2023學(xué)年完整版《機(jī)械功》案例2

《機(jī)械功》教學(xué)案例(2)【教案設(shè)計】上海教育出版社八年級第二學(xué)期、第四章機(jī)械功一、【教學(xué)目標(biāo)】1．知識與技能①理解功的概念，理解做功的兩個必要因素②能利用公式W=Fs進(jìn)行簡單的計算2．過程和方法目標(biāo)①在課堂活動中，能夠通過分析討論，歸納得出做功的兩個必要因素②經(jīng)歷探究做功多少與力和距離關(guān)系的過程，感受科學(xué)方法在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。3．情感態(tài)度與價值觀在課堂活動中體會交流與合作，感受成功的喜悅；關(guān)注物理與生活的聯(lián)系二、【教學(xué)重點與難點】【教學(xué)重點】做功的兩個必要因素【教學(xué)難點】功的概念的建立三．【教學(xué)準(zhǔn)備】彈簧秤、木板、泡沫塑料板、木塊、大鐵塊、大釘子、多媒體課件課前在木塊和塑料板上分別釘入幾顆釘子，并將木板上的一些釘子釘牢。四．【教學(xué)過程】一、功的概念1、實驗引入教師：在開始上課之前，老師要請一位同學(xué)來完成一項任務(wù)----徒手拔釘子，哪位同學(xué)可以上前完成？請一個力氣較大的學(xué)生上臺拔釘子，其他同學(xué)觀察。結(jié)果泡沫塑料上的釘子能拔出，木板上的釘子拔不出。問題1：拔釘子的過程中，這位同學(xué)施加給釘子的力向哪個方向？問題2：他對哪個釘子用的力最大？問題3：力作用在釘子上主要有什么效果呢？通過提問，使學(xué)生清楚力的方向、比較力的大小，并從力的作用效果的角度分析釘子在力的作用下的變化教師：這位同學(xué)對每個釘子都用了力，有的力雖然小，但能使釘子在力的作用下向上運(yùn)動拔出來，有的力雖然大，但卻沒達(dá)到效果。從物理學(xué)的角度講，拔泡沫板上釘子的力雖小，但力對物體做了功；拔木板上釘子的力雖大，但力不對物體做功。那么，什么是物理中的“做功”，它與生活中的“做工”有什么不同？今天我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械功的知識。2、做功的兩個必要因素教師：生活中的“功”有“貢獻(xiàn)”、“成效”等含義，物理中的功吸收了“成效”的意思，但它有更特殊的含義。在物理中，什么是做功呢？我們通過下面幾個現(xiàn)象來了解。演示1:用彈簧秤水平拉動木塊。問題：拉力向哪個方向？木塊在拉力的作用下有什么變化？教師：拉力作用在木塊上，有成效，使木塊沿拉力的方向通過一段距離，我們就說拉力對木塊做功。演示2:用彈簧秤水平拉大鐵塊，鐵塊不動。問題：拉力向哪個方向？鐵塊是否沿拉力的方向通過一段距離？教師：拉力雖然作用在鐵塊上，但沒有成效，沒能使鐵塊在拉力作用下沿拉力的方向通過一段距離，拉力不對鐵塊做功。演示3：用彈簧秤豎直拉著小球上升。問題：拉力向哪個方向？小球在拉力的作用下有什么變化？教師：拉力作用在小球上，有成效，使小球沿拉力的方向通過一段距離，我們就說拉力對小球做功。演示4：用彈簧秤豎直拉著小球保持靜止問題：拉力向哪個方向？小球在拉力的作用下有什么變化？教師：拉力作用在小球上，沒有成效，沒能使小球在拉力作用下沿拉力的方向通過一段距離，拉力不對小球做功。問題：現(xiàn)在我們知道了物理中“做功”的情況，它與生活中的“做工”有什么區(qū)別嗎？學(xué)生：物理中的“做功”用了力就必須要有成效，生活中的“做工”不一定有成效。教師：這里的“成效”指的是什么？學(xué)生：物體沿力的方向移動一段距離。教師：通過這些現(xiàn)象，你能否自己歸納出來，在什么情況下可以講力對物體做功？學(xué)生歸納，引入功的概念。歸納：一個力作用在物體上，且物體沿力的方向通過了一段距離，物理學(xué)上稱這個力對物體做了機(jī)械功，簡稱做了功。教師：根據(jù)剛才的現(xiàn)象和功的概念，我們可以看到在物理中做功需要同時具備哪些因素呢？學(xué)生歸納做功的兩個必要因素。歸納：做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力二是物體沿力的方向通過一段距離二、功的辨析教師：下面我們一起用功的知識來判斷力是否對物體做功？投影1：小孩拉動木箱。問題：小孩對木箱的拉力沿哪個方向？拉力是否對木箱做功？為什么？投影2：叉車舉起貨物。問題:叉車對貨物的舉力沿哪個方向？舉力是否對貨物做功？為什么？投影3：起重機(jī)提起集裝箱。問題：起重機(jī)對集裝箱的拉力沿哪個方向？拉力是否對集裝箱做功？為什么？投影4：舉重運(yùn)動員舉杠鈴過程。問題1：運(yùn)動員用力將杠鈴向上舉起的過程，舉力是否做功？為什么？問題2：運(yùn)動員舉著杠鈴保持不動的過程，舉力是否做功？引導(dǎo)學(xué)生利用做功的兩個必要因素來分析判斷。物體受到力，但沒有移動距離，力不對物體做功。投影5：運(yùn)動員扔鉛球。問題：運(yùn)動員扔鉛球,球離開手后在空中飛行的過程中,運(yùn)動員是否對鉛球做功？引導(dǎo)學(xué)生分析，空中飛行中的物體不受推力，是因為慣性通過一段距離，沒有推力做功。投影6：人抬著物體在水平面上行走。問題：人對物體的支持力是否對物體做功?為什么？引導(dǎo)學(xué)生分析。教師投影力和距離的關(guān)系。教師：此時支持力的方向是豎直向上，而物體是水平移動一段距離，并不是沿力的方向通過一段距離，且力的方向與移動距離的方向垂直，所以支持力不對物體做功。投影7：人抬著物體沿斜面走到頂端。問題：人的支持力沿哪個方向？支持力是否對物體做功？為什么？引導(dǎo)學(xué)生分析力的方向和距離的方向，并根據(jù)效果分解通過的距離。教師：人沿斜面走的過程有兩個效果，一個是水平移動，一個是豎直向上移動，這兩個移動是同時進(jìn)行的，而豎直向上移動正是沿支持力的方向移動。所以支持力對物體做功。歸納：不做功的情況：①有力沒距離②沒有力，由于慣性運(yùn)動③力和距離方向垂直三、功的計算1、比較做功的多少教師：生活中有許多機(jī)械功的問題，連寺廟里的老方丈也遇到了有關(guān)功的問題，你能否幫他解決呢？投影：老方丈的煩惱問題1：兩個和尚有沒有對材料做功？問題2：如何來比較誰做的功多呢？是力氣大的，還是距離大的呢？教師：要解決這個問題我們需要知道功的多少與力和距離的關(guān)系？如何研究它們的關(guān)系呢？學(xué)生：控制變量。教師：研究功與力的關(guān)系時，應(yīng)保持什么相同，改變什么？學(xué)生：保持通過的距離相同，改變力的大小教師：研究功與通過的距離的關(guān)系時，應(yīng)保持什么相同，改變什么？學(xué)生：保持力相同，改變通過距離的大小。演示1：第一次將一塊磚從地面拿到椅子上，第二次同時將兩塊磚從地面拿到椅子上。問題：哪一次做的功多？說明什么？引導(dǎo)學(xué)生歸納得出結(jié)論：物體沿力的方向通過距離相同時，力越大，做的功越多。演示2：第一次將一塊磚從地面拿到椅子上，第二次將一塊磚從地面拿到桌面上。問題：哪一次做的功多？說明什么？引導(dǎo)學(xué)生歸納得出結(jié)論：力相同時，物體沿力的方向通過距離越大，做的功越多。教師：力越大，物體沿力的方向通過距離越大，做的功越多。那么當(dāng)距離和力都不相同時，我們可以通過計算力和距離的乘積比較功的多少。引出功的計算公式。W=Fs介紹功的單位。2、功的計算教師：下面我們就利用公式，計算力對物體所做功的多少。例題1：一個重為100牛木箱放在水平地面上，某人用20牛的水平拉力拉著箱子前進(jìn)2米，求：⑴人對木箱做的功是多少？⑵人將這個木箱勻速舉起米，所做的功是多少？引導(dǎo)學(xué)生分析問題1：題目要計算哪個力對物體做的功？問題2：根據(jù)公式，你需要哪些條件來計算？你能否在題目中找到這些條件？問題3：人在舉起木箱時對木箱的舉力是多少？為什么？解：⑴W=Fs=20牛×2米=40焦⑵∵勻速舉起∴F=G=100牛W=Fs=100?！撩?50焦例題2：質(zhì)量為2噸的汽車在平直公路上行駛時，受到的阻力為汽車重力的倍，它先勻速行駛了2千米，接著關(guān)閉發(fā)動機(jī)后又行駛了55米后停下，求在整段路程中動力對汽車做的功？問題1：題目要計算哪個力對汽車做的功？問題2：如何計算動力的大??？引導(dǎo)學(xué)生利用二力平衡的知識確定動力的大小問題3：汽車在動力的作用下，沿力的方向通過的距離是多少？解：∵勻速行駛∴F=f===×2000千克×牛/千克=3920牛W=Fs1=3920?！?000米=×106焦四、小結(jié)學(xué)生小結(jié)本課所學(xué)主要內(nèi)容思考：如何計算你從一樓走上三樓所做的功。五、作業(yè)1、計算你從一樓走上三樓所做的功2、課本P17，第1、2、3題教案設(shè)計說明在本節(jié)課中，“功”是物理學(xué)中的重要概念，是繼續(xù)學(xué)習(xí)功率和能量轉(zhuǎn)化的重要基礎(chǔ)。功的概念比較抽象，較難理解，雖然學(xué)生在第三章中已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的作用效果，但是對“功”尚沒有認(rèn)識。所以我將這節(jié)課的難點確定為功的概念的形成，將理解做功的兩個必要因素作為本節(jié)課的重點內(nèi)容。學(xué)生已經(jīng)知道了力的作用效果，也比較熟悉生活中“功”的含義：功勞、貢獻(xiàn)、成效。物理中的“功”也有成效的含義，即力作用在物體上時使物體沿力的方向移動一段距離。所以這節(jié)課從學(xué)生熟悉的實驗現(xiàn)象出發(fā)，通過一系列做功和不做功的對比演示，由學(xué)生自己進(jìn)行分析、歸納，得出功的概念。在得到功的概念后，我以生活中常見現(xiàn)象設(shè)置情景，由學(xué)生分析力是否做功。通過對做功和不做功的辨析，加深學(xué)生對做功的兩個必要因素的理解。這一部分以學(xué)生的分析討論為主，讓學(xué)生在交流碰撞中得到并鞏固判斷做功的方法。在功的計算教學(xué)中，我設(shè)計了比較做功多少的問題，讓學(xué)生經(jīng)歷應(yīng)用科學(xué)方法探究問題、解決問題過程，并在探究過程中，形成物理知識。教學(xué)反思興趣是中學(xué)生學(xué)習(xí)的最大動力，在課堂教學(xué)中教師要創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生積極、主動的學(xué)習(xí)能夠有效地提高課堂教學(xué)效果。本節(jié)課開始，在拔釘子的活動，學(xué)生觀察拔釘子現(xiàn)象，做不做功與力的大小形成鮮明對比，學(xué)生對“功”的疑問油然而生，對接下來的學(xué)習(xí)充滿興趣。教學(xué)要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神以及正確價值觀的養(yǎng)成。在本節(jié)課中，學(xué)生對常見現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析、對比、總結(jié)，自己通過思考領(lǐng)