邱学华尝试教学法
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初中物理“功”的教学设计

原载于<邱学华尝试在线>
章佳木 

  【教学目标】

  1、 初步理解功的概念,理解做功的两个必要因素。

  2、 初步理解功的计算公式、功的单位,学会用功的公式,进行简单的计算,对1焦耳的功形成一个具体的观念。

  【教学重点】做功的两个必要因素、功的计算公式。

  【教学难点】做功的两个必要因素

  【教学器具】尝试题投影片、投影仪、钩码、示教板(自制)

  【教学过程】

   一、 新课引入

   师:本节课我们学习力学中的一个重要概念--功

  板书:第一节 功

  师:下面请同学们先来完成下面的尝试题

    投影出示尝试题(一):

    1、 如图,放在水平桌面上的木块受到几个力的作用?画出它的受力示意图。

    2、 如图,用细绳拉着木块在水平 桌面前进时,木块受到几个力的 作用,什么力对木块的移动作出 了贡献?

    3、 你对"功"这个词怎样理解的?哪些人可以评功受奖? 你知道"劳而无功"的含义吗?

   
   学生练习、讨论,教师巡视。请一位学生板演题1木块受力示意图,然后请学生举手回答题2、题3并给予指正和肯定。最后归纳小结:

   师:力学中"功",主要吸收了"贡献"、"成效"的意思,指一个力作用物体上,物体在这个力的作用下移动了一段距离,这个力对物体的移动作出了贡献,取得成效,就说这个力对物体做了功。如题2中绳子的拉力对木块做了功。

  二、新课教学

    板书:一、功

   (一) 功的两个必要因素

    师:下面请同学们阅读课本第一部分的内容,然后再完成尝试题(二),体会 一下力学中"功"的含义。

   投影出示尝试题(二)

  1、下列各图所展示的现象中,什么力对物体移动有贡献?什么力对物体做了功?

    ①人推小车前进   ②马拉车前进  ③起重机吊起重物

  2、 当你端着一盆水不动时,你累吗?你有没有做功?为什么?

  3、 当你使劲地用力拉(固定在地面上的)讲台,讲台移动了吗?你累吗?你做了功没有?

  4、 人推木箱前进时,重力和支持力对木箱有没有做功?为什么?

  5、 人提前水桶沿水平地面前进时,提力有没有做功,为什么?

  6、 抛出的小球,在水平地面上滚动时,有没有力对它做功?

  学生看书、讨论,教师巡视,3分钟后,师生一起讨论完成试题二的解答。

   师:题1展示的三个现象中,有什么共同点?

   生:都有力作用在物体上,都使物体在力的方向移动了一段距离,力都对物体做了功。

   师:你们中谁能归纳出做功的两个必要因素?

  学生代表回答,教师板书:

  1、做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力方向上移动的距离。

   师:题2、题3的例子告诉我们,什么情况不做功?

   生:当力作用在物体上,不能使物体移动,不做功。

   师:对,这是一种"劳而无功"的现象。

   师:题4中,重力、支持力为什么不做功?题5中提力有没有做功?为什么?

   生:重力、支持力对木箱移动没有贡献,不做功。同样向上的提力对水桶的水平移动没有贡献,也不做功。

   师:对,这也是一种"劳而无功"的现象。当力与物体移动方向垂直时,这个力不做功。

   师:抛出的小球在水平地面上滚动时,有力对它做功吗?

   生:没有,小球向前滚动的原因是因为小球具有惯性。

   师:物体由于惯性运动时,没有外力对它做功,这可以说是一种"不劳无功"的现象。

  (二) 功的大小与哪些因素有关

   师:帮功是有多少的,用的力大,移动的距离长,力的成效大,做的功多。 下面请大家观看老师演示(如图)

   演示1、将1只钩码提高1个单位(10厘米)高度

    演示2、将1只钩码提高3个单位(10厘米)高度

    演示3、将2只钩码提高3个单位(10厘米)高度 师:第二次做的功是第一次的几倍?

   生:第二次是第一次的3倍。

   师:第三次做的功是第二次的几倍?是第一次的几倍?

   生:是第二次的2倍,第一次的6倍。

   师:你们能归纳出决定做功多少的因素吗?

   生:功的大小跟力的大小和使物体移动距离的大小有关,力越大,使物体移动的距离越大,力做的功越多。

   师:对,从上面的实验,我们不难得出:(板书)功的大小跟作用在物体上的力成正比,跟物体在力方向上通过的距离成正比。

  (三) 功的计算公式和单位:

   师:我们知道了功的大小跟作用在物体上的力和物体在力方向上通过的距离 的关系。力学中规定,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

     板书:功=力×距离 师:用W表示功,F表示作用在物体上的力,S表示物体在力的方向上通过的距离,功的计算公式可以写成W=F·S(板书)。在国际单位制中力的单位是牛,距离的单位是米,功的单位是牛·米,牛·米有一个专门的名称叫焦耳,简称焦,1焦=1牛·米(板书)。

   师:让我们一起计算一下,刚才第三次实验时老师做的功。

    提钩码用的力F=G=mg=0.2千克×9.8牛/千克=1.96牛

    钩码移动的距离s=h=0.3米

    提钩码做的功W=F·S=1.96牛×0.3米=5.88焦

  三、小结

  师:本节课我们学习了力学中"功"的概念,知道了做功的两个必要因素,给出了功的计算公式W=F·S,知道了功的单位是焦耳。下面再给出一组尝试题,供大家练习,帮助大家更好地理解功的意义,掌握功的计算。下面请大家边看书,边练习。

   出示尝试题(三)

  1、 下列情况力对物体做了多少功?

  (1)用100牛的力将物体举高2米。

  (2)用100牛的力提着物体站在2米高处。

  (3)用100牛的力提着物体站在水平前进的小车上,随着小车一起向前移 动了2米。

  (4)用100牛的力提着物体沿扶梯走在2米高平台上。

  (5)用100牛的力将垒球掷出10米。

  (6)用100牛水平力拉着重500牛的小车沿水平面前进了10米。

  2、 试一试,估算一下你做了多少功?

  (1)将100克的砝码举高1米。

  (2)将掉在地上的课本拾起来,放到桌面上。

  (3)将凳子放到桌面上。

  (4)做一次引体向上。

  学生练习,并板演,教师巡视,最后与学生一起评价学生的板演,给予指正和肯定。

  四、布置课外小实验:

  测出自己上楼时所做的功及所用的时间。

  要求:1、测出:(1)体重G;(2)楼层高h;(3)上楼所用的时间,按正常速度走上去所需时间t1,快速跑上去所需时间t2。

     2、计算:(1)上楼所做的功,(2)两次登楼过程中,每秒钟做的功。

    

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