苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功 第3节 功 教学设计

第三节、功
核心素养
通过对功的实验探究，提高学生的观察能力和比较、分析、概括能力、培养学生严肃认真、实事求是的科学态度
教学设想
本节课首先启发学生去发现问题、提出问题，在“探究斜面”的活动中引导学生通过对实验的、总，让学生认识到可能有既省力又省距离的机械，同时了解力和物本在力的方向上通过的距离的乘积是有物理意义的量通过对生活实例图片的分析，加深学生对做功的两个必要因素的理解，区分生活中的“工作”和“做L” 机械功的区别，认识在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功．在理解功的物理意义的基础上，能用计算公式解题，了解功的单位．
教学目标
物理观念
（1）理解功的原理．
（2）知道功的甲位，理解计算功的公式
科字思维
知道物做功的两个必要条件，能根据物体做功的两个必要条件判断力对物体是否做功．
科学探究
通过观和实验了解的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题．
科学态度与责任
介绍科学家焦耳的生平事迹，激发学生奋发学习、刻苦钻研的学习品德
教学重难点及突破
重点
做功的两个必要条件，功的国际单位及物理意义，会用公式计算功．
难点
利用功的两个必要条件正确判断力是否对物体做功．
教学突破
通过对生活实例、实验探究及图片分析、讨论，理解功和做功的两个必要因素．
教学准备
教师准备
1．多媒体电脑、展台、自制PPT课件（搜集相关图片，如物理学家焦耳及其生平、生活中常见的做功的物体和不做功的物体、动画：—个小孩推木箱做功和把木箱举起来做功）
2．长木板一块、小车一个、砝码一个、木块一块、弹簧测力计一把、刻度尺一把、鸡蛋一个，准备教学例题和课堂练习
学生准备
1．课前预习：什么是功 用符号怎么表示 单位是什么 1J的功大约有多大 做功的两个必要条件是什么 如何理解这两个必要条件 会计算课本中的例题
2．长木板一块、小车一个、砝码一个、木块一块、弹簧测力计一把、刻度尺一把、熟鸡蛋一个．
教学过程
一、课题引入
回顾：利用动滑轮提升重物，可以省力，但要费距离；利用定滑轮提升重物，不能省力，但设有多移动距离．
分析：杠杆省力与省距离之间的关系．
问：有没有既省力又省距离的机械
引入新课：今天我们一起来探究这个问题．
点评；简单的复习和提问，引导学生思考，进入新课
二、什么是功
介绍所要探究的斜面的实验装置，并装配好．
提出问题：
（1）需要测量哪些物理量，可以解决我们需要探究的问题
小车及砝码的重力、匀速拉动小车时的拉力、斜面的长度、斜面的高度
（2）拉动小车时要注意什么
平行于斜面，匀速拉动，便于读出弹簧测力计的示数
引导学生设计记录实验数据的表格，并思考以下问题
（1）表格有哪些测量的物理量
（2）为什么需要实验三次
（3）与课本相比少了两列，课本上设计的目的是什么 讨论后回答
指导学生进行实验，收集数据
归纳：
（1）既省力又省距离的机械是没有的．
（2）若不计摩擦等阻力的影响，发现Fs与Gh相等
讲述：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，是一个有意义的量，在物理学中，我们称这一乘积为机械功，简称功，用符号“W”表示．
引导学生阅读课本第14页中间部分内容，思考归纳：功的计算公式是什么 单位是什么 1焦有多大
学生阅读后回答．
点评：根据买验探究得出功这个物理量，层层铺垫，层层深入
三、功的影响因素
过渡：根据功的计算公式可知，对物体做功有两个必要条件：一是作用在物体上的力；二是在力的方向上通过的距离
幻灯片展示课本第15页
观察图片，判断下列几种情况是否对物体做了功：
（1）女孩把一箱报刊搬起来．
（2）学生背着书包在水平路面上匀速前进．
（3）司机用力推汽车，但汽车纹丝不动．
（4）足球在草地上滚了一段距离．
师生共同分析归纳，学生领悟功的两个必要条件．
四、关于功的计算
幻灯片展示课本上的例题（教材第15页）．
请学生分析水桶受力、力的作用点移动的距离，并计算出功的大小
学生解答，教师强调解题的规范性．
幻灯片展示例题：物理课本掉在了地上，小明同学把它从地
上捡起来放在桌子上，做功约多少焦
幻灯片展示例题：大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉
住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图
11-3-1所示．若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功 ( )
A. 200J B. 300 C. 40OJ D. 500J
点评：用估算及用等效替代的思想方法解决实际应用问题．
五、交流与小结
引导学生对本节课所学内容进行总结
学生自由发言：本课我们学习了……
六、布置作业．
阅读课本，并完成课本第16页练习第1、2、3题．
板书设计
第三节　　功
1．使用任何机械都不省功，并且还要多做功．
2．功．
定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，称为机械功，简称功，用符号“W”表示。
计算公式：W=Fs，公式变形：F= 、s=
单位：焦耳，简称焦，符号“J”．
1J的功大约是把一个鸡蛋从地面上举过头顶．
3．做功的两个必要条件：
一是作用在物体上的力；
二是在力的方向上通过的距离．
教学探讨与反思
为体现新课程改革提出的“注重科学内容和科学探究过程”的基本理念，在课堂教学中从学生已有的知识入手，提出新的问题：有没有既省力又省距离的机械 学生知其然，不知其所以然，从而激发了学生的探究欲望，创设了探究情境
功的概念的教学，是通过学生大胆猜测，实验探究，经过分析、比较、交流，最后引出功，进一步对“物体做功了吗”进行讨论和分析，得出功的两个必要条件．
补充资料
功
力与物体在力的方向上位移的乘积称为力所做的功，是力对空间的积累效应．因为当物体在力的作用下，将发生位置的变化，处于力场中的物体就会产生势能的改变，当物体运动速度发生变化又会造成动能的改变，因此功是反映过程中物体能量改变的一个物理量。
我国春秋时期成书的《考工记》和东汉初成书的“《盐铁论》中都已经有用“功”这个概念来衡量牲畜的工作能力的记载，东汉王充在《论衡》中指出：“且田与宅俱人所治，兴功用力，劳佚钧等……必铨功之大小，立远近之步数，假令起三尺之功，食一步之内，起十丈之役，食一里之外，功有大小，祸有近远．”从中可见，他已提出了考核功的大小时，除用力的多少外，还要确定运动路程的长短．到了近代，随着力学研究的深入和机械的广泛使用，功的概念更被广泛运用．伽利略把力与路程的乘积称为“矩”．莱布尼兹是从重量与高度的乘积即从重力做功的大小来量度运动的．1820年起，法国的一些机械技术著作中， “功”已成了一个基本参数．如卡诺(1796~1832)用升高的重物与升高的高度的乘积来评价机器的功效，并称“作用矩”。蒙日(1746~1818)把功称为“动力效应”，而最早使“功”正式列入物理学的是在1829年．由法国的科里奥利和彭塞利(1788~1867)提出的但人们仍长期把功和“力”“运动”“能”等概念混用，直到19世纪中叶能量守恒与转化定律建立以后，人们才开始认识到功是能量变化的一种量度，是在不发生热交换情况下的能量传递方式，是与变化方向有关的过程量，是一个标量．它不仅可以用力和位移、压强和体积等力学量来表示（如FScosα，pdv)，也可以用电势差与电量、磁场强度与磁化强度等电磁量来表示（如FdQ,Hdl).
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