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第一章功和功率第一節(jié)機(jī)械功一、 教學(xué)內(nèi)容分析1. 內(nèi)容與地位內(nèi)容要求學(xué)生理解功的概念;在具體的物理情景中能判斷出物體所受的各個(gè)力是否做功以及做功的正負(fù);知道正功、負(fù)功的含義;應(yīng)用功的一般公式,會(huì)計(jì)算恒力、合力的功。2. 教學(xué)目標(biāo)⑴知識(shí)與技能:理解功的概念。知道功是標(biāo)量,認(rèn)識(shí)正功、負(fù)功的含義,能利用功的一般公式計(jì)算恒力的功,掌握計(jì)算總功的兩種方法。⑵過(guò)程與方法:通過(guò)功的概念及其公式導(dǎo)出的過(guò)程,體會(huì)并學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法,能從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)與“功”有關(guān)的問(wèn)題,能運(yùn)用功解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。⑶情感態(tài)度與價(jià)值觀:有將功的知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)際的意識(shí),勇于探索與日常生活有關(guān)的“功”問(wèn)題,認(rèn)識(shí)物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。3. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)⑴重點(diǎn):功的一般公式及其推導(dǎo)過(guò)程;判定物體所受的各個(gè)力是否做功以及做功的正負(fù);總功的計(jì)算。⑵難點(diǎn):弄清物體在力的方向上的位移與物體的位移是不同的;認(rèn)識(shí)負(fù)功的物理意義;總功的計(jì)算。二、案例設(shè)計(jì)(一)導(dǎo)入新課讓全班學(xué)生動(dòng)手操作:將各自的課桌右移約2cm.教師關(guān)注學(xué)生操作的方式,并把移動(dòng)課桌這一具體問(wèn)題轉(zhuǎn)換為物理模型來(lái)討論,用示意圖分類展示在黑板上。預(yù)測(cè)操作的方式:大部分學(xué)生會(huì)上提,小部分學(xué)生會(huì)平推、斜推、斜拉,如右圖所示。問(wèn)題1分組進(jìn)行討論交流,圖(a)、圖(b)恒力F是否做功,為什么?預(yù)測(cè)1都有做功。預(yù)測(cè)2圖(a)恒力F有做功,圖(b)恒力F沒(méi)有做功。讓學(xué)生回答,基本上能從初中學(xué)過(guò)做功的兩個(gè)因素(即一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離)入手。擴(kuò)展:如果施力于某物體,并使該物體在力的方向上移動(dòng)一段距離,我們就說(shuō)力對(duì)這個(gè)物體做了功。那么,功應(yīng)該如何求解呢?本節(jié)課我們就來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)功的知識(shí)。[板書]第1節(jié)機(jī)械功(二)新課教學(xué)[板書]1.機(jī)械功的定義:作用于某物體的恒力F與該物體沿力的方向上發(fā)生的位移s的乘積叫做機(jī)械功。問(wèn)題2若物體發(fā)生的位移為s,則圖(a)、圖(b)恒力F做的功各為多少?預(yù)測(cè)1都有做功,W=Fs。預(yù)測(cè)2圖(a),W=Fs;圖(b),W=0。說(shuō)明應(yīng)用初中所學(xué)的有關(guān)功的知識(shí),基本上能夠解決。問(wèn)題3若物體發(fā)生的位移為s,則圖(c)恒力F是否做功、做的功為多少?設(shè)疑力F有什么作用效果?預(yù)測(cè)使物體豎直上提和水平前進(jìn)。教師引導(dǎo):能否從力的分解角度來(lái)討論問(wèn)題2呢?分組討論探究,并請(qǐng)小組代表回答問(wèn)題2。預(yù)測(cè)1不做功。因?yàn)槲矬w在力F的方向上沒(méi)有發(fā)生位移,s是水平方向上發(fā)生的位移。預(yù)測(cè)2有做功,W=Fs。因?yàn)楣κ橇與位移s的乘積預(yù)測(cè)3有做功,W=Fscosα。因?yàn)楦鶕?jù)平行四邊形定則,把力F分解為使物體水平前進(jìn)的力F1=Fcosα和豎直上提的力F2=Fsinα。所以恒力F對(duì)物體所做的功W=W1=Fscosα。說(shuō)明分組討論探究功的一般計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程,教師小結(jié):一般地,對(duì)作用于物體上方向與物體位移s成α角的任何一個(gè)恒力F,都可以用正交分解法把它分解為平行和垂直于位移s方向的兩個(gè)分力,再結(jié)合功的定義,得到功的一般計(jì)算式W=Fscosα教師:由于位移是矢量,也可以將位移s分解,再結(jié)合功的定義來(lái)推導(dǎo)功的一般計(jì)算式,有興趣的學(xué)生課后去完成。讓學(xué)生閱讀課本P4第三自然段,并回答1焦耳是如何定義的。[板書]2.機(jī)械功的計(jì)算[板書]⑴功的公式:W=Fscosα(適用條件是F必須是恒力)α的取值cosαW力對(duì)物體做功情況α=01W=Fs力對(duì)物體做正功0<α<>0W=Fscosα力對(duì)物體做正功α=0W=0力不做功<α<π<0W<0力對(duì)物體做負(fù)功-1W=-Fs力對(duì)物體做負(fù)功用小黑板或多媒體投影出示下列表格α的取值cosαW力對(duì)物體做功情況α=00<α<α=<α<π讓學(xué)生閱讀課本P5后,由小組討論得到結(jié)果,填入表格中。問(wèn)題3求出圖甲中恒定推力F對(duì)小車所做的功W1。預(yù)測(cè)1W1=Fs預(yù)測(cè)2W1=Fscos150°=-eq\A(\F(\R(3),2))Fs預(yù)測(cè)3W1=Fscos30°=eq\A(\F(\R(3),2))Fs教師引導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)物理情景來(lái)判定公式W=Fscosα中的夾角α,指出W1=Fscos30°=eq\A(\F(\R(3),2))Fs是正確的,依據(jù)是將代表力F與位移s的箭尾移到同一點(diǎn)如圖丙所示,再看它們之間的夾角。并指出W=Fs只適用于恒力F與位移s同向的情況。問(wèn)題4求出圖乙中恒定拉力F對(duì)小車所做的功W2。預(yù)測(cè)1W2=Fs預(yù)測(cè)2W2=Fscos150°=-eq\A(\F(\R(3),2))Fs問(wèn)題5試比較圖甲、乙中力F對(duì)小車所做的功的大小。預(yù)測(cè)1W1>W2預(yù)測(cè)2W1=W2說(shuō)明設(shè)置以上幾個(gè)問(wèn)題是為了進(jìn)一步理解正負(fù)功的含義。教師指出:功是標(biāo)量,其大小的比較,是取絕對(duì)值進(jìn)行比較的,W1=W2才是正確的。又如做功-9J>1J,-1J<3J,5J=-5J。[板書]⑵正功與負(fù)功表示兩種相反的做功效果。功是標(biāo)量,功的“正”、“負(fù)”既不表示方向也不表示大小,既不能說(shuō)“正功與負(fù)功方向相反”,也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”,正功和負(fù)功是借以區(qū)分誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功的標(biāo)志。雖然力與位移都是矢量,功卻是標(biāo)量,沒(méi)有方向,但有正功和負(fù)功之分,那么正功、負(fù)功的物理意義是什么呢?在圖甲中,推力F對(duì)小車所做了eq\A(\F(\R(3),2))Fs的功,表明推力F對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)起促進(jìn)作用,這個(gè)力是動(dòng)力;在圖乙中,拉力F對(duì)小車所做了-eq\A(\F(\R(3),2))Fs的功,表明拉力F對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用,這個(gè)力是阻力。也就是說(shuō),動(dòng)力一定做正功,阻力一定做負(fù)功。[板書]⑶正功、負(fù)功的物理意義:力對(duì)物體做正功,表明此力是動(dòng)力,其作用效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng);力對(duì)物體做負(fù)功,表明此力是阻力,其作用效果是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題5在圖乙中力F對(duì)小車做了-eq\A(\F(\R(3),2))Fs的功,我們還可以怎么說(shuō)?預(yù)測(cè)1物體克服這個(gè)力做了-10J的功。預(yù)測(cè)2克服這個(gè)力做了10J的功。強(qiáng)調(diào):對(duì)物體做負(fù)功,往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功(一定是正值)。學(xué)習(xí)了一個(gè)力對(duì)物體所做的功的求解方法,如果物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用,那么,如何求解這幾個(gè)力對(duì)物體所做的功和總功呢?⑶總功的計(jì)算例題如圖所示,利用斜面從貨車上卸貨,每包貨物的質(zhì)量m=100kg,斜面傾斜角α=37°,斜面的長(zhǎng)度l=1.5m,貨物與斜面間的動(dòng)摩擦因素μ=0.2,求貨物從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中受到的各個(gè)力所做的功、外力做的總功以及合外力做的功。(g取10m/s2,sin37°=0.6)解:斜面上的貨物受到重力G、斜面支持力N和摩擦力f共三個(gè)力的作用。貨物位移的方向是沿斜面向下。用正交分解法,將貨物所受的重力G分解到與斜面平行的方向和與斜面垂直的方向,則有N=G2=mgcosα,f=μN(yùn)=μmgcosα。由于斜面支持力N與位移垂直,所以支持力對(duì)貨物沒(méi)有做功即WN=0。重力G對(duì)貨物所做的功WG可以用下列三種方法求解。方法一:根據(jù)功的定義。由于重力方向上的位移h=lsin37°,所以WG=Gh=mglsin37°=100×10×1.5×0.6J=900J方法二:用公式W=Fscosα。由于重力與位移的夾角為90°-37°=53°,所以WG=Glcos53°=mglsin37°≈100×10×1.5×0.6J=900J方法三:用力的分解等效。將重力分解為使貨物沿斜面下滑的分力G1和垂直緊壓斜面的分力G2,則有G1=mgsin37°。由于G2與位移垂直,G2對(duì)貨物沒(méi)有做功,所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力G1所做的功,即WG=G1l=mglsin37°≈100×10×1.5×0.6J=摩擦力f對(duì)貨物所做的功Wf

=flcos180°=-μmgcos37°·l≈-0.2×100×10×0.8×1.5J=-240J外力對(duì)物體做的總功W總=WN+WG+Wf=(0+900–240)J=660J物體所受合外力F合=G1-f=mgsin37°-μmgcos37°,方向與位移相同。合外力所做的功W合=F合l=(mgsin37°-μmgcos37°)l=mg(sin37°-μcos37°)l

≈100×10×(0.6-0.2×0.8)×1.5J=660J

說(shuō)明例題的選擇主要是考慮以下幾點(diǎn):①溫故,如受力分析、正交分解等。②知新,如求功公式的應(yīng)用,對(duì)正功、負(fù)功、不做功的求解具有普遍性。③求重力功時(shí)可以進(jìn)行多角度的思維訓(xùn)練。④可以體現(xiàn)出外力做的總功與合外力做的功的關(guān)系,以便歸納。要求學(xué)生思考獨(dú)立完成該例題,請(qǐng)好中差三位學(xué)生上臺(tái)扳演,教師可以及時(shí)地訂正學(xué)生解題時(shí)存在的問(wèn)題和不良習(xí)慣。小結(jié)在多個(gè)力共同作用下,這些力對(duì)物體所做的總功等于各個(gè)力分別對(duì)物體做功的代數(shù)和即W總=W1+W2+…+Wn,代入時(shí)應(yīng)考慮功的正負(fù)號(hào);若合外力為恒力,則求總功時(shí)還可以用W總=F合scosα來(lái)求解,其中α是合力F合方向與位移s方向之間的夾角。三.案例評(píng)析:

本案例的設(shè)計(jì)讓學(xué)生親手移動(dòng)課桌進(jìn)行功的探究,使學(xué)生學(xué)習(xí)物理與生活拉近了距離,充分體會(huì)到物理就在生活中,科學(xué)就在自己身邊,從而激發(fā)了學(xué)習(xí)“功”的熱情。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過(guò)程中,既重視知識(shí)的獲取也重視知識(shí)的形成過(guò)程,使學(xué)生真正體驗(yàn)到探究發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣和應(yīng)用知識(shí)的重要性。分組討論探究,激發(fā)學(xué)生思考和參與的積極性,發(fā)揮學(xué)生的自主性,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)在交流碰撞中得到完善和重組。教師在問(wèn)題的設(shè)置上注意了知識(shí)的層次,使學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)程中時(shí)刻保持高昂的斗志、旺盛的精力、積極的情緒和濃厚的探究,為課堂教學(xué)增強(qiáng)了活力。在例題的設(shè)計(jì)上,既溫故又知新,既考慮到問(wèn)題的完整性和思維的多樣性,又突出重點(diǎn)知識(shí)的檢測(cè)和疑難問(wèn)題的解決,達(dá)到良好的教學(xué)效果。第2節(jié)功和能一、教學(xué)目標(biāo):(一)知識(shí)目標(biāo)1、知道能量的定義,知道對(duì)應(yīng)于不同的運(yùn)動(dòng)形式具有不同的能量;2、知道物體能夠?qū)ν庾龉κ且驗(yàn)槲矬w具有能量;3、理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度;4、理解不同能量之間的轉(zhuǎn)化,知道轉(zhuǎn)化中總能量守恒。(二)能力目標(biāo)1、能從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng),解決有關(guān)能量的問(wèn)題;2、知道功和能之間的區(qū)別和聯(lián)系。(三)德育目標(biāo)通過(guò)學(xué)習(xí)功和能之間的關(guān)系,使學(xué)生了解事物之間是相互聯(lián)系的,并學(xué)會(huì)從功能角度去探索自然規(guī)律。二、教學(xué)重點(diǎn)1、理解功和能的關(guān)系;2、知道能量的轉(zhuǎn)化用做功來(lái)量度。三、教學(xué)難點(diǎn)在具體的問(wèn)題中如何得到能量的轉(zhuǎn)化情況,并用做功來(lái)定量地反映這種轉(zhuǎn)化。四、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、舉例法五、教學(xué)用具投影儀、CAI課件六、課時(shí)安排1課時(shí)七、教學(xué)步驟(一)導(dǎo)入新課初中我們學(xué)過(guò)能量守恒定律,同學(xué)們回憶一下該定律的內(nèi)容:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中,能的總量保持不變。(二)新課教學(xué)1、能的概念(1)、用多媒體展示下列物理情景,把四幅圖對(duì)比在同一幅畫面上。①流動(dòng)的河水沖走小石塊;②飛行的子彈穿過(guò)木板;③自由下落的重物在地上砸了一個(gè)坑;④壓縮的彈簧把物體彈出去。(2)、分析概括圖片中流動(dòng)的河水、飛行的子彈、下落的重物、壓縮的彈簧都各自對(duì)物體做了功。(3)、總結(jié):一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?,則這個(gè)物體具有能。(板書)(4)、同學(xué)們結(jié)合生活,舉些物體具有能量的例子。張緊的弓能夠做功,所以它具有能;電動(dòng)機(jī)通電后能夠做功,它具有能。打夯機(jī)能做功,它具有能;流動(dòng)的空氣能做功,它具有能。(5)、結(jié)合學(xué)生所舉例子總結(jié):物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)著不同的能。例如:有形變的彈簧具有彈性勢(shì)能,流動(dòng)的空氣具有動(dòng)能等。(6)、①演示:把彈簧固定在鐵架臺(tái)上,下端掛一物體,用力向下拉物體,使彈簧伸長(zhǎng)后釋放,物體將向上運(yùn)動(dòng)。②分析:拉下物體,彈簧發(fā)生彈性形變具有彈性勢(shì)能。松手釋放后,彈簧縮短,對(duì)物體做功使物體具有了動(dòng)能,同時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能減小,即把彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。③總結(jié):各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化,而且轉(zhuǎn)化過(guò)程中守恒。(7)、用多媒體展示幾種現(xiàn)象,學(xué)生分析能量的轉(zhuǎn)化情況。①水沖擊水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。機(jī)械能—電能;②太陽(yáng)出來(lái),照耀森林。太陽(yáng)能—生物能。③傍晚,電燈亮了。電能—光能(內(nèi)能)過(guò)渡引言:上邊我們分析了幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程,并且在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中與之緊密相關(guān)的是做功,那么,功和能之間到底有什么關(guān)系呢?2、功和能的關(guān)系(1)、用多媒體展示下邊幾個(gè)過(guò)程①人拉重物在光滑水平面上由靜止而運(yùn)動(dòng);②在水力發(fā)電廠中,水流沖擊水輪機(jī),帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);③火車在鐵路上前進(jìn)。(2)、師生共同分析①中人對(duì)重物做功的過(guò)程中,人的生物能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能。②在水力發(fā)電廠中,水流對(duì)水輪機(jī)的沖擊,帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而做功,水流的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。③火車前進(jìn)而做功,把油和煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,又把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火車的機(jī)械能。在上述過(guò)程中,發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化,且都伴隨著做功過(guò)程并板書。八、鞏固訓(xùn)練關(guān)于功和能,下列說(shuō)法正確的是:A、功就是能,功可以轉(zhuǎn)化為能;B、做功越大,物體的能越多;C、能量轉(zhuǎn)化中,做的功越多,能量轉(zhuǎn)化越多;D、功是物體能量的量度。九、小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,并且做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,在以后的學(xué)習(xí)中,要注意運(yùn)用功和能的觀點(diǎn),能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)分析和解決問(wèn)題。十、布置作業(yè)十一、板書設(shè)計(jì)功和能1、能量是表示物體具有做功的本領(lǐng)的大小的物理量;2、一個(gè)物體能夠做功我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。3、功和能的聯(lián)系:①功和能都是標(biāo)量;②功和能的國(guó)際單位都是焦;③功是能量轉(zhuǎn)化的量度。4、功的過(guò)程量,能是狀態(tài)量。功的大小等于轉(zhuǎn)化的能量,但功不是能。第3節(jié)功率【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)和技能1.知道功率的物理意義、定義式、單位。2.理解功率的導(dǎo)出式P=F·v的物理意義,并掌握其用法,會(huì)利用功率的兩個(gè)公式來(lái)解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。3.理解平均功率和瞬時(shí)功率,了解平均功率、瞬時(shí)功率、額定功率、實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系。過(guò)程和方法1.通過(guò)實(shí)例體驗(yàn)功率概念的形成過(guò)程及功率的實(shí)際意義,通過(guò)功率的定義過(guò)程,體會(huì)應(yīng)用比值方法建立物理概念的方法。2.學(xué)會(huì)求解各種不同的功率。3.運(yùn)用功率的不同表達(dá)式分析和解決動(dòng)力機(jī)械的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。情感態(tài)度與價(jià)值觀1.使學(xué)生養(yǎng)成具體問(wèn)題具體分析和嚴(yán)密思維的習(xí)慣。2.提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)、善于合作的良好習(xí)慣?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.理解功率的概念。2.知道功率的種類及其計(jì)算。【教學(xué)難點(diǎn)】1.功率的表達(dá)式P=F·v的物理意義和運(yùn)用。2.瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算?!窘虒W(xué)時(shí)數(shù)】1課時(shí)【教學(xué)器材】投影儀、投影片、錄象資料、CAI課件等【教學(xué)過(guò)程】新課導(dǎo)入教師:人們?cè)谏a(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來(lái)做功,這與人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?請(qǐng)舉例說(shuō)明。(引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生從身邊生活尋找做功快慢的事例,并思考機(jī)械與人或畜力做功快慢的差異。)預(yù)測(cè)學(xué)生所舉事例可能有:1、人上高樓(如8層樓)時(shí),乘電梯比走路要快得多;2、拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多;3、挖土機(jī)與人,要完成相同的挖土任務(wù),人花的時(shí)間要長(zhǎng)得多;4、從水井里提水,使用抽水機(jī)比人工要快得多;5、……(列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例,使學(xué)生體會(huì)功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān),無(wú)處不在,研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象,體會(huì)到物理知識(shí)就在我們身邊,感悟物理規(guī)律研究的價(jià)值,激起學(xué)生的求知欲。)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,人們十分關(guān)注做功的多少。然而不同的機(jī)械或人,其做功的快慢是不同的。(分析一些生產(chǎn)事例、工作場(chǎng)面,或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的情況下還可通過(guò)多媒體手段更生動(dòng)地展示這些畫面和情景,使學(xué)生對(duì)做功快慢的情形有更為形象和具體的認(rèn)識(shí),從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。)教師:在建筑工地上分別采用以下三種方式,把1t的貨物從地面運(yùn)到三樓,方式一:搬運(yùn)工分批搬運(yùn),需時(shí)間3h方式二:用一臺(tái)起重機(jī)提升,需時(shí)1min方式三:用另一臺(tái)起重機(jī)提升,需時(shí)30s上述三種情況下,把貨物由地面運(yùn)到三樓時(shí),請(qǐng)思考以下問(wèn)題:1、用不同的方式,對(duì)貨物所做的功是否相同?2、所用時(shí)間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?結(jié)論:對(duì)重物所做的功相同,但所用時(shí)間不同,說(shuō)明做功快慢不同。說(shuō)明:通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例,形成初步共識(shí):人們選用機(jī)械來(lái)做功時(shí),不僅要考慮做功多少,還要考慮機(jī)械做功的快慢。如挖掘機(jī)做功比人快;大卡車比拖拉機(jī)做功快;拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快;起重吊車比搬運(yùn)工人做功快;抽水機(jī)比轆轤提水快,等等。研究做功的快慢有著重要的實(shí)際意義。通過(guò)實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)做功的快慢。教師:不同的機(jī)器或物體做功有快有慢,如何來(lái)衡量做功的快慢呢?請(qǐng)同學(xué)們思考并提出解決方案。(引導(dǎo)學(xué)生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。)預(yù)測(cè)學(xué)生可能有以下認(rèn)識(shí):1、選擇相同時(shí)間,比較做功多少,做功多的,做功就快;2、選擇做相同的功,比較做功的時(shí)間長(zhǎng)短,時(shí)間長(zhǎng)的,做功就慢;3、類比“速度”的定義方法,用做功和完成這些功所花的時(shí)間的比值來(lái)定義“功率”;4、……說(shuō)明:對(duì)學(xué)生提出的各種方案可能有問(wèn)題或不完整,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在交流中補(bǔ)充完善自己的認(rèn)識(shí)。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法,體會(huì)比值法定義功率概念。新課推進(jìn)一、功率的含義1.定義:功W與完成這些功所用時(shí)間t的比值叫做功率。(板書)2.定義式:P=W/t(板書)3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。(板書)4.單位:(板書)教師請(qǐng)一位同學(xué)正確地說(shuō)出定義式中各個(gè)字母所表示的物理量及其單位。國(guó)際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書)W→功→單位:焦耳(J)t→做功所用時(shí)間→單位:秒(s)換算關(guān)系:1kw=1000w1w=1J/s(板書)說(shuō)明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進(jìn)一步揭示和表述被探究對(duì)象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律,像我們已經(jīng)研究過(guò)的速度、加速度等物理量就是用這種方法來(lái)定義的。5.功率是標(biāo)量,功率表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。(板書)6.討論與交流:小實(shí)驗(yàn):把一段粉筆放在書的封面上,打開書的封面形成一個(gè)斜面,并使粉筆開始下滑。請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)分析一下,在下滑的過(guò)程中粉筆共受到幾個(gè)力的作用?哪些力做正功?哪些力做負(fù)功?哪些力不做功?如果斜面的傾角增大,情況會(huì)有什么變化??jī)A角增大時(shí),功率是否也增大?提示:(1)比較不同傾角時(shí)的功率,應(yīng)注意粉筆開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪個(gè)力的功率。(2)實(shí)驗(yàn)的分析討論,要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析,可利用功率的定義式,在理論上進(jìn)行推演,使思維更加嚴(yán)密。7.一些常見機(jī)械做功功率(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)5×104W~15×104W

(2)摩托車約2×103W

(3)噴氣客機(jī)約2×108W

(4)人心臟跳動(dòng)的功率1.5W左右(5)火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)約1×1013W

(6)萬(wàn)噸巨輪106W以上(7)藍(lán)鯨游動(dòng)的功率可達(dá)350kW(8)人的平均功率約1×102W(9)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1000W

二、功率P與力F、速度v的關(guān)系(板書)1.功率與力、速度的關(guān)系推導(dǎo)(板書)教師:一部汽車載重時(shí)和空車時(shí),在公路上以相同的速度行駛,試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同?為什么?預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:(1)載重汽車與地摩擦力較大,牽引力也大,由于行駛速度一樣,故相同時(shí)間內(nèi),載重車的牽引力做功較多,所以載重汽車的輸出功率較大;(2)載重汽車行駛得比空車慢,因此功率較?。唬?)載重汽車比空車費(fèi)力,因此載重車的輸出功率較空車時(shí)要大些;(4)……說(shuō)明:上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會(huì)出現(xiàn)片面和不完整回答,教師要參加到學(xué)生的討論分析中,幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。得出正確的答案(1)。接著,教師引導(dǎo)學(xué)生思考,如何計(jì)算牽引力的功率。(讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和功率定義式進(jìn)行推演,培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣)教師:某汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知其牽引力大小為F,運(yùn)行速度為v,試求此時(shí)汽車牽引力F的功率為多少?(注意引發(fā)學(xué)生思考解決問(wèn)題的思路,應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。)2.公式:P=Fv(F與位移s或v同方向)(板書)即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。分析討論:由v=s/t求出的是物體在時(shí)間t內(nèi)的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在時(shí)間t內(nèi)的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時(shí)速度,此時(shí)由P=Fv求得的功率就是F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。即當(dāng)v為平均速度時(shí),求得的功率就是平均功率,v為瞬時(shí)速度時(shí),求得的功率就是瞬時(shí)功率??偨Y(jié):v是平均速度,P是平均功率(F為恒力,且F與同向)(板書)P=Fvv是瞬時(shí)速度,P是瞬時(shí)功率(板書)說(shuō)明:如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),由于瞬時(shí)速度與平均速度相等,故此時(shí)平均功率等于瞬時(shí)功率。教師:汽車以額定功率在平直公路行駛時(shí),若前方遇到了一段較陡的上坡路段,汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整,才能確保汽車駛到坡頂?為什么?預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:(1)加大油門,汽車可順利行駛到達(dá)坡頂。(2)汽車要換檔,才能順利行駛到達(dá)坡頂。(3)……師生共同分析:(1)根據(jù)P=Fv知,汽車以額定功率行駛,因遇上坡路段,汽車所需的牽引力增大了,若要保持行駛速度不變,這是不可能的;加大油門,只會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率(超過(guò)額定功率),發(fā)動(dòng)機(jī)將因超負(fù)荷而過(guò)熱損壞。(2)這是一種正確的操作方式,當(dāng)司機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī)的速度檔位調(diào)低后,速度減小了,牽引力加大了,只要牽引力足夠,汽車便可順利上坡。教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)一步討論,如:(1)汽車上坡的時(shí)候,司機(jī)常用換擋的方法來(lái)減小速度,為什么?(汽車上坡的時(shí)候,司機(jī)常用換擋的方法來(lái)減小速度,來(lái)得到較大的牽引力。)(2)汽車上坡時(shí),要保持速度不變,應(yīng)如何做?(汽車上坡時(shí),要保持速度不變,就必須加大油門,增大輸出功率來(lái)得到較大的牽引力。)(3)起重機(jī)在豎直方向勻速吊起某一重物時(shí),為什么發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率越大,起吊速度就越大?(起重機(jī)在豎直方向勻速吊起某一重物時(shí),由于牽引力與重物的重力相等,即牽引力保持不變,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率越大,起吊的速度就越大。)思考:汽車等交通工具,如何才能獲得更大的行駛速度?教師:由P=W/t求出的是瞬時(shí)功率還是平均功率?學(xué)生小組討論后得出:由公式P=W/t求出的功率,反映了該力在t時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢,故由公式P=W/t求出的功率是平均功率。教師:人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢?汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快呢?人如果做功過(guò)快,會(huì)產(chǎn)生什么后果呢?汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢?(人做功過(guò)快,會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等,汽車超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。)教師:奧運(yùn)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員能否用100m短跑的速度來(lái)完成5000m的賽跑路程呢?為什么?(奧運(yùn)比賽是一種挑戰(zhàn)運(yùn)動(dòng)局限的比賽,人與機(jī)器一樣,不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng),短跑運(yùn)動(dòng)員在100m賽跑中,時(shí)間不過(guò)是十幾秒,能以最大的速度跑完全程,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的輸出功率是正常時(shí)的數(shù)十倍。在5000m的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員不可能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng),因此長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。)說(shuō)明:讓學(xué)生通過(guò)思考自己身邊所熟悉的問(wèn)題,認(rèn)識(shí)額定功率和實(shí)際功率的概念以及概念的意義。教師:你對(duì)“額定功率和實(shí)際功率以及平均功率和瞬時(shí)功率”是怎樣理解的?①額定功率:指動(dòng)力機(jī)械在長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)最大輸出功率。也是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值。額定功率是動(dòng)力機(jī)械重要的性能指標(biāo),一個(gè)動(dòng)力機(jī)械的額定功率是一定的,機(jī)器不一定都在額定功率下工作。②實(shí)際功率:機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際輸出的功率是實(shí)際功率。實(shí)際功率可以小于額定功率,可以等于其額定功率(稱滿負(fù)荷運(yùn)行),但不能大于額定功率,否則容易將機(jī)械損壞。機(jī)車啟動(dòng)過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。③平均功率:物體在一段時(shí)間內(nèi)做功功率的平均值叫平均功率。通常用定義式P=W/t描述,只有當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),才等于瞬時(shí)功率。④瞬時(shí)功率:物體在某一時(shí)刻的功率叫做瞬時(shí)功率。通常用P=Fv表示,必須注意F、v與P的同時(shí)性。很多機(jī)械的銘牌上都標(biāo)有這臺(tái)機(jī)器的額定功率,請(qǐng)同學(xué)將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來(lái),計(jì)算家里的每部機(jī)器每天要做多少功?要消耗多少電能?哪一部機(jī)器最耗電?并與同學(xué)進(jìn)行交流。教師:(課件展示)(1)當(dāng)牽引力F一定時(shí),功率P和速度v之間有什么關(guān)系?(2)當(dāng)速度v一定時(shí),牽引力F和功率P之間關(guān)系如何?(3)當(dāng)輸出功率P一定時(shí),牽引力F和速度v之間有什么關(guān)系?根據(jù)公式P=Fv可知,物體的運(yùn)動(dòng)速度v與牽引力F成反比,如果汽車需要較大的牽引力,就必須減小運(yùn)動(dòng)速度。課件展示下列關(guān)系:F一定時(shí),P∝v(板書)據(jù)P=Fv可得v一定時(shí),P∝F(板書)P一定時(shí),F(xiàn)∝(板書)3.推廣式:P=Fvcosα(α為力F與瞬時(shí)速度v方向間的夾角)說(shuō)明:(1)當(dāng)F為合外力時(shí),P為合外力做功的功率;當(dāng)F為某一外力時(shí),P為該力做功的功率;(2)在汽車等交通工具一類問(wèn)題中,式中P為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率,F(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力,v為汽車的瞬時(shí)速度。4.學(xué)生進(jìn)行測(cè)功率活動(dòng)。教師:如何才能知道在某種運(yùn)動(dòng)中自己做功的功率呢?請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量方案,并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。(激勵(lì)積極思考、設(shè)計(jì)可行方案,動(dòng)腦動(dòng)手,體驗(yàn)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方法和感受實(shí)驗(yàn)成果的喜悅。)預(yù)測(cè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案可能有:(讓學(xué)生結(jié)合自己的情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))方案1:學(xué)生快速跑上樓,來(lái)測(cè)量做功的最大功率;方案2:估算學(xué)生自己平時(shí)上樓或爬山過(guò)程的功率;方案3:設(shè)計(jì)沿某一竹桿或樹桿上爬一定的高度,來(lái)測(cè)量做功功率;方案4:利用跳繩運(yùn)動(dòng),來(lái)測(cè)量做功功率;方案5:測(cè)算自己舉起杠鈴時(shí)的最大功率(需要同學(xué)的幫忙);方案5:……說(shuō)明:(1)有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案、原理、器材、數(shù)據(jù)的測(cè)定及同學(xué)協(xié)作等,都應(yīng)放手讓學(xué)生自行討論、分工,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,提供學(xué)生合作交流的機(jī)會(huì)。(2)方案選定后,要注意引導(dǎo)學(xué)生如何求功和功率,需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)量哪些物理量?測(cè)量是否存在誤差問(wèn)題,如何才能較準(zhǔn)確地測(cè)量。(3)根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的方案,組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可讓學(xué)生通過(guò)實(shí)物展臺(tái)進(jìn)行交流匯報(bào),師生共同觀看,最后還可以進(jìn)行評(píng)選活動(dòng)。(4)通過(guò)親身的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),達(dá)到內(nèi)化知識(shí),提升能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力,同時(shí)也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。(在應(yīng)用物理規(guī)律時(shí),不僅要做鞏固性練習(xí),而且要結(jié)合實(shí)際問(wèn)題情景,讓學(xué)生在實(shí)施的過(guò)程中體驗(yàn)如何應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題,特別是方案設(shè)計(jì)的討論有助于促進(jìn)學(xué)生各方面的發(fā)展,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,建議課后安排學(xué)生測(cè)功率。)【案例評(píng)析】本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)不僅注重學(xué)生新知識(shí)的形成過(guò)程,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)體會(huì)如何進(jìn)行科學(xué)的思維,使學(xué)生養(yǎng)成具體問(wèn)題具體分析和嚴(yán)密思維的習(xí)慣,而且在教學(xué)過(guò)程中注重調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,教學(xué)設(shè)計(jì)注意體現(xiàn)物理學(xué)的價(jià)值,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題能力,在教與學(xué)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀和世界觀形成。本設(shè)計(jì)從學(xué)生日常生活中的例子出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的思考,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后通過(guò)實(shí)例分析揭示問(wèn)題的本質(zhì);在此過(guò)程教師留給學(xué)生獨(dú)立思考的空間和時(shí)間,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中充滿問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),有效培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和探究問(wèn)題的能力。在得出功率P與力F、速度v的關(guān)系之后,教師利用身邊常見的現(xiàn)象,應(yīng)用關(guān)系式分析機(jī)動(dòng)車常見的啟動(dòng)問(wèn)題,突出體現(xiàn)生活中的物理,讓學(xué)生體驗(yàn)到物理現(xiàn)象就在身邊,物理知識(shí)不僅有趣,而且還是很有價(jià)值的。板書設(shè)計(jì)一、功率的含義1.功率的定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率2.功率的公式:P=(適用求平均功率)3.功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量國(guó)際單位:瓦(w)4.功率的單位:常用單位:千瓦(kw)或焦/秒(J/s)換算關(guān)系:1kw=1000w=1000J/s5.功率是標(biāo)量,表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢二、功率與力、速度的關(guān)系1.功率與力、速度的關(guān)系的推導(dǎo)2.公式:P=Fv(F與位移s或v同方向)v是平均速度,P是平均功率(F為恒力,且F與同向)P=Fvv是瞬時(shí)速度,P是瞬時(shí)功率F一定時(shí),P∝v據(jù)P=Fv可得v一定時(shí),P∝FP一定時(shí),F(xiàn)∝3.推廣式:P=Fvcosα(α為力F與瞬時(shí)速度v方向間的夾角)第4節(jié)人與機(jī)械【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)和技能1.鞏固機(jī)械功的原理;2.能熟練計(jì)算機(jī)械效率,并知道其代表的物理意義;3.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量,它們之間無(wú)必然的聯(lián)系;4.了解現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展水平。過(guò)程和方法注意初中舊知識(shí)的擴(kuò)展、遷移。通過(guò)舉例和分析來(lái)解決重點(diǎn),突破難點(diǎn)。理解功率和機(jī)械效率的不同物理意義。情感態(tài)度與價(jià)值觀1.通過(guò)對(duì)機(jī)械效率的學(xué)習(xí),領(lǐng)悟到不論什么情況下提高機(jī)械效率都是十分重要的,它不僅有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,還能提高人們的效率意識(shí),而講究效率正是現(xiàn)代人必須具備的基本素質(zhì)之一。2.樹立崇高的理想,大膽地發(fā)明、創(chuàng)造,以不斷改造人類自己的生存條件,最終達(dá)到人與自然的和諧發(fā)展?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】1.能熟練計(jì)算機(jī)械效率,并知道其代表的物理意義;2.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量,它們之間無(wú)必然的聯(lián)系?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】1.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量,它們之間無(wú)必然的聯(lián)系;2.辨證認(rèn)識(shí)智能化機(jī)械使用的利與弊?!窘虒W(xué)時(shí)數(shù)】1課時(shí)【教學(xué)器材】投影儀、投影片、視頻資料、自行車、小型機(jī)器人模型等簡(jiǎn)單機(jī)械?!窘虒W(xué)過(guò)程】新課導(dǎo)入教師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了功率的概念,請(qǐng)同學(xué)們回顧一下引入功率這一概念的物理意義是什么?(引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生加深對(duì)功率的理解,為更好地了解機(jī)械效率與功率的異同服務(wù)。)預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:1、功率是描述做功快慢的物理量;2、功率大就意味著單位時(shí)間內(nèi)做的功就越多;3、……教師:機(jī)械是不是可以隨意地增大自己的功率呢?預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:1、不可以隨意地增大自己的功率,任何機(jī)械都有一個(gè)最大的輸出功率,即額定功率2、可以增大自己的功率,只要加大油門;3、可以增大自己的功率,只要換個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)就行了;4、……(引發(fā)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際地思考,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,又能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師再加以指導(dǎo),指明加大油門只能是實(shí)際功率未達(dá)到額定功率時(shí)可行,換功率更大的發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際中不切實(shí)可行,除非另行安裝發(fā)動(dòng)機(jī)備用,從而得出不可以隨意地增大自己功率的結(jié)論)新課推進(jìn)一、功率與機(jī)械效率教師:功率的大小是衡量一個(gè)機(jī)械做功能力的重要物理量,功率越大說(shuō)明該機(jī)械單位時(shí)間內(nèi)做的功就越多,那是不是功率越大的機(jī)械就越好呢?大家不妨思考這樣一個(gè)我們熟悉的例子:是不是學(xué)習(xí)時(shí)間越長(zhǎng)的同學(xué),學(xué)習(xí)成績(jī)就越好呢?事實(shí)是不一定的,為什么呢?除了要有時(shí)間保證,還要有科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,有較高的學(xué)習(xí)效率才可以。由此聯(lián)想到機(jī)械做功是否也有一個(gè)效率問(wèn)題呢?(提出懸念,引發(fā)思考,讓學(xué)生在初中學(xué)習(xí)的機(jī)械效率基礎(chǔ)上,通過(guò)閱讀教材P16內(nèi)容,經(jīng)過(guò)思考、整理、歸納得出結(jié)論,實(shí)現(xiàn)初、高中物理知識(shí)的銜接和平穩(wěn)過(guò)渡。)1.機(jī)械效率的計(jì)算:η=(板書)教師:如何理解“機(jī)械效率”呢?請(qǐng)舉例說(shuō)明有用功、額外功和總功。預(yù)測(cè)學(xué)生結(jié)合初中所學(xué)可能列舉的實(shí)例有:(1)利用滑輪組在豎直方向提高重物,克服重物的重力所做的功是有用功,即W有用=G物h;克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、克服動(dòng)滑輪及繩子重力所做的功是額外功。(2)利用滑輪組在水平方向勻速移動(dòng)物體,克服物體所受阻力做的功是有用功,即W有用=f阻s;克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功是額外功。(3)利用滑輪組在斜面上移動(dòng)重物,克服重物的重力所做的功是有用功,即W有用=G物h;克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、克服動(dòng)滑輪及繩子重力所做的功是額外功。(4)……說(shuō)明:對(duì)學(xué)生所舉的各種實(shí)例可能有問(wèn)題或不完整,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在交流中補(bǔ)充完善自己的認(rèn)識(shí)。教師:上述實(shí)例中,我們把重物提高到一定高度,或在水平、斜面上使重物移動(dòng)一定的距離,就是我們使用簡(jiǎn)單機(jī)械的目的,對(duì)使用機(jī)械是有利用價(jià)值的,所做的功是有用功;而滑輪組克服滑輪與其轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力做功、提升重物過(guò)程中克服動(dòng)滑輪及繩子重力所做的功等是額外功;作用在機(jī)械上的動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功就是總功,即W總=F動(dòng)s,或W總=W有用+W額外。教師:機(jī)械效率是不是總小于1?學(xué)生經(jīng)分析不難得出正確的答案:是的,因?yàn)閃有用總是要小于W總。教師:引入機(jī)械效率的物理意義是什么?它和功率又有什么區(qū)別呢?(提出問(wèn)題,引發(fā)思考和比較,讓學(xué)生通過(guò)閱讀教材P16~P17內(nèi)容,經(jīng)過(guò)思考、歸納、自主得出結(jié)論,體現(xiàn)新課程中提倡的自主性學(xué)習(xí)。)2.功率和機(jī)械效率的區(qū)別:功率是表示做功的快慢;機(jī)械效率是表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率。它們之間沒(méi)有什么必然的聯(lián)系。(板書)教師:機(jī)械效率是表示機(jī)械做功或利用機(jī)械實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的有效程度的物理量,機(jī)械效率越高,有用功所占的比例就越多,額外功所占的比例就越少,同學(xué)們能否找到提高機(jī)械效率的例子呢?(讓學(xué)生列舉例子,并歸類總結(jié))預(yù)測(cè)學(xué)生可能列舉的實(shí)例有:(1)在建筑工地上把一車水泥運(yùn)到樓頂,采用吊車比工人用手搬運(yùn)省時(shí)、省力,提高工作效率。(2)用水泵抽水比人工提水灌溉農(nóng)田省時(shí)、省力,提高工作效率。(3)乘自動(dòng)扶梯或電梯上樓比直接走上樓更省時(shí)、更輕松。(4)……二、機(jī)械的使用1、機(jī)械使用的意義教師:我們生活中無(wú)處不在使用著機(jī)械,可以說(shuō)人類已經(jīng)很難離開機(jī)械了,那么人類使用機(jī)械的目的是什么呢?預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:(1)可以代替人力做功(2)可以完成超越人力的工作(3)可以使人們的工作變得更輕松更有效率(4)……說(shuō)明:讓學(xué)生通過(guò)思考自己身邊所熟悉的問(wèn)題,認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用和人們的生活息息相關(guān),從而認(rèn)識(shí)到提高機(jī)械效率具有十分重要的意義,增強(qiáng)效率意識(shí)。2.學(xué)生進(jìn)行交流活動(dòng)教師:同學(xué)們能聯(lián)系實(shí)際說(shuō)說(shuō)使用機(jī)械的好處嗎?將學(xué)生分為若干小組,每組各找一個(gè)熟悉的機(jī)械為研究對(duì)象,并進(jìn)行交流總結(jié)所研究的機(jī)械使用的妙處,最后每組選一個(gè)代表總結(jié)小組研究的成果。(激勵(lì)積極思考,尋找熟悉的機(jī)械使用例子,體驗(yàn)合作交流學(xué)習(xí)方法的益處,拓寬各自的知識(shí)面,感受得出研究成果的喜悅,達(dá)到內(nèi)化知識(shí),提升能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力,促進(jìn)學(xué)生各方面的發(fā)展,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。)3.知識(shí)拓展接著教師播放視頻介紹現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展,播放結(jié)束后進(jìn)行總結(jié):毫無(wú)疑問(wèn),智能化機(jī)械的使用給人類帶來(lái)了很多的便利,但如果不能合理地利用這些成就,也同樣會(huì)給人類帶來(lái)危害。你能想象嗎?在醫(yī)院的手術(shù)臺(tái)前,機(jī)器人在為病人做開顱手術(shù);在遠(yuǎn)離地球的月球表面,機(jī)器人在代替人類采集月球標(biāo)本;在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上,可能有一種體積宛如昆蟲的武器,竟能使一座城市的電力全部癱瘓……這些并非是科學(xué)幻想,而是正在或?qū)⒁蔀楝F(xiàn)實(shí)。機(jī)器人是人類創(chuàng)造的一種機(jī)器,也是人類創(chuàng)造的一個(gè)偉大奇跡,機(jī)器人的出現(xiàn)滿足了人類的一種幻想。這就是說(shuō),在某些方面,機(jī)器人具有超人的能力。那么,目前世界上機(jī)器人技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)什么樣的水平,又在哪些領(lǐng)域得到應(yīng)用?在機(jī)器人時(shí)代向我們走來(lái)的同時(shí),讓我們走進(jìn)機(jī)器人,了解一下機(jī)器人的世界吧!被稱為人類生活和生產(chǎn)“最忠實(shí)的伴侶”的機(jī)器人,近幾年來(lái)取得飛速發(fā)展,引起世人的關(guān)注。經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展,機(jī)器人已初步形成了一個(gè)近百萬(wàn)人的“王國(guó)”,機(jī)器人發(fā)展迅速、種類繁多,國(guó)際上依據(jù)其技術(shù)特點(diǎn)和規(guī)模大小的不同,對(duì)它們進(jìn)行了分類。1990年在工業(yè)機(jī)器人國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大會(huì)上把機(jī)器人分為四類:(1)順序型。很多固定作業(yè)的裝配機(jī)械手都屬于此類。(2)沿軌道作業(yè)型。這類機(jī)器人能執(zhí)行受控過(guò)程。(3)遠(yuǎn)距離作業(yè)型。這類機(jī)器人可接受遙控,對(duì)操作者的行為反應(yīng)可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn),應(yīng)用于核工業(yè)、真空、宇宙、海洋開發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域。(4)適應(yīng)型或者智能型。它們具有感知、適應(yīng)或?qū)W習(xí)功能。具體可分為工業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、特種工作機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、體育機(jī)器人、講解機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人、“小人國(guó)”機(jī)器人等等,其中“特種機(jī)器人”又可分為太空機(jī)器人、核工業(yè)機(jī)器人、深海機(jī)器人以及救災(zāi)機(jī)器人等。在這個(gè)機(jī)器人王國(guó)中,目前主要成員是工業(yè)機(jī)器人,它占總數(shù)的70﹪以上,全球正在工作的工業(yè)機(jī)器人共有74萬(wàn),我國(guó)有3000臺(tái)左右。這只新興工業(yè)大軍的形成,必將為人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出突出貢獻(xiàn)。1.核事故機(jī)器人(板書)在法國(guó)希農(nóng)A2號(hào)核反應(yīng)堆的一個(gè)特別場(chǎng)地,聚集著各種負(fù)責(zé)核干預(yù)任務(wù)的機(jī)器人,一旦發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏的嚴(yán)重事故,人們就可以借助它們對(duì)事故進(jìn)行處理。這些機(jī)器人可以進(jìn)行認(rèn)知、提取和測(cè)量。2.仿生機(jī)器人(板書)“仿生機(jī)器人”是指模仿生物、從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。目前在西方國(guó)家,機(jī)械寵物十分流行,另外,仿麻雀機(jī)器人可以擔(dān)任環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù),具有廣闊的開發(fā)前景。21世紀(jì)人類將進(jìn)入老齡化社會(huì),發(fā)展“仿人機(jī)器人”將彌補(bǔ)年輕勞動(dòng)力的嚴(yán)重不足,解決老齡化社會(huì)的家庭服務(wù)和醫(yī)療等社會(huì)問(wèn)題,并能開辟新的產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。美國(guó)研制出一種機(jī)器金槍魚,它身長(zhǎng)6m,軀體由鋁鏈環(huán)組成,游動(dòng)時(shí)它的時(shí)速只有9.7km,但可以橫渡大西洋漫長(zhǎng)的海域。它主要用來(lái)測(cè)量海水的溫度、密度和流速,并把這些數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星傳送到世界各地。3.昆蟲機(jī)器人(板書)美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出一種有趣的昆蟲機(jī)器人,它的特點(diǎn)在于能夠由感應(yīng)的信息直接導(dǎo)致類似人類條件反射活動(dòng)的反應(yīng)。最先進(jìn)的步行智能機(jī)器人“埃爾瑪”,是一種形似蝗蟲的智能多腦機(jī)器人,每條腿上都有自己獨(dú)立的人造神經(jīng)系統(tǒng),它的智力水平與昆蟲大致相當(dāng),它是目前世界上步行智能機(jī)器人中最先進(jìn)的。4.飛行機(jī)器人(板書)又名無(wú)人駕駛飛行器,這種機(jī)器人真正令世人刮目相看是在20世紀(jì)80年代中期,它用來(lái)巡查森林、防治火災(zāi)。5.太空機(jī)器人(板書)在人類建造大型的宇宙空間站的工作中,機(jī)器人是不可缺少的。它們由航天飛機(jī)送往與太空站相同的軌道上,宇航員可以在太空站工作臺(tái)上操縱這些太空機(jī)器人??茖W(xué)家把機(jī)器人送往太空,讓它們清掃太空垃圾,建造太空站以及修理人造衛(wèi)星。日本研制的修理人造衛(wèi)星的高性能太空機(jī)器人,它適于在失重的條件下工作。美國(guó)研制的新型星球探索機(jī)器人“亥伯龍”號(hào),這種機(jī)器人最特別的功能,就是可以在發(fā)生故障和陷入困境的時(shí)候,智能化地自動(dòng)追蹤太陽(yáng)從而繼續(xù)獲得能量。聽起來(lái)很像是中國(guó)古代的“夸父追日”的故事。6.機(jī)器人醫(yī)生(板書)麻醉,建立先進(jìn)的閉式體外循環(huán),在胸部打兩個(gè)小孔,機(jī)械手伸了進(jìn)來(lái),“握”住了進(jìn)入人體內(nèi)的小攝像頭。切口,開始做手術(shù)。這種名叫“利薩”的機(jī)械手為近30位病人做過(guò)手術(shù),“利薩”在手術(shù)中負(fù)責(zé)“抓”著攝像頭,“聽”著大夫發(fā)出的“上、下、左、右移動(dòng)……”的指令,用電腦進(jìn)行聲控,使他通過(guò)電腦顯示屏,看清楚手術(shù)的視野,以便操作。7.替身機(jī)器人(板書)極限作業(yè)中替身機(jī)器人可上太空可下深海。它可以代替人類從事許多人所不能及的工作,它除了能去人不能去的海底和太空外,如果在耳朵和眼睛上加上特殊的感測(cè)器,它還能看見人所不能看見的東西,聽到人所無(wú)法聽到的聲音。8.微型機(jī)器人(板書)機(jī)器人技術(shù)正在向微型化和超微型化方向發(fā)展,無(wú)數(shù)微型機(jī)器人將在廣闊的領(lǐng)域中工作。微型機(jī)器人又稱為“明天的機(jī)器人”,它同智能機(jī)器人一起成為科學(xué)家們追求的目標(biāo)。發(fā)展微型和超微型機(jī)器人的知道思想非常簡(jiǎn)單:某些工作若用一臺(tái)結(jié)構(gòu)龐大、價(jià)格昂貴的大型機(jī)器人去做,不如用成千上萬(wàn)個(gè)非常低廉、細(xì)小而極簡(jiǎn)單的機(jī)器人去完成。機(jī)器人機(jī)器人技術(shù)正在向微型化和超微型化方向發(fā)展,無(wú)數(shù)微型機(jī)器人將在廣闊的領(lǐng)域中工作。超微型機(jī)器人是一種極度縮小了的機(jī)器人,它只有人的頭發(fā)絲那樣粗細(xì),可以在人體血管中穿行,消除癌變或修復(fù)損傷的組織。美國(guó)國(guó)家安全實(shí)驗(yàn)室制造出了有史以來(lái)世界上最小的機(jī)器人,這部機(jī)器人質(zhì)量不到1盎司,體積為四分之一立方英寸。它還擁有一個(gè)智慧的“大腦”——8KROM處理器,以及靈活的“腿”——皮帶傳動(dòng)裝置。據(jù)悉袖珍機(jī)器人可以代替人去完成許多危險(xiǎn)的工作。9.納米機(jī)器人(板書)納米機(jī)器人是納米生物學(xué)中最具有誘惑力的內(nèi)容,第一代納米機(jī)器人是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體,這種納米機(jī)器人可注入人體血管內(nèi),進(jìn)行健康檢查和疾病治療。還可以用來(lái)進(jìn)行人體器官的修復(fù)工作、做整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安裝在基因中,使機(jī)體正常運(yùn)行。第二代納米機(jī)器人是直接把原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置,第三代納米機(jī)器人將包含有納米計(jì)算機(jī),是一種可以進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的裝置。這種納米機(jī)器人一旦問(wèn)世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧?dòng)和生活方式。10.消防機(jī)器人(板書)

消防機(jī)器人的發(fā)展受到各國(guó)重視,它可以在城市失火的時(shí)候排除險(xiǎn)情,小型的消防機(jī)器人移動(dòng)方便,利于迅速靠近起火點(diǎn),噴水壓制火情??傊?,智能機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展到了非常驚人的地步,相信,不久的將來(lái)會(huì)有更多的機(jī)器人活動(dòng)在我們的平常生活中。三、小結(jié)(多媒體展示)1.功率和機(jī)械效率是從兩個(gè)不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量,它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系,前者表示做功的快慢,后者表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率。2.機(jī)械的使用給人類帶來(lái)了很多的便利,但如果不能合理地利用,也同樣會(huì)給人類帶來(lái)危害??傊覀円粩喾e極地去探索自然規(guī)律,并應(yīng)用這些規(guī)律大膽地發(fā)明和創(chuàng)造,不斷改善人類自己的生存,并最終達(dá)到和自然和諧發(fā)展?!景咐u(píng)析】本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)注重更多地和生活實(shí)際相聯(lián)系,讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)明確機(jī)械的使用就是為了代替人力做功,鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真了解和認(rèn)識(shí)身邊的機(jī)械,而且在教學(xué)過(guò)程中介紹了各種各樣的機(jī)器人,調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教學(xué)設(shè)計(jì)注意體現(xiàn)物理學(xué)的價(jià)值,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題能力,在教與學(xué)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀和世界觀形成。本設(shè)計(jì)從學(xué)生熟悉的實(shí)例出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步的思考,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后通過(guò)實(shí)例分析揭示問(wèn)題的本質(zhì);學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中充滿問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),有效培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和探究問(wèn)題的能力。針對(duì)學(xué)生初學(xué)“機(jī)械效率”時(shí),往往對(duì)概念陌生難懂,思維不通、前后矛盾,甚至與“功率”相混淆,教師利用身邊常見的現(xiàn)象,通過(guò)分析闡述,幫助學(xué)生理解機(jī)械效率的物理含義,認(rèn)識(shí)機(jī)械效率的高低是反映機(jī)械性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,通過(guò)剖析額外功產(chǎn)生的原因,從而了解提高機(jī)械效率的辦法,有效突破掌握這一概念的難點(diǎn)。同時(shí)突出體現(xiàn)生活中的物理,讓學(xué)生體驗(yàn)到物理現(xiàn)象就在身邊,物理知識(shí)不僅有趣,而且還是很有價(jià)值的。板書設(shè)計(jì)一、功率與機(jī)械效率1.機(jī)械效率的計(jì)算:η=2.功率和機(jī)械效率的區(qū)別:功率是表示做功的快慢;機(jī)械效率是表示機(jī)械對(duì)總能量的利用率。它們之間沒(méi)有什么必然的聯(lián)系。二、機(jī)械的使用極大地豐富和改善了我們的生活,但要注意機(jī)械的合理使用,最終達(dá)到與大自然的和諧共處。第二章第1節(jié)《動(dòng)能的改變》教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)描述(一)知識(shí)與技能1.理解什么是動(dòng)能,知道動(dòng)能的定義式,會(huì)用動(dòng)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。2.理解動(dòng)能定理及其推導(dǎo)過(guò)程。3.知道動(dòng)能定理的適用范圍,會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算。4.鞏固用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體的即時(shí)速度,利用圖象探究物理量間的關(guān)系。(二)過(guò)程與方法1.通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)探究功與速度的關(guān)系,體驗(yàn)知識(shí)的探究過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。2.運(yùn)用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動(dòng)能定理的表達(dá)式。3.理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè),激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣;通過(guò)親身實(shí)踐,樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀;通過(guò)動(dòng)能定理的演繹推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。2、學(xué)習(xí)內(nèi)容與任務(wù)及教學(xué)流程說(shuō)明本節(jié)課的內(nèi)容主要學(xué)習(xí)動(dòng)能這一概念和力學(xué)中的一條重要規(guī)律——?jiǎng)幽芏ɡ?。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生感受動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),理解動(dòng)能定理的推導(dǎo)過(guò)程。清楚動(dòng)能定理的適用條件,通過(guò)對(duì)比分析使學(xué)生體會(huì)到應(yīng)用動(dòng)能定理解題較牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題的不同點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn):動(dòng)能定理利用實(shí)驗(yàn)和理論兩種方法得出的過(guò)程;動(dòng)能定理的理解和簡(jiǎn)單應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,以及有關(guān)物理過(guò)程的分析方法。明確本課的重點(diǎn)和難點(diǎn),以學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng),實(shí)驗(yàn)探究與問(wèn)題討論為方式,以動(dòng)能概念的引入及恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系的探究為核心,通過(guò)各種展示方式創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的交流討論和實(shí)驗(yàn)探究,理解動(dòng)能和動(dòng)能定理,了解學(xué)習(xí)基本的物理學(xué)研究方法。充分利用教具、教師個(gè)人主頁(yè)提供的課程學(xué)習(xí)資源和交流討論區(qū),在著重學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,內(nèi)延外拓,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、利用網(wǎng)絡(luò)搜集信息和協(xié)作交流的能力。二、學(xué)習(xí)者特征分析學(xué)生在初中就知道了動(dòng)能的初步概念,動(dòng)能定理是第二章能的轉(zhuǎn)化和守恒第1節(jié)的內(nèi)容,學(xué)生在前面第一章學(xué)習(xí)過(guò)做功和能的概念。動(dòng)能定理常用于解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,學(xué)習(xí)好動(dòng)能定理非常重要,并為后一節(jié)的能量守恒定律的掌握打下基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)“必修1”的過(guò)程中,學(xué)生已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)相結(jié)合的科學(xué)研究方法,在這里再次采用這種方法,使學(xué)生更加熟悉。三、學(xué)習(xí)環(huán)境選擇與學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)1.學(xué)習(xí)環(huán)境選擇(打√)(1)Web教室()(2)多媒體教室(√)(3)室外活動(dòng)()(4)校園網(wǎng)(√)(5)Internet(√)(6)其它2、學(xué)習(xí)資源類型(打√)(1)課件(網(wǎng)絡(luò)課件)(√)(2)工具()(3)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站()(4)多媒體資源庫(kù)()(5)案例庫(kù)()(6)題庫(kù)()(7)網(wǎng)絡(luò)課程()(8)個(gè)人主頁(yè)(√)(8)其它()3、學(xué)習(xí)資源內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明司南版物理2教科書與配套學(xué)習(xí)手冊(cè)教師個(gè)人主頁(yè)下學(xué)習(xí)資源:包含知識(shí)歸納、課堂練習(xí)、課后交流、拓展研究及Flash交互性網(wǎng)絡(luò)課件等課程學(xué)習(xí)材料。四、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)1、真實(shí)性情境(√)2、問(wèn)題性情境(√)演示實(shí)驗(yàn)與分組實(shí)驗(yàn)。用flash制作的一系列教學(xué)軟件。探究恒力做功與物體動(dòng)能變化是什么關(guān)系時(shí),需要測(cè)量的物理量有哪些?用什么方法和什么器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?…五、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)自主協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)動(dòng)能的改變課后練習(xí)物理教材、演示實(shí)驗(yàn)、課后練習(xí)題教師個(gè)人主頁(yè)下的多媒體教學(xué)資源。相關(guān)的物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站。分析、操作、小組協(xié)作討論、總結(jié)、提交結(jié)論。獨(dú)立思考分析得出結(jié)論問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè),問(wèn)題的提出。學(xué)習(xí)資源獲取路徑的指導(dǎo)。問(wèn)題解答和咨詢。六、教學(xué)過(guò)程步驟教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖課堂準(zhǔn)備1.演示實(shí)驗(yàn)及探究實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備。2.制作教學(xué)輔助ppt、flash課件。3.指導(dǎo)學(xué)生登陸教師主頁(yè)。4.多媒體教室的準(zhǔn)備。1.作好課前準(zhǔn)備。2.熟悉教師主頁(yè)的操作方法。引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)輔助學(xué)習(xí),拓展學(xué)習(xí)空間,有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。情境導(dǎo)入通過(guò)視頻課件展示:運(yùn)動(dòng)的物體可以做功,提出問(wèn)題:什么是物體的動(dòng)能?學(xué)生通過(guò)觀察、思考并回憶初中所學(xué),回答:物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫動(dòng)能。了解物理概念的形成源于生活。操作討論問(wèn)題1:物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)呢?演示實(shí)驗(yàn)《影響小球動(dòng)能大小的因素有哪些》,請(qǐng)學(xué)生通過(guò)觀察分析。結(jié)合學(xué)生討論指出:從功能關(guān)系定性分析得到:動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大,運(yùn)動(dòng)速度越大,動(dòng)能就越大。在物理學(xué)中,就用這個(gè)量來(lái)表示物體的動(dòng)能。同時(shí)指出動(dòng)能是標(biāo)量,它的單位同功一樣,在國(guó)際單位制中都是焦耳。動(dòng)能是狀態(tài)量。課件展示保齡球撞擊球瓶做功,動(dòng)能減少,請(qǐng)學(xué)生分析保齡球動(dòng)能減少的原因。問(wèn)題2:若外力對(duì)物體做功,該物體的動(dòng)能總會(huì)增加嗎?如果物體對(duì)外做功,該物體的動(dòng)能總會(huì)減少嗎?做功與動(dòng)能的改變之間究竟有什么關(guān)系呢?方法引導(dǎo):我們可以先從簡(jiǎn)單的情況入手,通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P23“實(shí)驗(yàn)與探究”部分。問(wèn)題3:這個(gè)實(shí)驗(yàn)需測(cè)量哪些物理量?應(yīng)用什么方法、什么儀器來(lái)測(cè)量?引導(dǎo)學(xué)生回答:需要測(cè)量速度、恒力的功(砝碼重力和下落的距離);測(cè)速度可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。同時(shí)指出:研究物理量之間的關(guān)系可以用半定量的方法,不需要測(cè)出具體值。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考,如何改變恒力的功。學(xué)生觀察思考分析:質(zhì)量大、速度快的物體對(duì)其他物體做的功就多,所具有的能量就大。學(xué)生思考分析,保齡球撞擊球瓶對(duì)外做了功,動(dòng)能減少。學(xué)生通過(guò)討論,還不能馬上得出做功與動(dòng)能的改變之間的關(guān)系。學(xué)生帶著問(wèn)題閱讀課文,通過(guò)思考討論交流,并回答問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中思考分析,最終總結(jié)歸納出結(jié)論。同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。引導(dǎo)學(xué)生從功能關(guān)系分析問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究前要養(yǎng)成思考的習(xí)慣。有了正確的探究思路,才會(huì)避免探究的盲目性。操作討論問(wèn)題4:小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受幾個(gè)力?為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力,其他力應(yīng)怎樣處理?歸納總結(jié):重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力;為使細(xì)線的拉力充當(dāng)合力,必須將其他力平衡掉。問(wèn)題5:如何平衡摩擦力,平衡到什么程度,如何驗(yàn)證?引導(dǎo)學(xué)生思考平衡摩擦力的方法:讓木板有一個(gè)微小的傾角,使重力沿斜面向下的分力等于小車及紙帶受到的摩擦阻力;輕推小車使之勻速運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題6:實(shí)驗(yàn)中,是什么力對(duì)小車做功?小車做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?初速度、末速度如何求?引導(dǎo)學(xué)生回答:細(xì)線的拉力做功;小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng);初速度和末速度可通過(guò)處理紙帶求得。問(wèn)題7:如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到合力的功與速度變化的關(guān)系?引導(dǎo)學(xué)生回答:用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)圖像可以直觀的看出物理量之間的關(guān)系。即建立直角坐標(biāo)系,用縱坐標(biāo)表示力對(duì)物體做的功W,用橫坐標(biāo)表示物體的速度的平方v,描點(diǎn)、連線,得出結(jié)論。指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和處理,并得出結(jié)論。問(wèn)題8:為什么會(huì)有誤差,怎樣才能減小誤差?本實(shí)驗(yàn)是否還有其他的設(shè)計(jì)方案,請(qǐng)你于課后思考,并將你的實(shí)驗(yàn)方案與其他組的同學(xué)進(jìn)行交流,選擇出更好的實(shí)驗(yàn)方案。思考并回答:重力、支持力、摩擦力、細(xì)線的拉力?!伎蓟仡櫫Φ钠胶鈫?wèn)題,討論平衡方法。進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采集數(shù)據(jù):分工合作,共同完成。分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:在誤差范圍內(nèi),恒力做功與動(dòng)能的改變相等。記下問(wèn)題,留作課后作業(yè)。通過(guò)學(xué)生預(yù)習(xí)和初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)積極性。發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析論證、交流評(píng)估等技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、與他人合作的能力及尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的態(tài)度。操作討論問(wèn)題9:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,我們已經(jīng)知道恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系,那么能不能從理論上來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)得出其關(guān)系呢?通過(guò)投影展示問(wèn)題情景:設(shè)一個(gè)物體的質(zhì)量為m,初速度為v,在與運(yùn)動(dòng)方向相同的合外力F的作用下發(fā)生一段位移,速度增加到v。學(xué)生得出動(dòng)能定理的內(nèi)容及表達(dá)式后,教師做出必要的補(bǔ)充,歸納:動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增加。公式:W=E-E讓學(xué)生正確理解式子中各物理量的含義。問(wèn)題10:(1)如果物體受到幾個(gè)力的作用,動(dòng)能定理中的W表示什么意義?(2)動(dòng)能定理,我們是從物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下推出的。動(dòng)能定理是否可以應(yīng)用于變力做功或物體做曲線運(yùn)動(dòng)的情況呢?歸納指出:(1)總功W指的是各外力做功的代數(shù)和:W=W+W+…(2)動(dòng)能定理的適用范圍:動(dòng)能定理既適合于恒力做功,也適合于變力做功,既適用直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)多媒體展示課本例題,讓部分學(xué)生用牛頓第二定律求解,并組織交流用動(dòng)能定理和用牛頓第二定律解題的體會(huì),討論哪些問(wèn)題用動(dòng)能定理解更方便。教師幫助學(xué)生學(xué)生總結(jié)用動(dòng)能定理解題的要點(diǎn)、步驟,體會(huì)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性。積極思考中…學(xué)生根據(jù)課本提供的問(wèn)題情景,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式獨(dú)立推導(dǎo)出外力做工與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。閱讀教材,思考問(wèn)題,列舉實(shí)例,發(fā)表見解。學(xué)生解答,并相互討論。通過(guò)知識(shí)的推移,找到探究規(guī)律的思想方法,形成良好的思維習(xí)慣。加深學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的推導(dǎo)能力。通過(guò)閱讀,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力;通過(guò)學(xué)生討論,明確動(dòng)能定理的適用范圍。通過(guò)例題讓學(xué)生了解應(yīng)用動(dòng)能定理的解題過(guò)程和基本步驟;同時(shí)知道在沒(méi)有涉及加速度和時(shí)間的問(wèn)題中,利用動(dòng)能定理解題會(huì)更加簡(jiǎn)捷,方便。課堂小結(jié)1.理解動(dòng)能的概念:(1)知道什么是動(dòng)能。(2)國(guó)際單位中動(dòng)能的單位是焦耳(J);動(dòng)能是標(biāo)量,是狀態(tài)量。(3)正確理解和運(yùn)用動(dòng)能公式分析、解答有關(guān)問(wèn)題。2.學(xué)習(xí)動(dòng)能定理:(1)動(dòng)能定理利用實(shí)驗(yàn)和理論兩種方法得出的過(guò)程;(2)動(dòng)能定理的理解和簡(jiǎn)單應(yīng)用。3.通過(guò)動(dòng)能定理,明確功和動(dòng)能兩個(gè)概念的區(qū)別與聯(lián)系,加深對(duì)兩個(gè)概念的理解?;仡櫩偨Y(jié)培養(yǎng)學(xué)生歸納的能力,幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò),清晰思路。課外創(chuàng)新1.書面作業(yè)P21作業(yè)2,3,4,5。2.指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身的情況,進(jìn)行在線學(xué)習(xí)和交流。3.課后收集資料,交流討論在生產(chǎn)、生活及自然中動(dòng)能和動(dòng)能定理的應(yīng)用。4.考慮在知識(shí)應(yīng)用中的配置不同層次的例題和練習(xí):如1.進(jìn)一步理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。2.學(xué)生獨(dú)立思考完成練習(xí)。3.學(xué)生進(jìn)入教師個(gè)人主頁(yè)的討論區(qū),進(jìn)行探討研究。4.通過(guò)查閱圖書、上網(wǎng)收集資料,尋找相關(guān)材料并整理歸納,進(jìn)行交流討論。1.讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我反饋。2.教學(xué)要求具有層次性,才能適合不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。3.充分利用網(wǎng)絡(luò)可以保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中更具有自主性。第2節(jié)《勢(shì)能的改變》教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)1、學(xué)習(xí)目標(biāo)描述(一)知識(shí)與技能1.理解重力勢(shì)能的概念,會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算.

2.理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系,知道重力做功與路徑無(wú)關(guān).

3.知道重力勢(shì)能的相對(duì)性.

4.了解彈性勢(shì)能.(二)過(guò)程與方法1.根據(jù)功和能的關(guān)系,推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式.2.學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系上解釋和分析物理形象.(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)讓每個(gè)同學(xué)體會(huì)到責(zé)任和義務(wù)以及尊重,學(xué)會(huì)同學(xué)間相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,感受合作學(xué)習(xí)的快樂(lè),通過(guò)對(duì)新知識(shí)的研究,體會(huì)物理規(guī)律與生活的聯(lián)系,激發(fā)探索未知世界的樂(lè)趣。滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察,得到物理結(jié)論的方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣.2、學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)任務(wù)說(shuō)明本節(jié)課的內(nèi)容:讓學(xué)生進(jìn)一步理解“力做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程”、“功是能量變化的量度”和提高靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。同時(shí)為下一節(jié)《能量守恒定律》的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)重點(diǎn):重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。學(xué)習(xí)難點(diǎn):重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。抓住本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),以學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng),采取啟發(fā)式、討論式、實(shí)驗(yàn)探索式的教學(xué)模式,通過(guò)各種展示方式創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的交流討論,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。二、學(xué)習(xí)者特征分析1、高一學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)是:開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡,但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系,仍需具體形象的來(lái)支持。2、學(xué)生在初中時(shí)學(xué)生已接觸過(guò)重力勢(shì)能的概念,在高中階段要定量的解決重力勢(shì)能。3學(xué)生已學(xué)習(xí)了功的概念和計(jì)算方法。通過(guò)重力做功的計(jì)算來(lái)判斷重力勢(shì)能的變化,通過(guò)彈性做功來(lái)判斷彈性勢(shì)能的變化。高中的學(xué)生具有一定自主探究能力,因而,在教學(xué)中以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主,引導(dǎo)他們自覺主動(dòng)地去討論探究。以學(xué)生為主體,注重以實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué),注重以實(shí)驗(yàn)探究作為學(xué)生思維的出發(fā)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生討論和思考,尋找重力勢(shì)能改變有規(guī)律。三、學(xué)習(xí)環(huán)境選擇與學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)1.學(xué)習(xí)環(huán)境選擇(打√)(1)Web教室()(2)多媒體教室(√)(3)室外活動(dòng)()(4)校園網(wǎng)(√)(5)Internet()(6)其它2、學(xué)習(xí)資源類型(打√)(1)課件(網(wǎng)絡(luò)課件)(√)(2)工具()(3)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站()(4)多媒體資源庫(kù)(√)(5)案例庫(kù)()(6)題庫(kù)()(7)網(wǎng)絡(luò)課程()(8)個(gè)人主頁(yè)()(8)其它()四、學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)1、真實(shí)性情境(√)2、問(wèn)題性情境(√)演示實(shí)驗(yàn),討論交流并總結(jié)由教師提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生分析解決問(wèn)題五、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織類型相應(yīng)內(nèi)容使用資源學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)探索式重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的改變物理教材、演示實(shí)驗(yàn)、課后練習(xí)題分析、討論、總結(jié)、提交結(jié)論。獨(dú)立思考分析得出結(jié)論問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè),問(wèn)題的提出。問(wèn)題解答和咨詢。六、教學(xué)過(guò)程步驟教師行為學(xué)生行為設(shè)計(jì)意圖課堂準(zhǔn)備1.演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備。2.準(zhǔn)備課件資料。預(yù)習(xí)新課內(nèi)容作好課前準(zhǔn)備。結(jié)合生活實(shí)例和討論交流引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。情境導(dǎo)入師:提出問(wèn)題:運(yùn)動(dòng)的物體具有能量,被舉高的物體有沒(méi)有能量?

多媒體投影水電站圖片,提出問(wèn)題:大家都知道水力發(fā)電站是用水來(lái)發(fā)電的,為什么要修那么高的大壩?水是利用了什么能來(lái)發(fā)電的?

多媒體投影打樁機(jī)的圖片,提出問(wèn)題:打樁機(jī)中被舉高的重錘是否具有能量呢?如果有,那么它的能量是從哪里來(lái)的?為了能理解以上問(wèn)題這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)新的內(nèi)容——?jiǎng)菽艿母淖冇^看幻燈片聽老師講述并進(jìn)行思考引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)例的觀察與分析教學(xué)過(guò)程(一)重力勢(shì)能請(qǐng)同學(xué)們分析、討論以上提出的問(wèn)題并引導(dǎo)學(xué)生歸納出重力勢(shì)能的定義。定義:物體處于一定的高度而具有的能叫做重力勢(shì)能提出問(wèn)題:物體重力勢(shì)能的大小可能與哪些因素有關(guān)?請(qǐng)同學(xué)們猜想

演示實(shí)驗(yàn)【提供實(shí)驗(yàn)器材:鐵球(大小、質(zhì)量均不同的兩個(gè))、透明玻璃容器、沙子】在一個(gè)透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子。

實(shí)驗(yàn)一:將不同的兩鐵球從同一高度釋放,觀察鐵球落在沙子中的深度。

實(shí)驗(yàn)二:用一個(gè)鐵球從不同高度釋放,觀察鐵球落在沙子中的深度。

學(xué)生回答觀察的現(xiàn)象:鐵球的釋放高度越大,鐵球落在沙子中的深度越大。質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度越大。

歸納上述演示,我們可以定性得到:重力勢(shì)能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系,且物體的質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能就越大。

提出問(wèn)題:那么,怎樣來(lái)定量表示重力勢(shì)能呢?

實(shí)驗(yàn)演示及解答問(wèn)題:

投影片出示問(wèn)題:讓質(zhì)量為m的小球從高度為h1的A點(diǎn)下落到高度為h2的B點(diǎn),重力所做的功為多少?學(xué)生求解得到:

重力所做的功為:WG=mgΔh=mg(h1-h2)學(xué)生思考討論交流進(jìn)行分析得出定義:物體處于一定的高度而具有的能叫做重力勢(shì)能觀察實(shí)驗(yàn),回答現(xiàn)象學(xué)生回答:鐵球的釋放高度越大,鐵球落在沙子中的深度越大。質(zhì)量大的鐵球落在沙子中的深度越大。思考分析回答問(wèn)題學(xué)生求解得到:

重力所做的功為:WG=mgΔh=mg(h1-h2)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)例的觀察與分析,總結(jié)出重力勢(shì)能的定義.通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析物理量之間的關(guān)系(控制變量法)通過(guò)實(shí)例分析物體受到的重力所做的功教學(xué)過(guò)程讓學(xué)生研究上式的物理意義:重力所做的功等于mgh這個(gè)量的變化,所以在物理學(xué)中就用mgh這個(gè)式子來(lái)表示物體的重力勢(shì)能.

板書:重力勢(shì)能公式:EP=mghEP物體的重力勢(shì)能焦(J)

m→物體的質(zhì)量千克(kg)

g→重力加速度→(米每二次方秒)s2/m

h→物體的高度→米(m)

讓學(xué)生推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位∵1kg·m/s2·m=1N·m=1J

∴重力勢(shì)能的單位是焦耳。

重力勢(shì)能是標(biāo)量多媒體投影問(wèn)題:一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體,把它放置在一張高1m的桌面上,則此物體的重力勢(shì)能是多少呢?(取g=10m/s2)根據(jù)學(xué)生回答讓學(xué)生討論:為什么同一個(gè)問(wèn)題會(huì)得到不同的答案?提出重力勢(shì)能的相對(duì)性:重力勢(shì)能EP=mgh中h是相對(duì)于某個(gè)水平面來(lái)說(shuō)的,這個(gè)水平面上h=0,重力勢(shì)能也為零,這個(gè)水平面叫做零勢(shì)能參考平面。通常也叫零勢(shì)面。參考水平面的選取是任意的,選擇哪個(gè)水平面作為參考平面,可視研究問(wèn)題的方便而定。通常選擇地面作為參考平面。選擇不同的零勢(shì)面,重力勢(shì)能是不同的。h是所處位置的平面到參考水平面的距離。動(dòng)手推導(dǎo)重力勢(shì)能單位∵1kg·m/s2·m=1N·m=1J

∴重力勢(shì)能的單位是焦耳。思考問(wèn)題并進(jìn)行討論通過(guò)動(dòng)手自我推導(dǎo)重力勢(shì)能的單位進(jìn)一步理解單位之間的關(guān)系.讓學(xué)生通過(guò)問(wèn)題設(shè)疑,討論分析,最后對(duì)問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié).提高學(xué)生的解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力.教學(xué)過(guò)程物體位于參考平面上方,h>0,重力勢(shì)能是正值,

物體位于參考平面下方,h<0,重力勢(shì)能是負(fù)值,表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比它在參考水平面上面具有的重力勢(shì)能少。教師:前面我們學(xué)過(guò)了功是能量變化的量度,重力勢(shì)能的變化也可用做功表示出來(lái)。我們知道力對(duì)物體做了多少功,物體的能量就將變化多少,那么同學(xué)們猜想重力所做的功與物體重力勢(shì)能的變化之間有什么關(guān)系?(二)重力做功與重力勢(shì)能的改變教師:我們用來(lái)表示物體在初位置的重力勢(shì)能,用來(lái)表示物體在末位置的重力勢(shì)能,則學(xué)生討論得到:

當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí),h1>h2,WG>0

當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí),h1<h2,WG<0

教師總結(jié):重力做正功時(shí),重力勢(shì)能減少,減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。物體克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí),重力勢(shì)能增加,增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功。閱讀教材中討論與交流:學(xué)生討論得出:重力所做的功相同,因?yàn)橹亓λ龅墓Φ扔谥亓?shì)能的減少量,而重力勢(shì)能的減少量mg(h1-h2)是一定的。小組討論交流得出結(jié)論:

當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí),h1>h2,WG>0

當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí),h1<h2,WG<0

思考討論,分析得出:重力所做的功相同通過(guò)對(duì)物理量之間的關(guān)系式來(lái)討論各個(gè)物理量在不同的條件下的關(guān)系.通過(guò)閱讀討論分析,提高學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析和提煉觀點(diǎn)的能力.教學(xué)過(guò)程教師:由此得到:重力所做的功只跟物體初位置的高度h1和末位置的高度h2有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。(三)彈性勢(shì)能的改變

1.演示

裝置如圖所示:將一彈簧壓縮不同程度觀察現(xiàn)象.

取一個(gè)硬彈簧,一個(gè)軟彈簧,分別把它們壓縮相同程度,觀察現(xiàn)象.

2.學(xué)生敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)1中:當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí),彈簧把木塊推的越遠(yuǎn).

實(shí)驗(yàn)2中:兩根等長(zhǎng)的軟、硬彈簧,壓縮相同程度時(shí),硬彈簧把木塊彈出的遠(yuǎn).

3.上述實(shí)驗(yàn)中,彈簧被壓縮時(shí),要發(fā)生形變,在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)δ緣K做功,我們說(shuō)彈簧具有能,這種能叫彈性勢(shì)能.4.教師:同學(xué)們能舉幾個(gè)物體具有彈性勢(shì)能的例子嗎?

學(xué)生:卷緊的發(fā)條,被拉伸或壓縮的彈簧,拉彎的弓、擊球時(shí)的網(wǎng)球拍或羽毛球拍、撐桿跳高時(shí)的撐桿等.5.教師分析上述各例中彈性勢(shì)能和形變程度之間的關(guān)系,學(xué)生總結(jié)得到:形變程度越大,彈性勢(shì)能也越大.6.教師:到現(xiàn)在為止,我們已學(xué)習(xí)了兩種勢(shì)能:重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能.對(duì)于重力勢(shì)能,其大小由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定.觀察實(shí)驗(yàn),敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1中:當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí),彈簧把木塊推的越遠(yuǎn).

實(shí)驗(yàn)2中:兩根等長(zhǎng)的軟、硬彈簧,壓縮相同程度時(shí),硬彈簧把木塊彈出的遠(yuǎn).學(xué)生舉出實(shí)例:卷緊的發(fā)條,被拉伸或壓縮的彈簧,拉彎的弓、擊球時(shí)的網(wǎng)球拍或羽毛球拍、撐桿跳高時(shí)的撐桿等.通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)給學(xué)生對(duì)彈性勢(shì)能有個(gè)感性認(rèn)識(shí).通過(guò)大量的實(shí)例使學(xué)生進(jìn)一步理解彈性勢(shì)能的概念教學(xué)過(guò)程對(duì)于彈性勢(shì)能,其大小由形變程度決定,而形變程度不同,發(fā)生形變的物體的各部分相對(duì)位置也會(huì)發(fā)生變化,得到:①勢(shì)能也叫位能.

②勢(shì)能具有系統(tǒng)性:重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)共有的,彈性勢(shì)能是物體的各部分所共有的。知識(shí)應(yīng)用用投影片出示思考題:

1.關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能,下列說(shuō)法中正確的是

A.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí),物體的重力勢(shì)能一定減少

B.物體克服重力做功時(shí),物體的重力勢(shì)能一定增加

C.地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值

D.重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)

2.物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,克服重力做功為50J,則A.重力做功為50J

B.物體的重力勢(shì)能一定增加50J

C.物體的動(dòng)能一定減少50J

D.重力做了50J的負(fù)功

3.以40m/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)物體,經(jīng)過(guò)t秒后,物體的重力勢(shì)能是動(dòng)能的3倍,g=10m/s2,則t的大小為

A.2秒

B.3秒C.4秒

D.5秒獨(dú)立思考并動(dòng)手解題ABDBDB通過(guò)練習(xí)來(lái)鞏固本堂課所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),要理解并懂得熟練應(yīng)用所學(xué)的知識(shí).課堂小結(jié)1.勢(shì)能由物體間的相互作用而產(chǎn)生,由它們的相對(duì)位置而決定.

2.勢(shì)能是標(biāo)量,單位是焦耳.

3.重力對(duì)物體所做的功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只跟物體運(yùn)動(dòng)的始、末位置有關(guān),重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢(shì)能之差.

4.重力勢(shì)能是地球和地面上的物體共同具有的,一個(gè)物體的重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān).培養(yǎng)學(xué)生歸納的能力.進(jìn)一步掌握本堂課的內(nèi)容.作業(yè)課本P31第4、5、6題完成練習(xí)冊(cè)讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自我反饋第3節(jié)《能量守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)(第一課時(shí))

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