物理设计功1doc.docx

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物理设计功1doc

【教学设计】

教学基本信息

课题：

功

学科：

物理学段：

功和机械能年级：

初三

相关领域：

初中物理功和能部分

教材：

书名：

物理（九年级）出版社：

人民教育出版社出版日期：

2007年6月

指导思想与理论依据

联系生活实际，从大量的物理现象出发，激发学生的学习兴趣，使其理解较为抽象的“功的概念”。

通过学生代表的演示实验，既学习了“功的原理”相关知识，了解科学研究的实验方法，更使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理，深化对物理知识的理解。

教学背景分析

教学内容：

本节主要讲述功的概念、功的计算以及功的原理。

让学生了解这几项内容是下一节讲解“机械效率”的基础。

重点是理解功的概念、做功的两个必要因素以及功的计算，难点是判断力对物体是否做功，以及理解功的原理。

学情分析：

本节是学生首次接触力学中“功”的概念，而这部分知识又很抽象，所以“功的概念”及“做功的两个必要条件”的教学需要精心的设计和巧妙的引导，并且引用大量生活实例才能易于学生理解。

由于前面章节学习过机械的特点：

省力的费距离；费力的省距离，所以对于机械不能省功学生是比较容易接受的。

教学方式与手段：

利用多媒体平台，向学生展示图片、视频等作为课堂讨论的资料，同时配合学生演示实验以激发学生的兴趣。

通过观察演示实验、视频以及图片所展示的现象，帮助学生分析体会抽象的物理过程。

教学准备：

杠杆、滑轮一个、质量50克的钩码四个、弹簧测力计、磁钉3个、大尺子、杠铃一个、钩码一箱、饼干一袋、自拍视频片断四段

教学目标（内容框架）

1.知识与技能：

结合实例知道机械功的概念。

能用生活、生产中的实例解释功的含义。

理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。

2．过程与方法

通过观察和实验了解功的物理意义。

教学阶段

教师活动

学生活动

设置意图

创

设

情

境

课前准备一只不太重的哑铃和一箱很重的钩码（用饼干箱子装好），请两个学生上台分别举起哑铃和向上提起饼干箱，能做到的同学就有“功”，可以得到这箱“饼干”。

踊跃举手参与

吸引学生的注意力，并明确研究内容

引入课题

明确刚才老师说的“有功”即是指力学上的“做功”。

当用力提（或举）某物体，提起来（或举起来）了，也就是对这个物体施力并且有了成效，这个力就做功了；没有成效力就没做功。

认真听讲并体会

明确力学中的“功”包含成效的意思

一、

功

的

概

念

1．利用两个力对物体做功的例子引导学生分析做功需满足的条件。

提问：

甲乙两图中拉力对物体做功了没有？

为什么？

带领学生分析什么情况下力会对物体做功。

提示：

⑴有什么作用在物体上？

⑵在力的作用下物体是静止的还是运动的？

⑶力的方向和物体运动方向之间存在什么样的关系？

请学生试着把这三个条件连在一起概括成一句话

2．归纳出功的概念：

一个力作用在物体上，使物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体作了功。

提问：

对功的概念进行分析，力对物体做功需要满足几个条件呢？

归纳：

做功的两个必要因素：

（同时满足缺一不可）

⑴作用在物体上的力F；

⑵物体在力的方向上移动的距离s。

3．指导学生利用做功的两个必要因素分析几种情况中力是否对物体做功。

归纳出力不做功的几种原因。

⑴当图1中的女孩用力搬重物搬不动时，她托物体的力做功了吗？

为什么？

图1图2

归纳：

F≠0，s=0力不做功。

⑵用脚踢出足球，球在地面上滚动的过程中，人对球的推力做功了吗？

归纳：

F=0，s≠0力不做功。

⑶图2中两人提一桶水沿水平方向前进，拉力做功了吗？

为什么？

分析：

F≠0，s≠0，但F⊥s，力不做功

4．巩固对功的概念的理解：

指导学生观看视频中的四个过程，利用做功的两

个必要因素分析、对比四种情况下人的拉力是否对书包做功。

人将书包提起人提着书包向前走

人提着书包上楼梯人提着书包随滚梯向上运动

答：

都做功了。

因为以上两个力都有成效。

答：

力

运动的

方向相同

答：

物体在力的方向上移动了一段距离，这时力就对物体作了功。

答：

得有力；物体还得在力的方向上移动一段距离。

思考并回答

思考并回答

思考并回答

根据所学知识进行分析、回答

以生动的实例引导学生理解做功有“成效”的含义，同时激发学生的积极性。

用大量的实例引导学生自己归纳做功的必要因素并利用它去解决实际问题。

培养学生分析、观察和概括能力

二、

功

的

计

算

1．学会了如何判断力是否做功，2．再来学习如何比较

功的大小。

问题一：

把下列物体从地面匀速向上举高，哪种情况做功多？

应该如何进行比较呢？

引导学生得出:

力越大，物体移动距离越远，力对物体做功越多。

2．进一步提问：

如果力和距离都不同如何进行比较？

明确须用公式进行计算。

3．力学中规定：

功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积．

⑴公式：

Ｗ＝Ｆs

⑵单位：

焦耳（J）

１焦耳＝１牛×１米

⑶意义：

１焦耳的大小就是用１牛的力使物体在力的方向上移动１米所做的功．

进一步提问：

①如果用10N的力使物体在力的方向上移动了1米呢？

②如果用20N的力使物体在力的方向上移动了5米呢？

4．给出例题指导学生进行分析和计算

例：

起重机把重为1000牛的货物竖直匀速提高２米后，又沿水平方向移动１米．起重机钢绳拉力做了多少功（），为什么？

A．1000焦耳　

Ｂ．2000焦耳

C．3000焦耳Ｄ．不能确定

思考并回答：

力对C做的功最多，对A做的功最少；

先将A与B进行比较，再将B与C进行比较，体现控制变量的原则

思考并尝试回答

认真听讲

答：

10J、100J

答：

B，水平移动过程钢绳拉力不做功

使学生学会计算和比较功的大小的方法

三、

功

的

原

理

1．提问：

前面章节学习了简单机械，它们有的省力，有的省距离，能不能省功呢？

引出需做实验来进行比较。

2．提问：

省与不省需进行比较，应将哪两种情况进行比较呢？

引导学生答出将用机械做的功与用手做的功进行对比

3．明确实验内容及过程

使用前面章节研究比较充分的杠杆和动滑轮来做这个实验，请两位同学上台进行演示。

过程：

（以使用杠杆提升重物为例）

匀速提升砝码，拉力与重力相等，用G表示，砝码上升距离用h表示，拉力对砝码所做的功W1=Gh；人给的动力作用在杠杆最右端，用F表示，当砝码上升h时，杠杆右端上升s，使用机械所做的功W2=Fs。

全过程中待测物理量有G、h、F、s，需要计算并比较的是W1与W2。

用杠杆提升物体

用动滑轮提升物体

4．进行演示实验：

⑴用省力杠杆提升重物；

⑵用动滑轮提升重物。

指导学生将数据记录在表格里并进行计算

砝码重

G/N

砝码提升高度

h/m

直接用手做的功

W1/J

动力

F/N

手移动的距离

s/m

使用机械做的功

W2/J

杠杆

 2

 0.11

 0.22

 1.6

 0.23

 0.368

动滑轮

 2

 0.09

 0.18

 1.3

 0.20

 0.26

5．提问：

分别对两次实验的W1和W2进行比较，6．使用机械能省功吗？

结论：

大量实验表明，使用任何机械都不省功。

提问：

那为什么还要使用机械呢？

6．提问：

为什么使用机械不7．省功呢？

进一步提问：

由实验的数据可以看出，使用机械不仅不省功，而且还费功又是为什么呢？

帮助归纳：

⑴机械中省力的费距离、费力的省距离，因此都不省功。

⑵在用力移动重物的同时还要移动机械，因此反而费功。

思考并提出自己的观点

观察实验、记录数据、进行计算

分析数据得出结论：

使用机械不能省功

答：

因为可以省力

思考、倾听并尝试提出自己的想法

培养学生实验能力、合作意识及分析概括能力；学会科学探究方法。

四、

课

堂

练

习

及

拓

展

1．练习

2．提问：

汽车刹车过程阻力做功吗？

分析：

F≠0，s≠0，当F方向与s方向相反时，物体须克服这个力做功。

3.举例巩固：

用力提重物时拉力做了功，与拉力反向的重力做功吗？

练习用所学知识解决问题

思考并尝试回答

答：

此时物体须克服重力做功

巩固课堂所学知识并针对不同层次学生进行适当拓展。

培养学生的发散思维能力。

教学流程示意图

3．情感态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

学习效果评价设计

评价方式

1．学生在课上注意力是否集中以及对问题的感兴趣程度

2．学生讨论交流后所得结论是否正确

3．课上提问学生回答的正确率

4．课后习题解答的正确率

评价量规

评价项目

优

良

中

得分

学生在课上注意力是否集中以及对问题的感兴趣程度（35）

35-23分

22-10分

9-0分

注意力非常集中，对所研究问题十分感兴趣

注意力比较集中，对所研究问题不很感兴趣

注意力不太集中，对所研究问题缺乏兴趣

学生讨论交流后所得结论是否正确（25）

25-16分

15-9分

8-0分

积极参与讨论交流并能得出正确结论，或对问题的归纳很有条理

愿意参与讨论交流并能得出部分结论，或对问题的归纳比较有条理

不愿参与讨论交流或无法得出正确结论，对问题的归纳缺乏条理

课上提问学生回答是否正确（25）

25-16分

15-9分

8-0分

积极回答问题并且回答得十分正确

愿意回答问题并且答案基本正确

不愿回答问题并且很少回答正确

课后习题解答的正确率（15）

15-11分

10-7分

6-0分

课后习题的解答完全正确

课后习题的解答大部分正确

课后习题的解答基本不正确

合计得分

【案例评析】

本节课中所学的知识点如“功的概念”很抽象，不易理解；探究“功的原理”实验过程比较繁琐，难懂，很容易让学生产生厌倦情绪。

为便于学生的理解，增加学习的趣味性，本教学设计在以下三个环节作了较为细致的处理：

1．以两个由学生参与的小游戏引入，既能激发学生的学习兴趣，同时也能让学生更深切地体会“做功”问题中“成效”的含义。

2．在巩固对“做功的两个必要条件”这一知识点的理解时，有一道典型例题是判断人以不同方式提着书包运动时是否做功，本节课请该班级的班主任作为模特，将题目拍成视频呈现出来，大大提高了学生的兴趣和参与意识。

3．探究“功的原理”时将原有的教师演示实验改成由学生演示，教师负责用摄像机将整个过程呈现在大屏幕上，使原本不易观察的数据变得清晰可见，让更多的学生体会到学习物理并不是很难，只要方法得当，每个人都可以掌握。

从设计思想上重点考虑并且实施效果较好的有以下两方面：

1.这节课除了让学生学习到关于功的基本内容，还要让学生体会到物理研究的基本方法始终贯穿在物理学习的过程当中。

例如：

在比较力对物体做功多少时，对三个物体之间的比较就渗透了控制变量的基本方法。

2.利用学生已掌握的知识解释本节课的实验现象，再由实验现象引出的问题为下一节的内容作铺垫，使这一节的知识起到承前启后的作用，同时完善了学生的知识体系。

例如：

在讲解功的原理时由实验现象提出两个问题：

一是为什么使用机械不省功？

可用前面章节所学的知识“省力费距离，费力省距离”来解释。

二是为什么使用机械反而费功？

因为使用机械时不仅要对物体做功同时还要对机械本身做功，为下一节讲解机械效率的有用功和额外功做好了铺垫。

由于本节课内容比较抽象，所以在调动学生积极性方面有意识地做了一些设计，取得了不错的效果：

1．引入时设计学生参与的小游戏，使其对本节课的内容产生兴趣。

2．将一道典型例题以视频的形式呈现出来，并且是请该班学生熟悉的班主任来表演，既增加了趣味性，又能使学生对日常生活中的一些情景产生共鸣。

3.将原有的教师演示实验改为由学生来演示，既增加了学生的活动机会,调动其积极性,同时又给了优秀学生展示自己的机会,为其他学生起到了表率作用。

另外，本节课的设计中还有一些遗憾和不足。

对于学生进行的演示实验设计可作适当调整，如待测的两个高度h和s，可先规定其中一个的值h是10cm，再对s进行测量更为简单、精确。