人教版2015-2016八年级物理下册同步教案:11.3动能和势能
课题 §11~3 动能和势能
设计思想 动能和势能这一节应用的内容跟社 ( http: / / www.21cnjy.com )会生活有着紧密的联系,因此本节课内容的讲解,从实际生活中的图片出发,引导学生从生活走向物理,并引导学生尝试将所学的内容进行应用,解释生活中的现象。在概念的讲解过程中,突出实验的教学作用,让学生在观察演示实验和自己亲自参与的探究过程中,获得最直接的实验事实,为动能和势能概念的得出打好基础。
学情分析 1.学生已经学习了功等知识,为本节课的学习做了充分的知识准备;2.学生具备初步的科学探究的实验能力和分析能力,对于本节进行的实验探究已有充分的能力准备。
教材分析 本节课的“动能和势能”为下节课“机械能及其转化”做铺垫。本节课有助于提高学生的实验探究能力,培养学生学习物理的兴趣。
教学目标 知识与技能 知道动能和势能的大小跟什么因素有关,并能结合实例说明。
过程与方法 1.经历探究影响动能和势能大小因素的实验过程;
2.在经历实验得出动能和势能概念的过程中,培养学生的初步分析能力和 概括能力。学会探究、综合、归纳的科学方法。
情感态度与价值观 1.通过学生用动能和势能来描述日常生活中的有关现象,培养学生学以致用的意识;2.通过分小组探讨和交流的教学方式,培养学生的团结合作精神和主动探究的良好学习态度。
教学重点难点 重点:实验探究动能和势能的决定因素;难点:培养从能量的角度分析物理问题的意识。
教学方法 讨论法、观察法、实验法
使用器材 小车、木板、质量不同的三个小球、水槽、橡胶球、水、刻度尺、弹弓、纸团
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入 新课 ◆问题引入:为何小小的馒头能造成如此大的伤害? ( http: / / www.21cnjy.com )◆探究活动1:请同学们观察下面的图片,它们具有哪些共同点? ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) 观察、思考、交流观察、思考、交流 从学生感兴趣的故事创设情境,使学生很快地进入课堂的学习。通过图片,唤起学生的记忆,引导学生概括得出结论。借助教师的问题设置,激发学生的学习兴趣。
二、探究 新知 一、能量1.定义:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。2.单位:焦耳二、动能◆探究活动2:请同学们观察下面的图片,这些具有能量的物体,有什么共同的特点?1.定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。◆探究活动3:问题:通过以下图片,猜猜动能可能跟哪些因素有关?实验:选取下列图片中所示的实验器材设计实验,验证你的猜想并利用讲台上的对应实物展示探究过程。实验器材:质量不同的小球 小车 斜面思考:(1)动能的大小是通过什么形式体现出来的呢?(2)在实验的过程中,需要研究的物理量是什么 (3)通过什么方法来实现的呢?2.影响因素:物体的速度和质量运动物体的速度越大,质量越大,动能越大。想想议议:请用物理学的术语解释:1.为什么要对机动车的行驶速度进行限制?2.为什么在同样的道路上不同车型限速不同?三、势能1.重力势能◆探究活动4:请同学们观察下面的图片,这些具有能量的物体,有什么共同的特点? ( http: / / www.21cnjy.com )(1)定义:物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。◆探究活动5:问题:通过图片,猜猜重力势能可能跟哪些因素有关?实验:重力势能的大小跟哪些因素有关?选取下列图片中所示的实验器材设计实验,验证你的猜想并利用讲台上的对应实物展示探究过程。实验器材:烧杯、水、刻度尺、铁架台、塑料球思考:①重力势能的大小是通过什么形式体现出来的呢?②在实验的过程中,需要研究的物理量是什么 ③通过什么方法来实现的呢?(2)影响因素:物体的质量和被举的高度。想想议议:桌上有几把锤子,该选择哪把锤子,怎样操作,才能更快的将钉子钉入木板中。 ( http: / / www.21cnjy.com )2.弹性势能◆探究活动6:请同学们观察下面的图片思考:这些具有能量的物体,具有什么共同的特点?(1)定义:物体由于弹性形变而具有的能量。◆探究活动7:用不同的力拉动弹弓,猜猜弹性势能可能跟哪些因素有关? ( http: / / www.21cnjy.com ) (2)影响因素:物体弹性形变的程度。 归纳、总结思考、交流归纳、总结观察、思考、交流合作、交流、操作思考、交流、分析、归纳、总结思考、交流观察、思考、交流分析、归纳思考、交流思考、操作思考 思考分析、归纳、思考、交流观察、思考、交流分析、归纳思考分析、归纳 通过学生对照片的观察思考,总结得出能量的概念。通过教师的问题设置,进一步激发了学生的学习兴趣。通过学生归纳总结,让学生进一步体会物理概念的得出过程。学生通过不同图片的对比,进行猜想,体会物理分析问题的方法。进行探究实验,体会物理思想和方法。学生带着问题进行实验,可以对实验理解得更加深刻。体会物理概念的建立过程。学以致用,让学生体会物理就在身边,并进一步理解,物理来源于生活,最后又应用于生活。通过观察三组图片的共同点,进行归纳总结。在归纳总结的过程中,体会物理概念的建立过程。借助对比,让学生体会重力势能的影响因素。学生带着问题进行实验,可以对实验理解得更加深刻。通过实验,总结分析,在此体验物理概念的建立过程,同时进一步理解探究实验的研究过程。学以致用通过观察三组图片的共同点,进行归纳总结。再次体会物理概念建构的过程。通过对比实验,猜测弹性势能的影响因素。
三、巩固 练习 1.为了我们有良好的环境 ( http: / / www.21cnjy.com ),环卫工人每天凌晨要开洒水车进行喷洒工作。请问洒水车沿街道匀速行驶时,将水洒向路面的过程中,洒水车的动能将______(填“增大”、“减小”或“不变”),这是因为_____________________。2.某同学骑自行车上坡时,速度越来越慢,则车和人的( )A.动能变大,重力势能变大B.动能变小,重力势能变小C.动能不变,重力势能不变D.动能变小,重力势能变大3.下列哪些过程是通过做功方式来增加物体的势能的( )A.把弓弦拉紧 B.汽车在水平公路上加速行驶C.飞机起飞升空 D.跳伞运动员离开飞机降落 思考、练习
四、课堂 小结 一、基本知识动能:定义、影响因素重力势能:定义、影响因素弹性势能:定义、影响因素二、基本方法:观察法、实验法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识 延展 思考题:龙卷风的威力非常大,是否具有很大的能量?龙卷风对人类造成破坏,我们能不能利用龙卷风,请大家大胆假设? 思考、练习 创设问题情景,质疑引新。
六、布置 作业 课本:P70 动手动脑学物理1~5
板书 设计 §11~3 动能和势能一、动能1.定义2.影响因素:m、v二、势能1.重力势能(1)定义(2)影响因素:m、h2.弹性势能(1)定义(2)影响因素:形变量的大小
轿车相撞
赛车相撞
火车相撞
若换成一纸盒呢?人教版2015-2016八年级物理下册同步教案:11.1功(附教材、学情分析、教学反思)
★整体设计说明★
本课由生活中大量实例建立模型,引出功的概 ( http: / / www.21cnjy.com )念,让学生知道只有在物体受到力的作用,且物体沿力的方向移动了距离时,该力才对物体做了功。即做功的两个必要因素,并了解不做功的三种情况。
★教材分析★
各种形式的能量及其相互间的转化都与功紧密相连,而且功的计算能够为能量的定量表达即能量的转化提供分析的基础,可见该节内容的重要性。
★教法建议★
本课有两个内容:知道功的两个必要因素并能在 ( http: / / www.21cnjy.com )实际应用中判别三种不做功的情况,能正确计算力对物体做的功。很多学生对于功的计算只关注力和距离,而忽略了物体移动距离是否沿力的方向,这对学生来说是个难点。教师可根据生活中的大量实例,并对这些事例进行分析,归纳,提炼出一种模型,即物体在受到力时,且使物体沿力的方向移动一段距离,力才对物体做了功,让学生了解做功的两个必要的因素。再利用学校现有的器材,如铅球、哑铃等让学生体验,感受做功的多少与作用在物体上力的大小及物体沿力的方向移动的距离都有关。在得出功的计算公式之后,再让学生体验测量直接提4个钩码上升5cm做的功。这样的探究过程体现了教师的指导作用,学生的主导作用,培养学生在建立模型的基础上建立功的概念,使思路清晰起来,并逐步培养学生总结规律的能力。
★学情分析★
学生对受力分析、力的测量、判断物体的移动距 ( http: / / www.21cnjy.com )离及其测量方法已经了解,但往往对两者方向的一致性要求并不清楚;常导致功的计算产生错误,本课通过对大量生活实例的归纳,及实验测量,让学生在充分的体验中学习功,将有利于学生对功的理解。
★学法引导★
放手让学生通过对生活中的大 ( http: / / www.21cnjy.com )量事实认真观察,同时深入思考,然后小组同学之间动手做实验,相互讨论交流,归纳总结。这样,既满足了学生的好奇心,也锻炼了动手能力、沟通能力,自然也加深了对内容的理解。
★三维目标★
1.知识与技能
(1)知道功的两个必要因素,能判别三种不做功的情况。
(2)掌握功的计算公式及其单位。
2.过程和方法
(1)培养学生的观察能力,归纳能力。
(2)培养学生合作交流及语言表达能力,初步分析问题的能力。
3.情感、态度与价值观
通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感。
★重点难点★
重点:运用功的公式进行计算是本节课的重点。
难点:判断物体是否做功是本节课教学的难点。
★实验器材★
教师器材:哑铃(大小各一对)
学生器材:每组一套共20组:弹簧测力计1把、刻度尺1把、钩码4个
★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入(约7分钟)
播放一段大力士拉车的视频,观察两位大力士的拉车情况。
教师:掌声送给取得胜利的亚诺,但我认为 ( http: / / www.21cnjy.com )掌声更应该送给明知道已经失败却坚持到底的汤米。其实在人生的旅途上,到处充满着各种比赛,希望大家向汤米一样,勇于面对困难,永不放弃。
【设计意图】进行情感态度价值观的渗透,培养熏陶学生敢于面对挫折,凡事有锲而不舍的勇气和决心。
教师:(展示两幅图片,①拉汽车水平运动,②提起重物)物体由静止变为运动时,是什么力改变了物体的运动状态?
学生:拉力。
教师:物体运动过程中,运动方向与这个力的方向有什么关系?
学生:物体受到绳子施加的拉力,且物体运动方向与拉力方向一致。
教师:(再展示两幅图片,①搬石头却没搬起,②拉汽车却没拉动)人对物体施加了什么力?
学生:拉力。
教师:这个力是否改变了物体的运动状态?
学生:物体虽然受力,但未改变物体的运动状态,没有移动距离。
教师:(播放一段视频,头顶西瓜的神骑哥;图片:学生背书包行走)在物体匀速运动的过程中,人对物体施加了什么力?
学生1:神骑哥给了西瓜向前的摩擦力。
学生2:因为西瓜已经匀速运动,所以水平方向不受力,神骑哥给西瓜竖直向上的支持力。
(学生之间相互交流、补充,并明确学生2的说法是正确的。)
学生3:学生给书包施加了竖直向上的支持力。
教师:(播放一段视频,足球比赛视频;图片:子弹离开枪膛的瞬间)不计阻力时,球离开脚后(子弹离开枪膛后)水平运动过程中,竖直方向受到什么力?
学生1:足球在草地上受重力和支持力。
学生2:子弹受重力。
教师:它们的运动方向与受力方向有什么关系?
学生:两个物体运动方向都与受力方向垂直。教师:(用课件将以上四种情况展示在一张幻灯片上)请将上述四种情况对应填入下表。
是否受力 运动距离 两者方向
1
2
3
4
学生:共同完成表格的填写。
【设计意图】课始,通过一系列的生活 ( http: / / www.21cnjy.com )现象,引发学生对物体受力情况及运动情况的思考,通过学生讨论相互启发,发现这些现象中的异同点,从而提炼出物体受到力且使物体沿力的方向移动了距离这一模型,引出本课的主题。
二、新课讲解
1.功的定义(约8分钟)
教师:在物体学中,把物体受到力的作用且物体沿力的方向移动一段距离的情况提炼出一种模型,这种模型叫做功。
(板书功的定义)
教师:由定义可知一个力是否对物体做功必须具备哪些条件?
学生讨论交流。
学生:必须有作用在物体上的力;物体沿力的方向移动了一段距离。
教师:对,这也就是做功的两个必要条件。
教师:请一位同学到前面来用哑铃完成一些动作,大家一起判断他是否对哑铃做了功。
动作1要求:请学生A将一对小哑铃平举在手中,从讲台左侧匀速慢慢走到讲台右侧。
动作2要求:请学生A将一对小哑铃从地上拿起并慢慢举至与肩齐平。
动作3要求:请学生A将一对大哑铃从地上拿起并慢慢举至与肩齐平。
动作4要求:请学生A将一对大哑铃从地上拿起并慢慢举过头项。
学生:判断A是否对哑铃做了功。
教师:请A同学谈谈将哑铃举到与肩齐平时,是举哪一对哑铃更累?
学生A:举大哑铃。
教师:请大家思考,学生A将大哑铃举到与肩齐平更累说明了什么?
学生:学生A将大哑铃举到与肩齐平时要做更多的功。
教师:请A同学谈谈都是举大哑铃时,举到与肩齐平还是举过头顶更累?
学生A:举过头顶。
教师:请大家思考,学生A将大哑铃举过头顶更耗体能说明了什么?
学生:学生A将大哑铃举过头顶时要做更多的功。
【设计意图】通过活动增加课堂教学的 ( http: / / www.21cnjy.com )趣味性,并通过学生的体验活动,强化学生对于做功两个必要条件的理解。同时意识到功是有多少之分的,且功的多少与力的大小及物体沿力的方向移动距离的多少都有关。
2.功的计算(约4分钟)
教师:通过以上的体验活动,大家知道了功是有多 ( http: / / www.21cnjy.com )少之分的,且功的多少与力的大小及物体沿力的方向移动距离的多少都有关。物理学中规定:功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
板书功的计算公式:W=FS
教师:介绍功的单位及焦耳生平。
板书:功的单位
【设计意图】通过对焦耳生平的介绍,让学生了解物理学史,进行人文教育,并学习这位伟大科学家为了科学孜孜以求的探索精神。
教师:请大家想想,刚才所举的事例中,另外三种情况为什么没做功呢?
学生1:第2种情况物体受力但没移动距离。
学生2:第3、4两种情况物体受力也移动了距离,但力的方向与物体运动方向垂直。
教师与学生共同归纳出三种不做功的情况。
【设计意图】让学生用刚刚建立的功的概念,反推不做功的情况,强化学生对于做功两个必要条件的理解。
3.实验探究:
学生活动:(约5分钟)
教师:请大家设计实验测量直接用手提起四个钩码上升5cm所做的功。
要求:
(1)讨论设计实验方案
(2)选择实验仪器
(3)设计实验数据表格
学生讨论交流实验方案,并根据方案选择仪器,设计数据表,然后进行实验。
教师:请大家在实验时必须沿力的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,并正确记录实验数据。
【设计意图】让学生学会设计实验数据表格,培养学生科学素养。
学生通过讨论交流确定实验方案及仪器,并设计数据表,如下表:
弹簧测力计示数F/N 钩码上升的距离S/m 做功的大小W/J
直接用手做功
学生实验,教师巡视指导。
【设计意图】放手让学生去思考,去选择仪器并动手实验,练习设计实验数据表格。
三、课堂小结(约2分钟)
让学生归纳这节课学到的知识。
四、课堂例题(约5分钟)投影
1.虽然司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动,司机对汽车做的功是多少
( http: / / www.21cnjy.com )
2.如图为运动员投掷铅球的过程示意图,下列说法错误的是( )
A.从a到b,运动员对铅球做了功
B.从b到c,运动员对铅球没有做功
C.从c到d,没有力对铅球做功
D.从a到d,铅球的运动状态在不断的变化
( http: / / www.21cnjy.com )
让学生快速思考回答,老师做适当点评。
五、达标测试(约8分钟)学案
让学生在规定时间内单独完成达标测试的8道题,对学生错误的题目进行讲解。
六、布置作业(约1分钟)
【设计意图】通过学生自己总 ( http: / / www.21cnjy.com )结和归纳,以及达标测试演练、课后作业等方式,运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。
★板书设计★
一、功的两个必要因素:
1.定义:物体受到力的作用且物体沿力的方向移动一段距离
2.做功的两个必要因素:
①作用在物体上的力;
②物体沿力的方向移动一段距离
二、功的计算:
1.公式:W=FS
2.单位:J
★教学反思★
本节课用大量的生活实例, ( http: / / www.21cnjy.com )并从生活实例中熟悉的受力分析和与移动距离找出共性与差异,提炼出要研究的物理模型,符合STS的理念。提炼出模型之后,再通过学生的体验活动,激发兴趣,从而顺利得出功的计算公式。为了化解本节课的难点突出重点,在教学过程中都是从学生身边的场景设问,让学生经历“提出问题──交流讨论──实验探究”这一个性化的过程,去主动突破“外力是否对物体做功及做功多少”这一教学重难点,使学生“不仅知其然,而且知所以然”。人教版2015-2016八年级物理下册同步教案:11.4机械能及其转化
课题 §11~4 机械能及其转化
设计思想 本节内容是学生学习动能和势 ( http: / / www.21cnjy.com )能之后的一节内容,学生对能量的概念有了初步的理解。本节课就是引导学生通过分析物体动能和势能的变化联想到二者的转化,再引申到机械能知识的综合应用。因此在教学过程中,应遵循学生的认知规律,从实验着手,引导学生分析并找出规律,带领学生应用规律解决实际问题。
学情分析 学生在上节课对“ ( http: / / www.21cnjy.com )能”的概念和“能”的分类有一定的认识,知道各种机械能的概念以及各种机械能的大小跟什么因素有关,对学习机械能的应用以及有关“能”的深入学习有很高的期待。
教材分析 本节学习机械能的概念及动能与势能之间的相互转化问题,从各种转化的自然现象出发,引导学生进一步理解机械能守恒的含义。
教学目标 知识与技能 1.知道机械能包括动能和势能;2.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化,能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象;3.初步了解机械能守恒的含义。
过程与方法 1.经历动能和势能的转化的实验探究过程,进一步体会物理规律的得出过程。2.经历根据实验现象进行联想、分析、推理的思维过程,进一步掌握实验探究的方法。
情感态度与价值观 1.通过探究活动,体验学习物理知识的乐趣;2.在实验过程中培养学生自主学习、协作探究的精神,体会物理知识对科学技术和社会发展的价值。
教学重点难点 重点:理解能量守恒及动能和势能的转化;难点:能正确解释与机械能转化有关的现象。
教学方法 讨论法、观察法
使用器材 滚摆、单摆、“碰撞球”、“过山车”、弹弓、橡皮
课时 1课时
教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入 新课 问题引入:你会害怕吗?想想做做:用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿 ( http: / / www.21cnjy.com )近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?会距离你的鼻子很远吗?在这个实验里,铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中,机械能的总量有什么变化吗? 观察、思考、交流 从学生感兴趣的问题入手,使学生很快地进入课堂的学习。
二、探究 新知 ◆探究活动1:请同学们观察滚摆的运动情况,在滚摆运动的过程中动能和重力势能是怎样变化的。 ( http: / / www.21cnjy.com )过程分析:下降时:重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,重力势能转化为动能。上升时:动能逐渐减小,重力势能逐渐增大,动能转化为重力势能。一、动能和重力势能可以相互转化◆探究活动2:分析下面几个运动中,物体动能、重力势能的转化。实例1:单摆 ( http: / / www.21cnjy.com )实例2:“碰撞球” ( http: / / www.21cnjy.com )实例3:“过山车” ( http: / / www.21cnjy.com )二、动能和弹性势能可以相互转化◆探究活动3:请同学们用弹弓将橡皮弹射出去,在弹射的过程中动能和弹性势能是如何变化的。◆探究活动4:分析下面几个运动过程中,物体动能、弹性势能的转化。实例1:撑杆跳 ( http: / / www.21cnjy.com )实例2:蹦床 ( http: / / www.21cnjy.com )分析:动能和重力势能、弹性势能之间可以发生相互转化。三、机械能1.定义:动能与势能统称为机械能。◆探究活动5:请同学们观察滚摆的运动,在滚摆运动的过程中机械能是如何变化的。 ( http: / / www.21cnjy.com )2.机械能守恒:只有动能和势能的相互转化。四、水能和风能的利用流动的水形成水流,流动的空气形成 ( http: / / www.21cnjy.com )风,从能量的角度来看,自然界的流水和风都具有大量的机械能,是天然的资源,我们的祖先很早就开始利用水能和风能了。 ( http: / / www.21cnjy.com )人们修建拦河坝来提高上游的水位,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,它们的轴连接在一起,水轮机带动发电机发电。 ( http: / / www.21cnjy.com )风吹动风车,可以带动发电机发电。单个风力发电机的输出功率较小,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”,联在一起供电。 思考、交流思考、交流、分析分析、交流分析、交流思考、分析、交流 思考、分析、交流分析、交流分析、交流分析、总结思考、观察、交流 创设情景,引导学生通过观察和分析,得出动能和重力势能之间可以进行相互的转化。通过实例分析,让学生体会动能和重力势能之间可以发生相互的转化。学以致用学以致用创设情境,引导学生分析能量之间的变化。通过实例分析,让学生体会动能和弹性势能之间可以发生相互的转化。通过机械能概念的得出,使学生体会物理概念的建立过程。通过已经建构的物理概念,重新再现物理情景,引发学生思考。
三、巩固 练习 1.被踢向高处的足球,从它离开脚上 ( http: / / www.21cnjy.com )升到最高点的过程中,它的__________能逐渐减小,________能逐渐增大,在这一过程______能转化为________能。 ( http: / / www.21cnjy.com )2.跳伞运动员在 “中华第一高楼” ——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345 m的高度跳下,下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在下落过程中,运动员和降落伞的( )A.势能不断减少,动能不断增加,机械能不变B.势能不断减少,动能不断增加,机械能减少C.势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少D.势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变 思考、练习
四、课堂 小结 一、基本知识1.动能和势能的相互转化2.机械能二、基本方法:观察法、实验法 思考、回答、交流 学生通过课堂小结,使知识更具系统性。
五、知识 延展 阅读科学世界:卫星在运行过程中机械能守恒。(1)当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能、动能、速度如何变化?(2)当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能、动能、速度如何变化? ( http: / / www.21cnjy.com ) 思考、练习 创设问题情景,引导学生分析,巩固所学知识。
六、布置 作业 课本:P74 动手动脑学物理1~4
板书 设计 §11~4 机械能及其转化一、动能和重力势能可以相互转化二、动能和弹性势能可以相互转化三、机械能1.定义2.机械能守恒四、水能和风能的利用人教版2015-2016八年级物理下册同步教案:11.2功率(附教材、学情分析、教学反思)
★整体设计说明★
本课由生活中实例引出功不仅有多少之分 ( http: / / www.21cnjy.com ),还有快慢之分,再通过前面已有的速度概念,帮助学生迁移建立新的概念——功率。并借助速度知识,迁移得出功率的定义及计算公式。
★教材分析★
这节要通过功、功率的教学,为学生了解“ ( http: / / www.21cnjy.com )能”做铺垫,然后通过动能和势能以及机械能及其转化的内容,使学生认识力学中的功和能的关系。为后续学习内能以及能量转化和能量守恒打基础。课程标准要求知道功率的概念结合实例理解功率的概念,理解功率在实际中的应用。
★教法建议★
本节教材主要介绍了:功率的定义、计算公式、单位及生活的应用。
教学中首先通过实例分析,使学生认识到做功 ( http: / / www.21cnjy.com )不仅有多有少,而且有快有慢,进而引出“功率”这一物理量;接着通过与“速度”这一物理量的定义方法的类比,从而引出功率的物理意义,推导出功率的计算公式;在介绍功率的单位瓦特时,可以简单介绍瓦特的生平,激发学生的学习热情;利用汽车爬坡时换档减速这一现象,推导P=Fv,知道如何利用平均速度计算功率,并能用其解决相关问题。培养学生分析问题、总结规律的能力。
★学情分析★
学生对功的概念已经建立,能够判断力 ( http: / / www.21cnjy.com )是否对物体做功;并且已经学会比较物体运动快慢的常用方法,知道速度的物理意义、定义及公式。这些都对学生学习功率做了很好的铺垫,将有利于学生对功率知识的理解。
★学法引导★
不同物体做相同的功,所用的时间往往不 ( http: / / www.21cnjy.com )同,也就是说,在力对物体做功的实际问题中,不但存在着做功多少的问题,还有做功快慢的区别。物理学中如何来描述做功的快慢呢?引导学生采用类比的方法,用类比描述运动快慢的方式来思考如何描述做功的快慢。
★三维目标★
1.知识与技能
(1)知道功率的概念和功率 是表示做功快慢的物理量。
(2)结合实例理解功率的概念并用P=W/t进行解题。
(3)正确理解公式P=Fv的意义,并能用其解决相关问题。
2.过程和方法
(1)通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。
(2)通过对功率概念的建立,让学生充分领略比值定义法在物理中的广泛应用。
3.情感、态度与价值观
培养学生对科学的求知欲,使同学们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。
★重点难点★
重点:
1.理解功率的概念。
2.知道功率的种类及其计算。
难点:
功率的表达式P =F·v的物理意义和运用。
★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入(约5分钟)
创设情景:
活动:搬书比赛
要求:地上一共有6捆完全相同的书,每人搬3捆放到桌面,比一比,看谁更快搬完。
教师:两位同学谁做的功多?
学生1:因为他们搬的书一样重,而且把书搬到了相同的高度,所以两人做功一样多。
教师:两位同学谁做功快?
学生2:完成的功相同,但×××同学花的时间更少,所以他做功更快。
【设计意图】课始,通过学生活动,引发学 ( http: / / www.21cnjy.com )生思考:力对物体做功时,不仅有做功多少之分,而且有做功快慢之分。总结出比较做功快慢的方法,引出本课的主题。
教师:你们是用什么方法比较它们做功快慢的?
学生3:做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;
教师:还有其它办法吗?
学生4:时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。
说明:对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
二、新课讲解
(一)功率(约5分钟)
教师:做功的多少和做功的时间均不相等时,如何来比较做功的快慢
学生讨论交流。
【设计意图】引发学生思考:当做功多少和做功的时间均不相等时,可以用什么方法比较做功的快慢,引出比值法。
教师提示:在前面我们学过:当物体运动路程和时间均不相等时,我们是怎样比较物体运动快慢的呢
学生讨论:
我们引入了速度用以比较单位时间里物体通过的距离。
而且采用比值法定义速度,其计算公式是:
教师:为了“表示物体做功的快慢”,我们引入了功率,用符号P表示。
(板书功率的物理意义)
教师:请思考:大家能用类比的方法给功率下一个定义吗?
学生:定义:物体单位时间内所做的功。
(板书功率的定义)
(二)功率的计算:(约5分钟)
教师:大家能类比速度得出功率的计算公式吗?
学生:计算公式:
(板书功率的定义式)
教师:请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
学生:W→功→单位:焦耳(J) t→做功所用时间→单位:秒(s)
P→功率→单位:焦耳/秒(J/s)
教师:焦耳/秒是一个复合单位,为纪念伟大的科学家瓦特。功率的国际单位:瓦特,符号:w。
教师:介绍瓦特生平。
【设计意图】通过对瓦特生平的介绍,让学生了解物理学史,进行人文教育,并学习这位伟大科学家为了科学精精益求精的钻研精神。
常用单位:千瓦,符号:kw。
换算关系:1w=1J/s 1kw=1000w????
(板书功率的单位及换算关系)
【设计意图】用已知物理量速度 ( http: / / www.21cnjy.com )的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,培养熏陶学生举一反三,触类旁通的能力。
三、课堂例题(约10分钟)投影
例1.判断下列说法是否正确:
(1)机械做功越多,功率越大;
(2)机械做功所用的时间越少,功率越大
(3)相同时间,机械做功越多,功率越大;
(4)机械做功越快,功率越大;
(5)机械做功越多,所用时间越少,功率越大。
例2. 叫功率,功率是表示物体 的物理量。功率的基本单位是 。功率的公式是 。某台机器的功率是800W,它表示的物理意义是 。
例3.甲、乙两人爬楼梯,若两人重力之比7:6,从一楼跑上三楼两人所用时间之比为4:5,则甲、乙两人功率之比为 。
例4.如图是甲乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图可知( )
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.无法确定
例5.功率是25kW的拖拉机,它4h做的功如果由平均功率是400W的耕牛去完成,需要多长时间?
让学生快速思考回答,教师做适当点评。
四、思维拓展(约5分钟)
教师:在路面情况相同的情况下,轻载的汽车要比重载的汽车的速度要来的快,为什么?
教师和学生一起推导:P=
即:额定功率一定的机器,其牵引力F与速度v成反比,重载时需要较大的牵引力,因此可通过减速的方法提高牵引力。所以,重载时的速度低于轻载。
教师:同一辆汽车,爬坡的时候比平路时慢,为什么?
学生思考并交流补充。
五、达标测试(约7分钟)学案
让学生在规定时间内单独完成达标测试题,对学生错误的题目进行讲解。
六、课堂小结(约2分钟)
让学生归纳这节课学到的知识。
七、布置作业(约1分钟)
完成课后作业。
【设计意图】通过学生自己总结和归纳,以及达 ( http: / / www.21cnjy.com )标测试演练、课后作用等方式,是运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。
★板书设计★
一、功率:
1.物理意义:表示做功快慢的物理量。
2.定义:物理单位时间里完成的功。
二、功率的计算:
1.公式:P=W/t P=Fv
2.单位:W
★教学反思★
本节课先用两个生活实例,并让学生从生活实例中 ( http: / / www.21cnjy.com )找出比较做功快慢的方法,符合STS的理念。由做功一定比较做功时间及做功时间一定比较做功多少这种特殊现象,引导学生如何得到比较做功快慢的普遍方法。通过引导学生利用已有的速度知识,用类比方法从而顺利得出功率的相关概念、计算公式及单位。为了化解本节课的难点突出重点,在教学过程中都是从学生身边的场景设问,让学生经历公式的推导过程,对教学难点功率的表达式P=F·v的物理意义和运用,使学生能够较轻松地掌握。