北师大版9.3《功》教学设计(一)
教学用具滑轮、砝码、细绳、小车、木块、图钉、弹簧秤、木槽、铁球.
教学演示:1.用定滑轮提拉砝码做功.
2.人用手推小车做功.
3.人的压力将图钉压入木块中做功.
4.铁球在木槽中由于惯性而做匀速直线运动.
5.手提砝码在水平方向上移动.
6.用弹簧秤拉小车,演示做功的多少.
教学过程:引言:回忆这本书的力学部分,主要是研究力和运动的规律性知识,本章主要讨论力和运动的一个重要概念.
大家对功这个词并不陌生,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,力学里所说的“功”就吸收了“成效”的意思,当然在力学中还有它严格的含义.
以下我们要通过几个物理小实验,借此来理解物理学中的“功”,为此我们演示实验并归纳得出功的两个必要因素.(板书1.功的两个必要因素:)
【演示1】 图1,教师用不同颜色的粉笔在黑板上标出箭头及f、s.
指出:f这个力作用在物体上,而且在这个f力的作用下,有了通过一段距离s的成效,那么,力和运动具有这种关系的,物理学里就说这个拉力做了功.
【演示2】 人用手推小车做功,如图2(所用的色笔在图中前后要统一,这样容易突出两个因素,也易比较.)
指出:人的推力f对小车做了功.或简单地说人做了功.
【演示3】人的压力将图钉压入木块,人做了功.如图3.(板图的要求同前所述)
指出:人的推力对图钉做了功.也可以简化为推力做了功.
请同学们讨论,做功的两个因素究竟是什么?
可以分组讨论,教师要注意学生们讨论中的知识缺陷或错误.
小结:做功的一个因素是运动物体必须受力或者说作用在物体上的力.另一个因素是物体运动的方向必须跟物体受力的方向是一致的,或者说物体在力的方向上通过一段距离.
然后,让同学们看书并用笔画出重点,教师同时板书出做功的两个因素:
(1)作用在物体上的力.
(2)物体在力的方向上通过的距离。
教师强调指出:这两个因素是严格的,缺一不可.
请同学注意以下的物理小实验.看这些物体或者力是否对物体做功了?看谁能准确无误地掌握了功的两个因素.
【演示4】推出去的小铁球在木槽中滚动了一段距离.如图4.
问:小铁球开始阶段的受力f作用,至a点处撤去外力作用,由于惯性,它仍可经b运动至c,小球在水平方向上移动了s的距离,推力是否对铁球做功了?
教师要注意同学们的回答中所出现的问题,并弥补关于惯性的知识.
正确的回答明确哪个阶段,在a点之前,推力f是对物体做了功,而在a点之后,推力f已经不存在,当然不会做功.
在此强调指出:做功的两个因素是严谨的,用两个因素去鉴别就不会出现结论的错误.譬如,小球从a至c虽有一段距离,它在水平方向上没有受推力的作用而是靠它的惯性,所以推力并没有对小球做功.
记住,两个因素缺一不可.此外如果f跟s方向互相垂直,力f也不做功.
请同学们再注意下面的演示实验,用功的两个必要的因素来判断外力是否做功了.
【演示5】 手提砝码在水平方向上匀速地移动了一段距离.如图5.
问:人对砝码的拉力是否做功了?
教师根据学生的回答再次强调做功的两个因素.
小结:虽然力是作用在砝码上,但砝码所移动距离的方向跟砝码受力的方向垂直,故拉力并没有对砝码做功,或者说拉力所做的功等于零.
以上我们已经解决了,力做功的两个必要因素.如果我们已经确定了物体做了功,那么需要解决物体做功的多少,也就是我们怎样把物体做功的多少计算出来.
板书:2、功的计算:
如果我们用w表示功,用f表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离.
请注意演示实验,你是否能通过演示实验得出功的计算规律.
【演示6】 用弹簧秤拉小车,拉力做功.比较做功的多少.(教师注意要让小车作匀速直线运动).①拉力大小不同,但通过的距离相同.板书.
f1 s1 w1
f2 s2 w2
f1>f2 s1=s2
请同学思考两次所做的功w1、w2,填出“>”的符号,(即w1>w2).
②然后再做第二次演示实验:使拉力相同,距离不相同.
板书:f1 s1 w1
f2 s2 w2
使f1=f2,s1>s2,则w1>w2.
(让学生比较w1,w2的大小,并填入比较大小的符号).
通过以上两次实验,你是否能得出功的计算公式.我们定义:
板书:w=fs
指出:利用此公式可以计算出功的多少来,但必须注意它们的单位.
在国际单位制中,板书在公式的旁边.
【例题】 请阅读书上的习题.讨论如何计算出水平推力对箱子所做的功.
讨论中教师应着重指出为什么在计算中跟g箱重无关。
注意板书的规范要求.
已知:f=50n、s=10m、g=100n.
求:w解:根据w=fs=50n×10m=500j.
答:水平推力对箱子所做的功为500j.
讨论:根据上题如何改变条件,利用功的计算公式可以与物重g有关,而与水平推力f无关.
纠正同学们在讨论**现的问题,再次突出做功的两个因素.
布置作业:阅读课文进一步理解做功的两个因素及功的计算公式.
自编两道“劳而无功”“不劳无功”的物理习题.
八年级物理功教学设计
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