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功和功率----案例展示

案例展示【案例信息】案例名称:功和功率授课教师:【教学设计】一、教材分析:在初中物理教材中,功和功率这节课是比较抽象的,教师要引导学生联系生产实际,将抽象的概念利用物理模型具体化,生活化;要力图精彩的引入,重在概念的建立过程,使学生理解重点和难点;要让学生在理解后生成为学会应用公式计算功和功率。

本节课主要讲述了两大方面的知识点,其一,是力学里的功及做功的两个必要因素和功的计算公式、单位。

初中物理只学习计算力的方向与物体运动方向相同情况下的功,力和运动方向成角度的问题不讨论,但可以告诉学生力跟运动方垂直时不做功,因为它没有沿力的方向移动距离,没有运动效果,从而进一步说明力做功实际上是能量转化的过程。

其二,功率是反映做功快慢的物理量,物理学中用单位时间所做的功来计算功率,功率的单位,公式及推导公式,并利用公式进行相关计算等知识都是教材中的重要内容,同时,机械的功率也是衡量机械性能及优劣的一个重要指标。

二、设计思路:本节课的教学属于物理规律的教学,它是以观测和实验为起点,从中获得思维加工的材料,对物理世界秩序性的整理和规律性的数学描述。

从物理规律形成来看,教师应为学生提供丰富的、直观的感性材料,通过定量实验和观测,创造理想的物理情景,及时引导学生把感性认识上升为理性认识。

所以,在教学过程中,教师应通过组织学生寻找生产和生活有关做功的实例,使学生认识功是由“力”和“在力的方向上移动的距离”两个因素决定的。

体验做功的快慢与做功的多少、做功所用时间两个要素有关,从而建立功率的概念。

使学生理解功率的物理意义,懂得它是一个表示做功快慢的物理量。

在这过程中,应让学生认识到功率概念来源于生产和生活。

这种安排加强了前后各知识点之间的联系,把相关知识串成线,有利于学生的理解和记忆,同时渗透物理科学方法的教育。

三、教学目标:1.知识与技能① 通过力对物体是否产生运动效果,让学生掌握功的两个必要因素;②懂得用所学的知识去判断及进行简单计算;③理解功和功率的区别,对生活中的功和功率进行估测;④理解功和功率的概念,会计算有关功和功率的问题,培养学生分析问题的基本方法和基本技能。

2.过程与方法通过观察和实验了解功的物理意义;通过比较做功的快慢,认识功率物理意义。

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。

四、教学过程设计:大家对功这个词并不陌生,“功”的含义很多,有“贡献”的意思,还有“成效”的意思。

如功课,功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等等.这些词中有的功具有“成效”(板书在黑板右侧)的意思。

“劳而无功”出处《庄子• 天运》是“犹推舟子涉地,劳而无功”。

释意“功”,功效。

花了劳力而收不到功效,形容白费力气。

古人早已知道,花了力气而没有功效。

那么我们物理学中的功是如何定义的,怎样才算做功呢?功率又是什么?这就是本节课我们要学习和研究的内容。

1.功的教学环节一:力做功的两个必要因素:( 1 )教师出示教材和收集好的图片,问题引领:“力对物体的作用是否产生了运动效果?” 深度追问:“在力对物体作用的过程中是否发生了能量的转化?”【课件展示】提出的问题和图片① 用滑轮提升物体,拉绳子用的力。

② 人用手搬石头,石头未动。

③ 静止的小车在力的作用下运动起来。

④ 提着水桶沿水平方向移动一段距离。

⑤ 用很大的力推桌子,桌子未动。

【小组讨论】【小组展示】通过小组对问题的讨论,利用图片场景分析力对物体是否做功。

【学生总结】力对物体的作用产生运动效果,或者力做功使物体的能量发生转化时,说明力对物体做了功。

教师在此过程中可以适当引导。

( 2 )教师根据学生的分析和判断,提出问题:“力做功的两个必要因素是什么?”【学生总结】判断一个力对物体是否做了功,要看该力是否同时具备两个因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

教师板书【教师补充】做功的两个必要因素:一作用力;二是物体在力的作用下沿力的方向移动了距离。

如果对物体施加了作用力,但通过的距离没沿力的方向,这样就不能使物体的能量发生改变,因而也就没有做功。

环节二:如何对功进行计算,功的公式和单位:( 1 )教师提出疑问,究竟什么是功呢?你又是如何计算的呢?请同学们阅读教材中内容,找到功的计算方法,认识功的单位。

【小组讨论】阅读教材,互相交流【小组展示】力学里所说的功包括两个必要的因素,作用在物体上的力越大,使物体在力的方向上移动的距离越大,这个力所做的功越多。

功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

①功的计算式: W=FS②功的单位:焦耳( J ), 1 焦 =1 牛· 米。

( 2 )教师引导学生明确功的单位与能的单位是一样的,引导学生对焦耳大小又一个大致的理解,即:焦耳的物理含义:在 1 牛顿力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是 1 米。

功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

教师板书( 3 )利用公式进行计算:教师展示课件题目,学生演题并交流做法,达成共识。

【例题分析】在平地上,用 50N 的水平推力推动重 100N 的箱子,前进了 10m ,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高 1.5m ,他做了多少功?分析:①马运货物时拉力方向、重力方向各是怎样的?②货物运动距离是多少?讨论中教师应着重指出为什么在计算中跟 G 箱重无关。

已知: F = 50N 、 S = 10m 、 G = 100N .求: W1; W2解:根据 W1= FS =50N×10m = 500J . W2= FS = GH =100N×1.5m =150J .( 4 )课堂活动,继续深入计算功:【课堂活动】估算一块橡皮泥从课桌上调到地下,橡皮泥的重力所做的功。

2.功率的教学环节一:功率是做功快慢的物理量;功率的定义。

教师提出问题,提示可以和八年级上册“比较物体运动快慢的方法”相类比。

问题一:甲同学把一桶水提到 3 楼用了 30 秒,而乙同学把同样的一桶水提到 3 楼却用了 40 秒,谁做功快?问题二:如果甲物体 1 分钟做了 300J 的功,而乙物体 40 秒钟做了 240J 的功,谁做功快?【小组讨论】【小组展示】学生类比“比较物体运动快慢”和“比较力对物体做功快慢”提出如何比较力做功快慢的方法。

【教师点拨】运动有快慢之分,做功也有快慢之分。

物理学中用功率来表示做功的快慢。

那什么是功率呢?功率的单位是什么?教师板书。

【小组讨论】教师请学生阅读教材,寻找功率的物理学定义,公式和单位。

【学生展示】①功率的定义:单位时间内完成的功叫做功率。

②功率的定义式: P=W/t③功率的单位:瓦特(符号 W ) 1 瓦 =1 焦 / 秒; 1 千瓦 =1000 瓦。

④物理意义: 1 瓦表示物体在一秒钟内完成的功是 1 焦。

教师板书教师提示明确各物理量的单位:P -功率-瓦特( w )W-功-焦耳(J)t -时间-秒( s )【教师补充】功率是衡量机械的一个重要指标,我们如何对机械所做的功率进行计算呢?环节二:功率的计算;导出功率的其他计算公式:( 1 )教师展示功率计算的变式题目,学生演题并交流做法,达成共识。

【例题分析】在平地上,用 50N 的水平推力推动重 100N 的箱子,前进了 10m 用了 10 秒,推箱子的小朋友做功的功率是多少?如果把这个箱子匀速举高 1.5m 用了 2 秒,他做功的功率是多少?分析:①推力做了多少功,做这些功用了多少时间?②克服物体的重力做了多少功,做这些功用了多少时间?已知: F = 50N 、 S = 10m 、 G = 100N .求: P1; P2解:根据 P1= W1/t = 500J/10s=50w . P2= W2/t = 150J/2s=75w .教师板书【深度追问】你还有其他方法计算功率吗?【小组讨论】若其他同学还有其他做法,接下来教师引导学生分析计算功率的另一个的公式。

( 2 )推导功率的计算公式:【教师引导】若在 P=W/t 中,(物体在力的作用下作匀速直线运动)则功率的公式还可以如何表示呢 ?【小组讨论】【小组展示】P= W/t = F·S/t= F·v·t/t = F·v教师明确速度的单位: v- 速度 -m/s( 3 )教师展示利用功率推导公式计算的题目,学生演题并交流做法,达成共识。

【例题分析】在平地上,用 50N 的水平推力推动重 100N 的箱子,速度为 1m/s ,推箱子的小朋友做功的功率是多少?如果把这个箱子匀速举高速度为0.75m/s ,他做功的功率是多少?分析:①推动物体所用得力,和物体移动的速度?②克服物体的重力是多少,拉动物体上升的速度是多少?已知: F = 50N 、 S = 10m 、 G = 100N .( 4 )分析讨论推导公式的物理意义:教师展示利用功率推导公式计算的题目,学生演题并交流做法,达成共识。

【例题分析】汽车在上坡或者行驶泥泞路面时,不会采用高速档行驶,往往放缓速度,这样做的目的是什么?农用拖拉机在农田里深耕的时候速度很慢,这是为什么?两者是否有什么共同点?【小组讨论】【小组展示】二者有共同的特点,根据公式可知,当机械的功率一定时,减小 v 的目的是为了增大发动机的牵引力,从而克服汽车上坡时或者拖拉机深耕时产生的较大的阻力做功。

环节三:小组交流,有什么收获……教师布置社会实践活动【活动一】测量自己爬楼梯的功和功率?【活动二】测量上体育课时做一次引体向上的功和功率 ?【活动三】测量跳绳的功率?【教学反思】在设计本节课时,主要是把学生学放在主体地位,通过练习生活实践调动学生的自主学习、自主探究。

在教师的适当点拨下,学生通过小组合作能积极主动参与观察、思考、探究。

因为本节课没有复杂的实验,观察、探究的都来自生活中常见的具体实例,学生参与的积极性很高。

同学们在团结协作中,获得了知识,发展了能力,并有积极的情感体验。

课堂例题难度适中,有针对性,通过例题的反复变化,让学生做题时思维连贯。

同时我也将问题简单化,能让学生获得成功的乐趣。

学生在教师的引导下,多以问题入手,教材为辅,组间讨论,互帮互助,即达到了全员参与,又能使学生对问题深入理解,而教师则面对不同层次的学生采取分层次讲解,实现了大面积教学,在短暂的 45 分钟高效地完成教学计划。

不足之处:( 1 )本节课共有两个概念,在功的概念教学耗时较长,应注意时间的合理分配。

在指导学生自主学习、探究时,也应掌握时间。

( 2 )在学生活动前,分组必须明确,观察和探究的目的应清楚,学生活动后应予以客观的评价。

( 3 )讨论结束,根据学生反馈的情况,第一时间予以纠正。

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