。
师:是的,我们在比较功率时一定要抓住两个因素同时比较,任务4中的1、2、3题都是这类问题。下面,请同学们根据这两个概念的区分理解,对自主学习任务单的任务3、4进行改错。
(3) 任务三:运用知识,实验探究
1.个体自学
师:大家学习了功率的概念,我们每天也做了不少功,最常见的,每天爬楼梯,如图,某同学快速地由一楼跑到三楼的过程中,她克服体重做功的功率与下列哪个值(3W、30W、300W、3000W)最相近,请大家利用平板电脑进行答题,便于统计。
学生估计答案并提交。
师:从刚才的统计来看,选择的选项并不集中,大家虽然很
快学习了功率这个概念,但是对生活中的功率还是比较陌生,如
果我指定某个同学让大家估计他的体重,大家一定能估得八九不
离十,因为大家都测过自己的体重,有对体重的实际认识。所以,接下来我们来实际测量一次日常生活中做功的功率,以增强对生活中的功率的准确认识。
师:由于现在上课不方便测量爬楼梯的功率,我们先学会测量一个相对容易在教室里测量的功率,比如跳绳这项运动,只要我们学会了测量跳绳时克服体重做功的功率,对于其他做功的功率,就可以有依据地估算了。下面先请同学们设计测量方案,并设计出数据记录表格,填写在课堂任务单上,拍照上传。
2.全班共学
教师随机挑选一个作品进行展示(如图),其他学生进行评价。
跳绳一次的时间
跳绳者的体重
跳起的高度
跳绳的功率
生A:我觉得他设计的方案中,跳一次的时间太短,容易测不准,可以测跳绳10次或20次的时间,再取平均时间更准确。
生B:是的,这样更好,所以表格里数据的记录和处理也要相应变化。
生C:为了方便计算,我们最好请体重接近50KG的同学进行实验。
生D:我觉得应该在表格中加入物理符号,以及它的单位,这样我们填写数据的时候就不用再写单位了。
生E:我认为应该加入功这一栏,并写上公式W=Gh。
师:很好。大家的补充使我们的实验方案更加完善了。
3.小组互学
下面请各小组进行实验,组长注意参考PPT上的提示进行合理分工,准备实验汇报和总结。
代表小组进行实验汇报,其他小组进行点评或总结。
生A:他们组配合相当好,因为分工明确,跳绳的同学、测量的同学、记录的同学、计算的同学、准备汇报的同学,目标明确,各司其职,所以完成得很快。
生B: 通过这个测量实验,更进一步了解了功率与功和时间的关系。
生C:我们对功率的大小有了更深刻的认识,对爬楼梯功率这样的问题,也会合理地估算了。
(四)任务四:联系生活,拓展学习
师:汽车的功率是由油门决定的,油门踩到底,输出功率最大。当我们不改变输出功率时,汽车在平地上行走和爬坡时开车时,如果不改变输出功率,哪种速度大?为什么?
生1:平地上速度更大。
生2:可能是因为爬坡时汽车需要的牵引力更大,速度就小了。
师:两位同学观察仔细,思考也很有深入。那么,功率一定时,速度和牵引力之间真的有一定的关系吗?大家可以利用功率的定义式,结合我们之前学过的功、速度的计算公式进行推导看看。
生3:我推导出来P=W/t=FS/t=FV
师:推导非常成功,有了这个推导式,我们就很清楚地解释刚才的现象了。注意运用这个公式时的单位,一般我们需要将各个物理量的单位都化成国际制单位进行计算。下面大家自主完成任务单上的习题,先独立完成,拍照上传答案,组长根据评价要点(公式、代入、单位、计算)点评。
习题:一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kw,速度为72km/h。汽车行驶2h,发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多大?
(五)任务五:当堂检测,及时反馈
1.下列说法中正确的是( )
A.物体做的功越多,则功率就越大
B.物体做功的时间越短,则功率越大
C.在相同的时间内做的功越多,功率越大
D.功率越大,则做功越多
2.举重运动员将质量为150kg的杠铃在2s内举高2m后,又在空中停留4s,运动员在6s内所做的功和功率分别是( )
A.300J,1500W B.3000J,1500W
C.3000J,500W D.0,0
3.体重60kg的王健做引体向上,在1min时间内完成了10个,每次上拉,身体重心上升30cm,则他每完成一次引体向上做功 J,1min内的平均功率是 W(g取10N/kg)。( )
A.180,30 B.180,3 C.18,30 D.18,3
4.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是( )
A.W1=W2,P1>P2
B.W1=W2,P1=P2
C.W1=W2,P1<P2
D.W1≠W2,P1≠P2
学生提交答案后,教师运用互动课堂的统计功能,迅速对正确率较低的第4题进行
反馈,请答对的同学讲解思路。然后,组织小组合作对少数的错题进行合作释疑。
四、教学反思
【设计意图】
“功率”这一节内容和我们的日常生活联系紧密,并且,基于“速度”概念的学习,学生已基本掌握了比值定义法的运用,有一定的知识基础。所以,我在设计本节课时,让学生在课前通过自学教材、观看微课,并独立完成自主学习任务单。再在课堂上根据学生自学的情况,开展小组互学和全班共学,以帮助学生解决自学中不能解决的问题。预设难点为理解生活中的功率意义,因此设计了一个测量功率的课堂活动为学习重点。
【实施效果】
课前引导学生自学的任务包括四个活动:“类比速度的学习归纳,比较做功快慢的三种方法”、“自学功率,整理功率概念的学习内容”、“运用功率的公式进行计算”、“练练手”。由于提供了脚手架,学生自学较顺利,特别是表格类型的概念学习导图,为学生提供了学习概念的范式,有利于今后迁移。但是在课前自主检测中暴露出概念混淆的情况,因此课堂活动1中,主要针对学生自学后反映出的功、功率两个概念混淆的问题设计的小组互学。活动2主要针对学生对生活中的功率意义不够了解而设计的,这部分也是课堂的重点,希望学生在小组合作测量功率的过程中进一步理解功和功率的实际意义,也在小组的交流、质疑和补充中发挥学生的主观能动性。实践证明,在这部分的学习活动中,学生兴趣高涨,课堂非常活跃,小组合作能力得到很大的锻炼。活动3是在教材内容基础上设计的,从生活实例出发进行猜想,然后进行公式的推导,再利用公式解释生活现象。最后是当堂检测,取得不错的成绩。
【改进方案】
在小组合作实验的活动中,由于展示任务较复杂,可以提前加入对小组分工的指导,提高效率。
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