内容正文:
《功与机械效率》教学设计
一、教材分析:
教材中首先介绍简单机械,因为这部分内容在生活和生产中常见,比较直观,这部分内容的学习为“功”的学习提供了必要的准备知识。功是本章中的重点知识,也是学习机械能的基础,相对而言,功的概念是比较抽象的,教材在引入“功”之前介绍了斜面,让学生认识它也是一种省力机械。
二、学情分析:
对初三学生来说,定义功是困难的,从机械功的原理来定义功的概念,学生难以接受,若从功是能量转化的量度来定义,学生对能量的认识只是初步的,所以也不可取。因此以斜面为例,通过活动展开学习。
三、教学目标:
知识目标:
1、了解利用斜面提升重物的特点。
2、用实例说明功的概念。
3、初步掌握应用功的计算公式。
能力目标:
1、 通过实验,知道利用斜面能够省力。
2、 在情景化教学模式下,学生通过对事例的分析和情景活动,认识做功的两个必要因素。
情感、文化目标
1、 提高学生运用知识解决实际问题的能力。
2、 通过对日常生活中一些事例的分析,让学生认识到科学就在自己身边,并能用科学知识去解释一些生活现象,提高学生的科学素养。
四、教学重难点:
重点:
1、认识斜面,知道斜面是省力的简单机械。
2、做功的两个必要因素;功的计算公式、单位及计算。
难点:
1、实验探究,使用斜面能够省力。
2、做功的两个必要因素。
五、教学过程设计:
新课引入:热身小游戏,一个同学将坐在轮椅上的同学搬上台阶。(失败或者很费力的完成)
利用教室里的斜面,轻松将坐在轮椅上的同学拉上斜面。
我们的大力士用更小的力完成了任务,达成了一样的效果,说明斜面是一个省力的机械。
新课教学:图片展示高架引桥,这就是一种常见的斜面,有没有想过,引桥为什么这么长?建造成本更大了,你觉得是一种资源的浪费吗?还是他里面蕴含了什么样的科学原理?我们来进一步探究斜面,通过实验来探究斜面的省力程度与坡度的关系。
【活动】
器材:一块玻璃板、几本书、一个弹簧测力计、一个小木块、一小段绳子
步骤:
1、用弹簧测力计钩着小木块沿竖直方向匀速向上运动,观察并记录弹簧测力计的读数。
2、把20本书,放在玻璃板一侧的下面,用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动,观察并记录弹簧测力计的读数。
3、把10本书,放在玻璃板一侧的下面,用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动,观察并记录弹簧测力计的读数。
4、把2本书,放在玻璃板一侧的下面,用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动,观察并记录弹簧测力计的读数。
记录数据:
斜面倾斜程度
拉力/N
竖直
陡
较陡
平缓
分析数据的时候指出,实验装置在使用的过程中,弹簧测力计与玻璃面发生相对滑动,受到滑动摩擦力的作用,但是经过实验验证,不拉木块运动时弹簧秤的示数为0,说明摩擦力的影响可以忽略的。
实验结论:
1、斜面能够省力。
2、在同一斜面上,沿着斜面拉物体所需要的力的大小跟斜面的坡度有关,斜面越平缓,所需拉力越小;斜面越陡,所需拉力越大,越不省力。
以上结论由学生讨论得出。
进一步说明引桥和盘山公路在建造过程中路程是长了,但是坡度小了,更省力了。
我们学习科学的一个重要目的就是将科学知识应用于生活,带给我们更多的便利。
图片展示,日常生活中常见的斜面,特别指出螺丝钉里面的形变的斜面。
有时候我们出去旅游的时候,没有完善的设施,没有无障碍通道,但又有受伤坐轮椅的同学,那怎么上台阶啊?(引导学生,回答“一起抬”)
几个同学合力把坐在轮椅上的同学搬上了台阶,我们几个同学一起向上用力,在力的作用下,轮椅上的同学向上移动了一段距离,上了台阶,这与一个同学利用长长的斜面,拉上台阶,效果是一样的,都成功的上了台阶,像这样,物体在力的作用下,沿着力的方向移动了一段距离,就说该力对这个物体做了机械功,简称功(W)。
每个小组利用书包、笔袋、橡皮、笔、墙壁、讲台桌等,表演1个做功的动作,演示的同学边表演边向同学们讲述你的做功过程,其他同学认真观看,讨论并评价他是否成功
引导学生总结出做功的两个必要因素。
物体要受到力的作用;物体要在力的方向上通过一定的距离。
再让学生试着总结不做功的3种情况。
· 1、有力的作用,但物体没有移动。有F无s
· 2、物体移动有距离,但没有受到力的作用。(靠惯性运动)有s无F
· 3、有力的作用,也有距离,但力的方向垂直于移动方向。 s⊥F
做功的两个必要因素是不是跟功的大小有关呢?
向上搬一块砖,上升1米,做功记为W的话,那向上搬一块砖,上升3米,做功多少?
向上搬三块砖,上升1米,做功多少?
说明,做功的大小与作用力的大小和物体移动的距离成正比。由此得出功的定义和定义式。
定义:功等