2019-2020年九年級(jí)物理上冊 第十一章《簡單機(jī)械和功》三、功教案 蘇科版.doc

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2019-2020年九年級(jí)物理上冊 第十一章《簡單機(jī)械和功》三、功教案 蘇科版 一、 設(shè)計(jì)思想 功的概念與前面學(xué)習(xí)的簡單機(jī)械知識(shí)緊密相連，又為后面即將學(xué)習(xí)的功率、機(jī)械效率打下基礎(chǔ)。 功的概念比較復(fù)雜、抽象，本節(jié)課首先讓學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)過的簡單機(jī)械，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題。在“探究斜面”的活動(dòng)中，讓學(xué)生從探究中體會(huì)力和距離之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)，讓他們認(rèn)識(shí)到在使用簡單機(jī)械時(shí)省力的機(jī)械要費(fèi)距離，省距離的機(jī)械要費(fèi)力，不可能有既省力又省距離的機(jī)械。同時(shí)知道力與物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個(gè)差不多的數(shù)值，是有物理意義的，我們把這個(gè)量定義為機(jī)械功，簡稱功。 通過對生活實(shí)例、圖片的分析，加深學(xué)生對做功的兩個(gè)必要因素的理解，區(qū)分生活中的“工作”和“做工”與機(jī)械功的區(qū)別，認(rèn)識(shí)在什么情況下、是哪個(gè)力在做功。在理解功的物理意義的基礎(chǔ)上，能用計(jì)算公式解題，了解功的單位。 二、教學(xué)準(zhǔn)備 教師演示：斜面、小車、彈簧測力計(jì)、砝碼 學(xué)生分組：斜面、小車、彈簧測力計(jì)、砝碼 三、教學(xué)流程 教學(xué)過程 教學(xué)活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 1．課題引入 主講教師：回顧我們已經(jīng)學(xué)過的簡單機(jī)械：用笤帚掃地，手臂只需移動(dòng)較小的距離就可使 笤帚在地上掃過一大片，雖費(fèi)力但省距離；利 用動(dòng)滑輪提升重物，可以省力，但要費(fèi)距離。這說明了省力的機(jī)械要費(fèi)距離，省距離的機(jī)械要費(fèi)力。那么，有沒有一種機(jī)械既省力又省距離呢？ 這節(jié)課我們將以斜面為例來深入探究這個(gè)問題。 現(xiàn)場學(xué)生：思考回答問題。 現(xiàn)場教師可幫助學(xué)生回顧一下已經(jīng)學(xué)過的簡單機(jī)械。 2．探究斜面 ppt課件： （出示圖片和問題。） 主講教師：在生活中，工人師傅常用斜面這種機(jī)械將貨物搬上卡車，那么，利用斜面這種機(jī)械提升重物和直接用手提升重物有什么區(qū)別，下面我們將通過實(shí)驗(yàn)來探究。 主講教師（演示組裝斜面，并在斜面上拉動(dòng)小車及砝碼） 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們首先組裝好一個(gè)斜面。以小車及砝碼為研究對象，來比較直接用手提升小車及砝碼和利用斜面提升小車及砝碼的情況。 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要測量哪些物理量，可以解決我們需要探究的問題？拉動(dòng)小車時(shí)要注意什么？ 現(xiàn)場教師：組織回答問題，并做出簡要評(píng)價(jià)。 ppt課件（出示老師提出的問題和答案） 我們需要測量小車及砝碼的重力G、勻速拉動(dòng)小車時(shí)的拉力F、斜面的長度s、斜面的高度h這幾個(gè)物理量。斜面的長度是指從斜面底部到小車最終所在位置的距離，測量時(shí)要注意使刻度尺平行于斜面，斜面的高度是指從斜面底部到小車最終所在位置的豎直距離。 拉動(dòng)小車時(shí)要注意平行于斜面，勻速拉動(dòng)。 主講教師：請同學(xué)們設(shè)計(jì)好記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。 ppt課件（出示實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)要求。） 主講教師：請同學(xué)們分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)紀(jì)錄在表格中。然后分析表格中的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？ 現(xiàn)場教師：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析﹑歸納。 主講教師：通過對表格中數(shù)據(jù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)：用手直接把重為G的物體勻速提升高度h，所用拉力大小等于G，手移動(dòng)的距離等于h。如果利用斜面完成同樣的任務(wù)，所用拉力F﹤G，重物通過的距離s﹥h，通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)Fs與Gh近似相等。由于在實(shí)驗(yàn)過程中，摩擦力是不可避免的，而如果不存在摩擦等因素， Fs則等于Gh。也就是說，在剛才工人師傅用斜面這種機(jī)械將貨物搬上卡車的過程中，雖然省了力，但是費(fèi)了距離，而力和距離的乘積沒有改變。 大量實(shí)驗(yàn)表明，使用其他機(jī)械也可得到與使用斜面時(shí)相似的結(jié)論，即沒有既省力又省距離的簡單機(jī)械。 現(xiàn)場學(xué)生：帶著問題進(jìn)入到本節(jié)課的學(xué)習(xí)。 現(xiàn)場學(xué)生：觀察﹑了解實(shí)驗(yàn)課題。 現(xiàn)場學(xué)生：思考﹑回答問題。 現(xiàn)場學(xué)生：分小組設(shè)計(jì)表格。 現(xiàn)場學(xué)生：以小組為單位分工合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)該是Fs略大于Gh，現(xiàn)場教師要指導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。 3．功的概念 ppt課件（出示功的定義和計(jì)算公式） 主講教師：力與物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個(gè)有物理意義的量，物理學(xué)中稱這一乘積為機(jī)械功，簡稱功。 用W表示功，F(xiàn)表示力，s表示物體在力的方向上通過的距離．功的計(jì)算公式為W=Fs。 ppt課件（出示功的單位和1J大小的圖片） 主講教師：我們已經(jīng)知道，在國際單位制中，力的單位是牛，距離的單位是米，那么功的單位就應(yīng)該是牛米。為了紀(jì)念英國物理學(xué)家焦耳對科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，牛米有一個(gè)專門的名稱——焦耳，符號(hào)：J，1J=1Nm。 那么，1J的功到底有多大呢？從地上拿起一只約50g的雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，大約提升了2 m，做的功大約為1J。 現(xiàn)場學(xué)生：思考理解功的概念。 這里關(guān)鍵是讓學(xué)生知道物理學(xué)中的“功”是一個(gè)有意義的物理量，區(qū)別與生活中的“工作”和“做工”。 4．判斷有沒有做功 ppt課件（出示做功的兩個(gè)必要條件的畫面） 根據(jù)功的定義和公式，物理學(xué)中的對物體做功可不等同于生活中的“工作”或者“做工”，他必須滿足兩個(gè)必要條件：一是物體要受力的作用，二是物體要在力的方向上通過一定距離。判斷是否對物體做功，這兩個(gè)必要條件缺一不可。 ppt課件（出示力對物體沒有做功的幾種情況的畫面） 在下列三種常見的情況中，力對物體沒有做功： 1.物體受力的作用，但在力的方向上沒有通過一定距離， 例如舉重運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉在頭頂穩(wěn)穩(wěn)地停留3s的過程中； 2.物體由于慣性通過了一段距離，但在運(yùn)動(dòng)方向上沒有受到力的作用，例如，小球從斜面上滾下來，在光滑水平面上滾動(dòng)一段距離的過程中； 3.物體受到的力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向始終垂直，例如人肩上扛著重物，在水平路上勻速前進(jìn)了一段距離。 那么，在你的周圍你發(fā)現(xiàn)有哪些做功的例子？說出來大家交流一下，看誰對生活觀察得最仔細(xì)？ ppt課件（出示判斷力對物體沒有做功的問題和圖片） 請同學(xué)們判斷在如圖所示的幾種情景中，人做功了嗎？為什么？ 司機(jī)用力推汽車，但汽車紋絲不動(dòng)； 學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)； 足球在草地上滾了一段距離； 女孩把一箱報(bào)刊搬起來。 現(xiàn)場教師：組織、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流討論并回答。 現(xiàn)場學(xué)生：思考老師提出的問題并進(jìn)行交流。 現(xiàn)場學(xué)生：判斷力對物體有沒有做功。 這里要強(qiáng)調(diào)做功一定是某個(gè)力對物體做功。 5．關(guān)于功的計(jì)算 ppt課件（出示例題及解答） 主講教師：一起來看這樣一條例題，陳杰同學(xué)將質(zhì)量為10kg的水桶從離井口3m深處提到井口（如圖所示）.在這一過程中,陳杰對水桶做了多少功? 解答這個(gè)問題關(guān)鍵是要弄清楚陳杰在提水桶的過程中，對水桶的拉力大小等于水桶的重力，用公式計(jì)算是98N，水桶在拉力的方向上移動(dòng)的距離是3m，最后帶入功的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算得出陳杰對水桶做的功為294J。 現(xiàn)場教師： 現(xiàn)場學(xué)生：思考例題。 6．小結(jié) ppt課件（出示小結(jié)） 主講教師：本節(jié)課我們從探究斜面的活動(dòng)出發(fā)，在體會(huì)到簡單機(jī)械給人們帶來方便和快捷的同時(shí)，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)，認(rèn)識(shí)到不可能有既省力又省距離的機(jī)械，同時(shí)了解力和物體在力的方向上通過的距離的乘積是有物理意義的量，即物理學(xué)中的“做功”。利用功的概念我們可以判斷是否對物體做了功，以及計(jì)算做了多少功。 ppt課件（出示思考題） 最后，請同學(xué)們思考完成這樣一個(gè)問題。如圖所示，在平地上，用50N的水平推力推動(dòng)重100N的箱子，前進(jìn)了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5m，他做了多少功？ 現(xiàn)場學(xué)生：回顧所學(xué)知識(shí)、思考并交流課堂的收獲。 現(xiàn)場學(xué)生：思考例題。