9.5学生实验：探究——使用机械是否省功 教案2023－2024学年北师大版八年级物理下册

学生实验：探究——使用机械是否省功
一、学习目标
1. 知识与技能：
理解功的原理，知道使用任何机械都不省功。
学会分析简单机械在使用过程中的功的情况。
2. 过程与方法：
通过实验探究，培养学生观察、分析和归纳的能力。
提高学生的实验操作技能和团队合作能力。
3. 情感、态度与价值观：
激发学生对科学探究的兴趣和好奇心。
培养学生的科学探究精神和实事求是的科学态度。
二、教学重点和难点
1. 教学重点：
功的原理的理解和应用。
通过实验探究验证使用机械不省功。
2. 教学难点：
分析简单机械在使用过程中的功的情况。
理解功的原理在实际生活中的应用。
三、教学器材
滑轮组实验装置
弹簧测力计
刻度尺
重物（如砝码）
绳子
斜面
四、教学过程
1. 导入（5分钟）
提问：你们在日常生活中有没有使用过机械？使用机械的目的是什么？（省力、省距离、省功等）
引导学生思考使用机械是否真的能够省功？引出本节课的探究主题。
2. 新课讲解（5分钟）
讲解功的原理：使用任何机械都不省功。即使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。
强调功的原理是物理学中的一个基本原理，它揭示了机械使用的本质。
3. 实验探究（20分钟）
实验目的：通过实验探究使用机械是否省功。
实验器材：滑轮组实验装置、弹簧测力计、刻度尺、重物、绳子。
实验步骤：
a. 组装滑轮组实验装置，将重物挂在滑轮组下方。
b. 使用弹簧测力计测量提起重物所需的力F1，并记录重物上升的高度h1。
c. 使用滑轮组提起重物，同时用弹簧测力计测量拉力F2，并记录拉力作用点移动的距离s2。
d. 重复实验，改变重物的质量和滑轮组的组合方式，获取多组数据。
e. 分析实验数据，计算直接提起重物和使用滑轮组提起重物所做的功W1和W2，比较两者的大小。
f. 引导学生根据实验数据得出结论：使用机械不省功。
4. 课堂小结（5分钟）
总结实验探究的过程和结论。
强调功的原理在物理学中的重要性和应用。
五、学生讨论
分组讨论日常生活中使用机械的例子，分析其是否省功，并解释原因。
讨论功的原理在实际生活中的应用，如斜面、杠杆等。
六、巩固练习
1. 选择题
使用机械做功时，下面说法正确的是（ ）
A. 功率大的机器一定比功率小的机器做功多
B. 省力的机械一定费距离，费力的机械一定省距离
C. 使用任何机械都不省功
D. 使用机械做功，如果不考虑机械本身的重力和摩擦力，可以既省力又省功
一辆汽车以恒定功率上坡时，司机换挡的目的是为了（ ）
A. 增大速度，增大牵引力
B. 减小速度，减小牵引力
C. 增大速度，减小牵引力
D. 减小速度，增大牵引力
2. 填空题
功的原理告诉我们：使用机械可以省力，也可以省距离，但_________。
使用斜面时，斜面的高度一定，斜面越长越_________力，但费_________。
3. 计算题
一个工人利用滑轮组将重为300N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力为100N，求此时滑轮组的机械效率。
七、课后反思
本节课通过实验探究的方式，引导学生理解了功的原理，并验证了使用机械不省功的结论。在教学过程中，我注重培养学生的实验观察能力和数据分析能力，鼓励他们积极参与实验和讨论。通过实验探究，学生亲身体验了使用机械的过程，加深了对功的原理的理解。
然而，在教学过程中也发现了一些问题。首先，有些学生对实验操作的规范性不够重视，导致实验数据存在一定的误差。在今后的教学中，我将加强对学生实验操作的指导和训练，提高他们的实验技能。其次，在讨论环节，部分学生的参与度不高，没有充分发表自己的观点。针对这个问题，我将设计更具引导性的问题，激发学生的讨论兴趣，提高他们的参与度。
此外，我还注意到有些学生对功的原理在实际生活中的应用了解不够。在今后的教学中，我将结合更多的生活实例，帮助学生更好地理解功的原理在实际应用中的意义。同时，我也将关注学生的个体差异，因材施教，让每个学生都能在物理学习中取得进步和成就。
总的来说，本节课取得了一定的教学效果。学生通过实验探究和讨论交流，对功的原理有了更深入的理解。在今后的教学中，我将继续努力改进教学方法和手段，提高学生的学习效果和兴趣。同时，我也将不断反思自己的教学过程，寻求更好的教学策略和方法，为学生的全面发展贡献自己的力量。