八下 人教版 11.1功 教案
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第十一章功和机械能
第1节功
教学设计
新课标要求学生知道功的概念,能用生活、生产中的实例解释功的含义。
根据
这个要求,本节教学内容主要讲述功的两个必要因素和功的计算。
这一节内容是本章的重点和关键,起着承前启后的作用,对功的研究为以后学习功率、机械效率、能量的知识奠定基础。
另外,功的知识对人们的日常生活、生产技术和科学研究有着较大的现实意义。
从新课程标准来看,这节课的内容既重视学生的生活经验,又重视学生应用实例去体验、分析的过程,充分体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。
“功”对于目前八年级学生来说是一个陌生而抽象的概念,功是物理学中最基本、最重要、与能量密切联系的一个物理量,可以说一切自然现象都与功和能相联系。
但是学生还没有学习关于能的知识,在没有能的转化的知识的情况下,功的定义是很难下的。
由于学生已有一定的力学基础知识,能够对“力的成效”方面的知识进行理解与运用,因此本节教学设计中借助多媒体和实例分析加强直观性和形象性,引导学生充分利用已有认知建构“功”的概念。
教材中对于功的含义,取其“成效”含义,在分析力和运动的关系的基础上,引出力学中的功。
然后通过列举力做功和没有做功的几个实例,具体形象地向学生展示了力学中功所包含的两个必要因素,在此基础上引导学生进一步体会和分析不做功的几种情况,对学生理解这两个必要因素有好处。
对于功的计算公式则直接给出,并结合生活实际,设计一道功的计算题目,充分体现物理与生活实际的紧密联系。
教学过程中要尽量使用学生身边常见的实物进行实例分析,拉近教学内容与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
培养学生学习物理的兴趣,激发学生的求知欲望,充分体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的原则。
三维目标
知识与技能
1.知道做功的两个必要因素;
2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
过程与方法
1.通过自学思考和讨论,判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功; 2.学会从物理现象中归纳简单的物理规律;
3.通过观察和实验,了解功的含义,学会用科学探究的方法研究物理问题。
情感、态度与价值观
1.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识;
2.培养学生的综合学习能力,激发学生的求知欲。
教学重点
功的概念。
教学难点
判断力对物体是否做功。
课时安排
l课时
教学准备
多媒体课件。
导入新课
情景导入
多媒体课件展示几种生活中常见的情景:(1)口袋在拉力的作用下移动了一段距离、小车在拉力的作用下移动了一段距离、(2)小车在水平拉力作用下移动了一段距离(3)货物在吊车的作用下提升到一定高度、(4)弹簧在手的作用下被
压缩……
学生活动:几种情景中,物体在力的作用下都发生了位置的变化,力的作用显示出了成效,请从“功”的含义——“成效”的意思出发,根据现象引导学生思考力的成效是否一样?活动导入
活动情景1:让一名学生上台来推桌子,桌子未动。
活动情景2:让一名学生上台推粉笔盒,粉笔盒沿桌面移动。
提出问题:两人活动过程有何相同点和不同点?如何表示这两个力的成效不同呢?
交流讨论:都用了力,但两力的效果不同。
前一个力没有成效,后一个力有了成效。
归纳:力学主要是研究力和运动的关系。
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
本节课我们就来研究力对物体做的功。
引出课题:功
(教学说明:这样引入课题,把功这个抽象的概念以生活中的直观认识为依托,能较好帮助学生建立功的概念,也体现了“从生活走向物理”的新课程理念,能调动学生学习的积极性和主动探究的精神,同时对学生下一步理解做功的两个必要因素有好处。
)
推进新课
一、力学中的功
由日常生活中“功”的含义,体会力学中所说的“功”的含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用显示了成效,力学里就说这个力做了功。
二.做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上通过的距离。
注意:只要力与运动方向不垂直,这个力就对物体做了功。
2.三种不做功的情况
创设情景:(1)端着一盆水不动时,人累吗?人做功了吗?为什么?
(2)用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人做功了吗?
(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
(4)人提一桶水沿水平方向前进,提力做功了吗?
学生活动:学生交流思考。
请学生观察图中不做功的实例,引导学生根据事例分析一总结什么情况下不做功。
学生活动:观察思考,交流讨论。
1.搬石头石头未动人对石头做工吗?
2 .踢出去的球继续运动了一段距离人对球做功了吗?
3.提着水桶在水平路上前进,提桶的力对桶有没有做功?
交流讨论:虽然人对物体用了力,但在力的方向上没有位移,所以人对石头没有做功;提出如的球是在由于惯性移动了一段距离,因而人对球没有做功;两个人提桶的力的合力向上,但桶是在水平方向上移动,在竖直方向上没有移动距离,故人对桶没有做功。
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功吗?
在交流中总结出,不做功的三种情况:
(1)有力没有距离不做功,即物体受到力的作用,但保持静止状态(s-0,劳而无功);
(2)有距离没有力不做功,即物体在运动方向上不受力的作用(F-O,不劳无功);
(3)通过的距离与力的方向垂直不做功,即物体受到某力的作用,但运动方向始终与该
力方向垂直劳而无功)。
[即学即练]
1.
1.沿着斜面往车推木桶 2.举着杠铃静止不动 3.静止的小车推力方向移动
2.下列情况中,人有没有对皮箱做功()
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起
(2)人再一次用力把箱子提起
(3)人用力提着皮箱在原地不动
(4)人提着箱子在水平路面上走了50米
(5)人提着箱子站在水平匀速行驶的汽车上
(6)人提着箱子上楼
二、功的计算
根据功的概念知道:作用在物体上的力越大,物体在力的方向
上移动的距离越大,力所做的功也就越多。
1.力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
2.公式:功—力×力的方向上移动距离的乘积
3.符号的意义及单位:
W-功——焦耳(J)
F-力——牛顿(N)
s-距离——米(m)
1J=l N .m
1J 的含义:1 N 的力使物体在力的方向上通过1 m 距离时,这个力对物体所做的功为 1J 。
例题1. 一台拖拉机耕地时,牵引力是28500牛,前进了1000米,此拖拉机的牵引力做了多少功?
根据公式W=Fs=28500牛×1000米 =2.85×107
焦
答:拖拉机的牵引力做了2.85×107
焦的功
例2:在平地上,小朋友用50N 的水平推力推动重100N 的箱子,前进了10米,推箱子的小朋友做了多少功W1?重力做了多少功W2?如果小朋友把这个箱子匀速举高1.5m ,他做了多少功W3?
一.受力分析: 1.水平方向上受水平推力且在推力方向上移动一段距离
2.竖直方向上受到重力 但未在该力的方向上移动
3.竖直方向上受到的重力和提升力是一对平衡力 且该力的方向上提升
了一段距离
2. W 1
=Fs =50N 10m =500J 3. W2=Fs =100N 10m =100J (错) 应W2=0
4. W 3
=Gh =100N 1.5m =150J 例3.马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米,做了3×105
焦的功。
车 受到的重力有没有做功?马的水平拉力是多少牛?
解:(1)马在水平路面上前进,竖直方向上没有通过距离,所以车受的重力不做功。
(2)求马的水平拉力,可从已知拉力做功和车前进的距离求解。
由W=Fs 公式得
F=W/s= 3×105
焦/400米=750牛
答:车受的重力没有做功,
马的水平拉力是750牛。
例4.如图所示,小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以5m /s 的速度匀速跑动30min ,跑动的总动力为40N .
求: (1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?
(2)他在这段时间内做了多少功?
解: (1)S=vt =5m /s×(30×60s )=9000m=9km
(2)W=Fs=40N×9000m=360000J
答:(1)共跑了9km
(2)人跑步时做功360000J。
(三)作业
1、下列物体做功的是(D )
A.一物体抛出后在光滑的冰面上运动
B.小孩用力提箱子,但箱子未动
C.学生背书包在水平地上匀速前进
D.苹果因重力作用向下掉
2、小刚把重为1000N的箱子,沿着水平地面,推动1米,小刚对箱子做的功( C )
A.1000J
B.1J
C.0J
D.无法确定
3、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水
平地面上前进相同的距离。
拉力F做的功分别为W1和W2 ,W甲____=____W乙。
(填“〈”“=”或“〉”)
4、一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了1m,小车受到的
阻力为500N ;撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有惯性,这个过程中人对车做功为0J。
5、在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10米,推箱子的小朋友做了
多少功?答:W=FS=50×10=500J
如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功?答:W=Gh=1000×1.5=150J
教学反思
本节课在设计时突出了学生自主学习、自主探究的学习方式。
虽然学生已经学习了力及力的作用效果,但对于什么是做功还没有直观的认识。
本节设计从生活常见的具体事例人手,让学生分析力作用在物体上产生的不同效果:一类是在力的作用下物体发生了运动,一类是有力作用而物体没有运动,从而理解什么是功。
教学中还设计了几个不做功的例子,让学生分析判断,加深了学生对做功的两个必要因素的理解。
设计中注重物理思维韵培养,尊重学生的认知过程。