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

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2019-2020年九年級物理上冊 第十一章《簡單機械和功》三、功教案 蘇科版 一、 設(shè)計思想 功的概念與前面學(xué)習(xí)的簡單機械知識緊密相連，又為后面即將學(xué)習(xí)的功率、機械效率打下基礎(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)過的簡單機械，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題。在“探究斜面”的活動中，讓學(xué)生從探究中體會力和距離之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)，讓他們認(rèn)識到在使用簡單機械時省力的機械要費距離，省距離的機械要費力，不可能有既省力又省距離的機械。同時知道力與物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個差不多的數(shù)值，是有物理意義的，我們把這個量定義為機械功，簡稱功。 通過對生活實例、圖片的分析，加深學(xué)生對做功的兩個必要因素的理解，區(qū)分生活中的“工作”和“做工”與機械功的區(qū)別，認(rèn)識在什么情況下、是哪個力在做功。在理解功的物理意義的基礎(chǔ)上，能用計算公式解題，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、砝碼 學(xué)生分組：斜面、小車、彈簧測力計、砝碼 三、教學(xué)流程 教學(xué)過程 教學(xué)活動 學(xué)生活動 備注 1．課題引入 主講教師：回顧我們已經(jīng)學(xué)過的簡單機械：用笤帚掃地，手臂只需移動較小的距離就可使 笤帚在地上掃過一大片，雖費力但省距離；利 用動滑輪提升重物，可以省力，但要費距離。這說明了省力的機械要費距離，省距離的機械要費力。那么，有沒有一種機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械將貨物搬上卡車，那么，利用斜面這種機械提升重物和直接用手提升重物有什么區(qū)別，下面我們將通過實驗來探究。 主講教師（演示組裝斜面，并在斜面上拉動小車及砝碼） 在這個實驗中，我們首先組裝好一個斜面。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。 在這個實驗中需要測量哪些物理量，可以解決我們需要探究的問題？拉動小車時要注意什么？ 現(xiàn)場教師：組織回答問題，并做出簡要評價。 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、勻速拉動小車時的拉力F、斜面的長度s、斜面的高度h這幾個物理量。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。 拉動小車時要注意平行于斜面，勻速拉動。 主講教師：請同學(xué)們設(shè)計好記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。 ppt課件（出示實驗表格和實驗要求。） 主講教師：請同學(xué)們分小組進(jìn)行實驗并將實驗數(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)行實驗并對實驗數(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，通過計算可以發(fā)現(xiàn)Fs與Gh近似相等。由于在實驗過程中，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械將貨物搬上卡車的過程中，雖然省了力，但是費了距離，而力和距離的乘積沒有改變。 大量實驗表明，使用其他機械也可得到與使用斜面時相似的結(jié)論，即沒有既省力又省距離的簡單機械。 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﹑了解實驗課題。 現(xiàn)場學(xué)生：思考﹑回答問題。 現(xiàn)場學(xué)生：分小組設(shè)計表格。 現(xiàn)場學(xué)生：以小組為單位分工合作進(jìn)行實驗。 實際數(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有物理意義的量，物理學(xué)中稱這一乘積為機械功，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)，牛米有一個專門的名稱——焦耳，符號：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， 例如舉重運動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，但在運動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一段距離的過程中； 3.物體受到的力的方向與物體運動的方向始終垂直，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？ 司機用力推汽車，但汽車紋絲不動； 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。 這里要強調(diào)做功一定是某個力對物體做功。 5．關(guān)于功的計算 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，用公式計算是98N，水桶在拉力的方向上移動的距離是3m，最后帶入功的計算公式進(jìn)行計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出發(fā)，在體會到簡單機械給人們帶來方便和快捷的同時，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)，認(rèn)識到不可能有既省力又省距離的機械，同時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問題。如圖所示，在平地上，用50N的水平推力推動重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、思考并交流課堂的收獲。 現(xiàn)場學(xué)生：思考例題。