机械功教案

第一篇：机械功教案

机械功教案

一、教学目标

1、知识与目标：

(1)、理解功的概念，知道做功的两个必要因素。(2)、掌握功的公式。

(3)、理解正负功的概念及意义。(4)、掌握求合力做功的方法。

2、过程与方法

（1）、复习功的概念、两个必要因素。（2）、猜测讲解功的公式。（3）、归纳正负功的概念及意义。

（4）、理论证明求合力做功的两种方法是等价的。

3、情感、态度与价值观

培养学生对科学的兴趣，坚定学习，认真思考的信念

二、教学重点与难点

重点：功的公式

难点：正负功的概念及意义，合力做功。

三、教学方法

采用启发—引导模式，主要以讲授法为主

四、教具准备

多媒体课件

五、教学过程

1、新课导入（5分钟）

（1）观看课件提问学生：这些力是否做功，为什么会得出你的结论，启发提问引导学生回忆初中学过的做功的两个必要条件：有力的作用，且在力的方向上有位移。（2）进而总结出初中功的定义。并给出初中学过的力与运动方向在同一条直线上时功的公式。WFs

（3）由初中的知识结合生活实例引出本节功的定义式：力与位移不在同一条直线上时如何求功。

2、公式和计算（15分钟）（1）将实际问题转化为物理模型

（2）对力进行分解，请学生上来对其进行力的正交分解。（3）提问—引导学生总结出力与位移不在同一条直线上时计算公式

（4）归纳功的定义式及物理含义、适用范围、标量等。

（5）例题分析：

下图表示物体在力F作用下在水平面上发生一段位移s,试分别计算在这四种情况下力F对物体所做的功，并分析该力对物体运动状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ的大小如图中所示.趁学生做题时将几个图画在黑板上，请学生上来做题。并分析学生做题情况，自然导出功的正负与那些方面有关

3、正功与负功（10分钟）

（1）通过例题提出问题：为什么有的功是正值有的是负值？（2）进而归纳出正负功的规律。

当α=90时，cosα=0,W=0，力F对物体不做功.当α＜90时，cosα＞0,W＞0，力F对物体做正功.当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.力对物体做负功.（3）分析做正负功产生的效果。从而导出功正负的意义

4、求合力做功（10分钟）（1）提出问题：如何求合力做功？

（2）在黑板上举例画图分析，请学生思考可以如何求总功，学生回答两种方法一是求各个分力做功的和，二是求各个分力的合力做的功。

（3）分别利用两种方法求出总功，对比两种方法是等价，并通过理论推导进一步证明。例题讲解 布置作业

六、板书设计

1、功的定义式

1、做功的两个必要条件 W=F2×S= F〃S cos α F：有力的作用 S:在力的方向上有位移

2、力与位移在同一条直 线时功的大小W=FS

2功的正负

(1).当α=90时，cosα=0,W=0，力F不做功.(2).当α＜90时，cosα＞0,W＞0 ,F对物体做正功.(3).当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.F对物体做负功.3多个力做功

（1）W=F1scosα1+F2scosα2…(2)W=F合scosα

第二篇：机械功教案

机械功（功）和功率是两个重要的物理量，是中考的重点

功率教案示例之一

（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册

（二）教学要求

（1）理解功率。知道什么是功率？知道功率的物理意义。知道计算功率的公式及功率的单位。（2）会用功率的公式进行简单的计算。

（三）复习提问

（1）力学里的功包括两个必要的因素是什么？计算功的公式和国际单位制中功的单位是什么？

（2）在建筑工地上要把1000块大理石板送到20米高处，已知每块大理石板重50牛，用起重机可以在2分钟内将大理石板一次全部送到20米高处。如果用一个工人来背，把这些大理石板送到20米高处所用的时间是20小时，试求用这两种方法，把大理石板全部运送到20米高处，起重机和工人各做了多少功？ 解答：起重机吊送大理石板所做的功

W1＝F1·s＝G·h＝50×1000牛×20米＝1.0×106焦，工人背运大理石板所做的功

W2＝F2·s＝G·h＝50×1000牛×20米＝1.0×106焦。

（四）进行新课（1）引入

把1000块大理石板送到20米高处，起重机和工人做的功是相等的。但是，在做相等的功时，起重机比工人做功快。做功不但有个多少的问题，还有一个快慢的问题。在物理学里用功率这个物理量来描述物体做功的快慢。板书：“

五、功率

1．功率是表示物体做功快慢的物理量”（2）功率的定义、公式和单位 提问：如果起重机和工人做的功不同，做功用的时间也不同，如何比较它们做功的快慢？比较它们的功率大小呢？

启发学生回答，教师总结。

我们已经学过，速度是表示物体运动快慢的物理量。我们用单位时间里运动物体通过的路程表示运动的快慢，与此类似，做功的快慢是用单位时间里完成的功来表示的。板书：“2．单位时间里完成的功，叫做功率”

提问：如果起重机在2分钟里完成l.0×106焦的功，它的功率如何计算？要求学生答出：

教师给出功率公式和单位，边讲边板书：

4．单位：瓦特（国际单位制）１瓦特＝1焦/秒，1千瓦＝1000瓦特。”

参阅课本图14—12，对功率的单位形成具体观念。

（3）功率是机器的主要技术性能之一，阅读P168最后一段。简要说明选购机器考虑它的功率时要从实际出发。

（4）例题：课本例题。教师要把此题分解为几个问题逐个提出，由一名学生板演，其他学生自己演算，要求解题规范化。问题：

① 50米3水的质量是多少千克？ ② 50米3水重是多少牛？

③用一台水泵把50米3的水提升到距水面30米的一个水箱，这台离心式水泵完成了多少功？

④如果水泵把50米3的水抽到离水面30米高处用了1小时。求这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？ 学生解答完以后教师讲评。

（五）复习巩固

1．什么叫功率？功率是表示什么的物理量？公式是什么？说明公式中各字母的意义。在国际单位制中功率的单位是什么？ 2．讨论：课本中的“想想议议”。

（六）布置作业 ：课本节后练习1、2、3、4题。

功率教案示例之一

功

第四章第一节功

教材分析

功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章。通过本节学习，应使学生初步建立功的概念，并学会分析解决一些实际问题，从而为本章以后的学习打下较好的基础。

本节教学要注重培养学生从功的角度来分析力学现象。通过实验和实例的分析，注重引导学生学习物理的思维过程，使学生受到学习方法的训练。

一、教学目标

1．初步理解功的概念，理解做功的两个必要因素。

2．初步理解功的计算公式，功的单位，初步学会用功的计算 公式解决一些实际问题。

二、教学直点与难点

教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。

教学难点 ：功的概念。

教法指导

一、授课思路

1．由学生动手做简易实验，通过学生对现学的感知，引导学生分析而引人功的概念。

2．通过简易实验的分析得到功的大小的计算公式，同时在逐步引导学生分析实验得出公式的过程中，逐步渗透物理学的研究方法。

二、教学准备

约码1盒，幻灯片。

教案实例

一、学习目标

1．从实验和实例中，能概括出做功的两个必要因素，明确功的大小是由这两个因素的大小所决定的。

2．写出功的定义，计算公式和单位。

3．能在具体事例中指出是什么力做功，谁对谁做功。

4．初步学会用公式W二尼及变形式计算。

二、教学过程

（一）引人新课

提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。

（学生实验＊用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。

问：两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？

答：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需较大的拉力。

［附板书门移动相同的距离，需要的力越大越“累”学生实验用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。

问：哪次“累”一些呢？为什么？ 答：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。

（附板书2）用同样的力移动物体，移动的距离越大越“累”。

［学生实验 3j用手将书包提 5厘米左右和将 4本书从地面提到桌面上。

问：哪次“累”一些？为什么？

答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。

讲述：由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量——机械功（简称功）。

板书:

一、功

（二）讲授新课

设问：功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图。（用幻灯片打出课本70页图4－2人推小车，图4－3起重机吊重物。）

问：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

答：都有力，物体都移动了一段距离。

问：移动的距离和力之间有何关系？

答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。

讲述：在物理学中就说这两幅图中的力对物体做了功。如图，人的推力对小车做了功。是因为小车移动的距离是在推力的作用下，沿推力方向移动的。同样，因推力是人施加的，也可以说人对小车做了功。请同学们观察图4－3，什么力（或什么物体）对何物做功？

答：起重机的拉力（或起重机）对重物做功。

问：由此物理学中必须满足什么条件才算对物体做功？

答：物体必须受到力，而且还要在力的方向上移动了一段距离。【板书2〕l．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

讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？

[演示1]手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？

答：没有功，因为虽有拉力，但没有在力的方向上移动的距离。

[演示2]手提着钩码匀速水平移动一段距离，问拉力是否对物体做功？为什么？

答：没做功，因为拉力在竖直方向，钩码的移动是水平方向的，不是在拉力方向上移动的，所以拉力没做功。

〔演示3｝手提着钧码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？

答：拉力做了功，因为满足做功的两个必要条件。

问：请同学们举几个生活中做功和没做功的实例。并分析。

讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的合写而何。也常生活如所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动人但物理学中功的涵义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要因素。想一想上课起始同学们一起做的提书包和提书的实验中，我们所说的“累”的程度大小，这个“累”字体现的含义是什么？

答：功。

问：在上课起始的三个实验中，拉力对物体是否都做了功？哪种情况下做功多？如何进行比较？我们已经知道做功需具备两个必要因素，那么功的大小和这两个因素有何关系呢？先想一想，请同学们说看法。（鼓励学生讨论猜测，发表不同意见）。

问：到底功的大小与力和距离有何关系？让我们一起用实验验证。演示：人匀速提钩码，把提起一个钩码的力作为1份力，0．5米的高度作为1份距离，那么匀速提起一个钩码上升1米高度所做的功就为2份功。

问：分析表格数据，谁能总结出功的大小与力的大小和距离一的大小有什么关系？

答：力越大，使物体移动的距离越大，边一，或力的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体沿力的方向上通过的距离成正比。

讲述：力学中规定。

（板书3）功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。

功的公式：功＝力X距离

W＝F·S（注意合指 F的方向上移动的距离）

讲述：知道了功的计算公式，我们可以用它来计算功的大小，要计算功的大小，要先确定功的单位，功的单位是由力的单位和距离的单位决定的。力的单位是牛，距离的单位是米，那么功的单位就是牛·米。为了纪念英国物理学家焦耳对物理学做的杰出贡献，把功的单位牛顿·米就称为焦耳，简称焦。

〔板书4)功的单位：焦耳（焦）l焦耳二l牛顿·米

〔例题l〕一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了lop米，此拖拉机的牵引力做了多少功？

答：拖拉机的牵引力做了 2．85 X 107焦的功。

［例题2] 马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了 3 X 105焦耳的功。车受的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？

分析：因为马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过的距离，所以车受的重力不做功。求马的水平拉力，可从已知拉力做功和车前进的距离，由W＝F·S公式求得。

答：车受的重力没有做功，马的水平拉力是750牛。

学生阅读课本月页最后一段至72页本节结束，老师简单小结。

（三）巩固检测：打幻灯片。

［例题 31 回忆上课起始做的三个实验，若匀速提书包和 4本书所需的力分别为30牛和5牛，课桌高80厘米，计算下面情况下拉力做功的大小：（1）把书包和4本书从地面提到桌面上，拉力分别做功多少？（2）把书包提高5厘米，把4本书从地面提到桌面上，拉力做功分别为多少？

学生分组练习，教师巡视、指导，请同学说结果。

小结：功的大小是由力和在力的方向上移动的距离大小共同决定的，作用力大的做的功不一定多，距离长的过程做的功也不一定多。解题时要注意单位统一。

打幻灯片：

（例题4）小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地板推动1米，小刚对箱产做的功（）

A．1000焦 B．l焦 C．0焦 D．无法确定

引导学生分析物体受到几个力，画出力的示意图。

（四）小结：幻灯打出学习目标，结合板书小结，并强调做功的两个必要因素是判断力是否对物体做功的缺一不可的条件，功的计算公式W＝F·S及单位1焦耳一l牛·米，在应用中注意各量的对应关系及单位的统一。

（五）布置作业 ：课本72页练习l、2、3。

习题解析

1．功包括两个必要的因素：一是________的力；一是物体________通过的距离。

参考答案：作用在物体上，在力的方向上。

2．某人用50牛力把重20牛物体竖直向上移动了2米，该人做功（）

A．40焦 B．60焦C．100焦 D．140焦

参考答案：C 简要分析：本题目问的是人做功多少，而人对物体的作用力是SO牛，在力的方向上移动的距离是2米，所以做功W＝F·S＝ 50牛 X 2米＝l00焦，强调各量的对应关系。3．用东方红一54型拖拉机耕田，如果牵引力是28500牛，共运动了3石千米，那么它共做了多少功？

参考答案：解：W＝F·s＝ 28500牛 X 3600米＝l．026 X 108焦

功

功的计算习题课

教学题目功的计算习题课

教学目的在上节课的基础知识中，进一步理解物体或外力做功的两个基本因素，并能掌握功的计算。教学方法讨论法。教学内容

引言：上节课主要解决了两个问题。一是做功的两个因素，二是功的计算，今天我们要通过一系列的习题，在理解的基础上，能识别物体是否做功，能掌握解习题的思维方法，以及解物理习题的规范要求。教师可以事前印好试卷，也可以将问题写在小黑板上，有助于讨论。先检查上节课学生完成作业 的情况，指出他们完成作业 中的优缺点。然后再将预先设计的习题进行讨论。

一、填空题

1．物体做範b5牧礁鲆蛩厥莀_____和_______。2．功计算的基本公式是____________。

3．在国际单位制中功的单位是_____，力的单位是________、距离的单位是_______。

4．用水平推力是200牛的力，将一木箱在水平方向上匀速地椎动了5米，水平推力所做的功是_______。（103焦耳）。

5．用500牛顿的举力，将杠铃匀速地举高，若所做的功为250焦耳，那么举高的高度是__________。（0.5米）

6．把重为200牛的箱子，放在10米高的凉台上，用100牛的水平拉力，匀速地将箱子移至2米的地方，那么，外力对箱子所做的功是__________。（200焦耳）

7．沿着长2米、高0.5米的斜面，将重为103牛的物体，匀速地推到斜面的顶端，那么，人反抗重力所做的功是_________。（500焦耳）

二、是非题：

1．只要有力作用在物体上，这个力就能做功。（）2．只要有力同时还有距离，那么，这个力就能做功。（）

3．只要物体能通过一段距离，同时物体又受到力的作用，这个力就能做功。（）

4．一个人用200牛的拉力提着货物，使物体匀速下降了1米，重力所做的功是200焦耳。（）5．如图所示，若F＝100牛可使物体G匀速升起2米，那么，F所做的功是200焦耳。（）附答案如下：

1．×。2．×。3．×。4．√。5．×

三、计算题：

1．马拉着重2×104牛的车，在平直的公路上前进了500米，做了3×105焦耳的功，求马的水平拉力是多少？

2．一列火车以20米/秒的速度在平直的轨道上匀速地行驶，整列火车受到的阻力是9000牛，求这列火车行驶1分钟机车做了多少功。

教师根据学生的实际知识水平对以上练习题有所取舍或补充。注意方法要边讲边练边讨论, 不可变为课堂测验。

以上两个计算题可作为例题讲解，要教会学生怎样分析物理习题，学会分析方法，提高解决问题的能力。【例题1】

己知：G＝2×104牛，s＝500米，W＝3×105焦耳。求：水平拉力F 解：根据功的基本公式 W＝Fs 首先回忆做功的两个基本因素，用每个因素来衡量题内的已知条件，因此得出G与解决本题无关。

答：马的水平拉力是600牛顿。指出：有的同学不是从概念入手，而是从公式入手，则必然将重力、拉力混有一谈，导致死套公式的错误。【例题2】

已知：v＝20米/秒，f＝9000牛顿，t＝1分钟＝60秒。求：机车所做的功W

解：根据做功的两个基本因素分析，本题没有明显指出机车的牵引力以及在力的方向上所通过的距离。因此要根据题内的已知来探求这两个基本因素。一是阻力为9000牛顿，列车的运动状态为匀速直线运动，那么，根据二力平衡是物体保持匀速直线运动的条件，故机车的牵引力也必定等于9000牛顿。此外，题内虽没有明确指出机车在力的作用下沿力的方向所移动的距离，但间接告诉我们车速以及车的运行时间，这样根据速度的计算公式可求出所通过的距离，两个因素都具备之后，再代入公式求解。板书：W＝Fs 因为机车做匀速直线运动，故F＝f

得W＝f·vt ＝9000牛×20米/秒×60秒 ＝1.08×107焦耳。

答：机车所做的功是1.08×107焦耳。

应当指出：分析问题一定要从与本题有关的物理概念出发，如果死套公式，解本题就更为困难，所谓综合题，就是题内又利用了以前概念，来解决题内两个基本因素，这样前后概念综合思考就不难解出正确的结论。

作业 ：本节后练习。

【说明】这一节课的教案是可有可无，是计划外的。如果有时间可以增加这一节课。教案本身写的还是很好的，可供教师参考。

功的计算习题课

第十三章简单机械

第十三章简单机械

第一节杠杆

教学目标

知识目标

1、知道什么是杠杆及杠杆的五要素。

2、理解杠杆的概念；能确定动力臂和阻力臂。

3、理解杠杆的平衡条件。

能力目标：培养动手操作的能力。

情感态度价值观：培养爱科学、爱动手，事实求实的学习态度。

教学方法:实验探究法

课前准备：学生自制蜡烛跷跷板：长蜡烛1支，大号缝衣针1根，杯子2个，薄铁皮（或塑料板）1块，小碟2个。

教具准备: 杠杆和支架，钩码，尺，线，弹簧测力计。

教学难点 ：动力臂和阻力臂的画法。

教学重点：用实验探究的方法来研究杠杆的平衡条件。

教学过程 :

一、引入：出示幻灯片1、2

二、出示教学目标，明确学习目的，出示幻灯片3、4。

三、展示收集的杠杆，出示幻灯片5、6，激发学生的研究兴趣。

四、分组讨论：什么叫杠杆？学生回答，教师总结，出示幻灯片7，杠杆的定义，学生齐读。

五、看一看、想一想、说一说：

展示撬石头的幻灯片，让学生观察，说一说，什么叫支点？什么叫动力？什么叫阻力？。

出示幻灯片8，教师归纳总结。讲解什么是动力臂？什么是阻力臂？

出示幻灯片9—12说明做图过程。

六、实验探究：

提出问题：你想探究的问题是______________。

作出假设：你作出的假设是________________________。

提示：

杠杆要平衡：

1、只与力的大小有关；

2、只与力臂的大小有关；

3、只与力的方向有关；

4、只与力和力臂的乘积有关。

制定计划：

根据小组确定的探究课题，制定探究计划。

讨论和完善计划：

实施计划：你可以参考下面的实验装置（出示幻灯片15）和实验步骤（出示幻灯片17、18），让学生分小组实验。

得出结论：

你得出的数据是___________________，填入设计的表格中，结论是_______________。

展示学生的分析结果，并给以评价：

总结出杠杆的平衡条件出示幻灯片17。

板书：杠杆的平衡条件:

六、趣味小实验 ：自制蜡烛跷跷板

目的：证实杠杆的平衡条件。

实验设计：

1、把蜡烛底端的蜡刮掉一些，让它象顶端一样露出烛芯。

2、把缝衣针从蜡烛中部穿过，露出的针头、针尾架在两只杯子的边缘上。

3、用薄铁皮（或塑料板）剪成两个小人，用腿间的尖头插立在蜡烛上，两个小人的位置到缝衣针的距离相等。

4、点燃蜡烛两头，就做成了一个蜡烛跷跷板。

做出总结：杠杆的平衡条件是：

出示幻灯片18。

七、比拼台：出示幻灯片18(通过超链接和19—25相连)，组织学生进行分组，答题，竞赛。学生竞争选取题目，抢答题。目的：活跃课堂气氛，巩固课堂教学，并颁奖鼓励。

八、小结本节内容:出示幻灯片26。

1、杠杆的定义。

2、杠杆的五要素。

3、杠杆的平衡条件。

九、作业 ：。出示幻灯片27。

第十三章简单机械

第三篇：机械功教学反思

机械功教学反思

篇一：机械功>教学反思

本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了简单机械和功的基本概念以及功的原理，而引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功与机械效率的问题。初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率，就必须使学生分清楚哪部分功是有用功，哪部分功是额外功，或者哪个力做的功是有用功，哪个力做的功是额外功，哪个力做的功是总功。本节教学设计中有用功、额外功、总功所用时间较多。

机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切，应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考，发现问题，然后通过实例分析揭示问题的本质，所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中介绍了各种各样的机器，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。

通过剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法和途径，认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。提高机械效率对当今社会能源短缺这种局面具有重大的意义，同时也突出体现生活中的物理，让学生体验到物理现象就在身边，物理知识不仅有趣，而且还是很有价值的。

我在教学中，引导学生提出问题后，让学生拟订简单的科学探究计划和实验方案，独立完成探究过程。在教材的基础上，不仅让学生探究了斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，还探究了斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。让学生通过实验探究，培养交流与合作精神，通过实验来验证自己的猜想，培养了学生相信科学、尊重科学的良好品质，培养了学生的创新思维能力和动手能力。探究完斜面机械效率之后，引入斜面省力情况与其机械效率的关系，让学生能辩证的看问题，树立科学的世界观与人生观。另外，通过学生对“你还想知道有关斜面的哪些方面的问题”，通过老师的答疑，使学生能把实验结论与理论分析结合起来，更进一步的理解所学的知识。培养学生的分析问题能力，以及实事求是的科学态度。同时，后面通过发散教学，把机械效率迁移到日常生活中的很多事情，比如烧水的效率，用电的效率，以及工作效率，办事效率，甚至学习效率，让学生知道无论什么都有一个效率问题，效率就是时间，效率就是生命，让学生理解提高效率的重要性。

篇二：机械功教学反思

物理学习中的科学探究能够使学生保持强烈的好奇心和求知欲，通过对探究活动的反复体验，可以使他们领悟探究方法，在建构自己的知识经验体系的同时发展探究能力和自主学习的能力，养成良好的思维习惯。在教学中引导学生进行科学探究应注意以下几点。

一、创设问题情景，激发学生探究兴趣

在学习课标教材“功和机械能”中“机械效率”一节时，在学生知道了机械效率是有用功占总功的百分比之后，对于探究斜面机械效率的事例。笔者安排学生对日常生活中一幕进行分析：小明和小亮分别骑自行车上一道斜坡，魁梧强壮的小明沿着坡路一直冲了上去，身单力薄的小亮则骑着车走S形轻松的上到了坡顶，你想知道他们上坡时谁的机械效率高吗？你认为斜面的机械效率都与哪些因素有关？怎样证实你的想法是对的？

由于探究事例取自于学生熟悉的实际生活，这引起了他们较强的探究欲望。学生在讨论中做出了斜面的机械效率可能与坡度大小、粗糙程度、重力大小、上坡速度以及用力大小等有关的猜想。经过筛选，大家决定在课堂上对斜面的机械效率与倾斜程度、粗糙程度的关系进行研究，验证自己的猜想。他们将长木板的一端垫高成为斜面，用弹簧测力计测出小车重力和拉小车沿斜面匀速上升时拉力的大小，计算出了有用功、总功和机械效率。

由于在以往的学习中学生有通过控制变量法分析问题的经历，所以他们熟练的采用控制变量法，改变斜面的倾斜程度，测出了拉小车沿不同坡度斜面匀速上升时的机械效率。通过分析对比得出了斜面倾斜程度越大效率越高的结论。同样是采用控制变量法测量，还知道了斜面越粗糙机械效率越低。也正是因为他们对所探究事例比较感兴趣，很多同学想进一步搞清小明和小亮的体重以及上坡速度是否对机械效率有影响，所以将探究活动从课内延伸到了课外。通过实际测量，得出了斜面机械效率与物体重力和物体匀速上坡时速度的大小无关的结论。一些细心的同学还在测量中发现，如果拉小车沿斜面上升时做的是加速运动而不是匀速运动的话，计算出的机械效率会受拉力大小的影响。学生有这些发现，是由于他们对这项以自己现有知识和技能能够顺利完成的探究感兴趣的结果。

二、发挥学生的主动性，培养学生的探究能力

在定性的了解了斜面的机械效率与坡度和粗糙程度之间的关系后，有些同学想进一步了解其中的道理。通过对如图1所示的物体沿长度为L、高度为h的斜面上升时的受力情况分析，大部分同学写出了用拉力F使重为G的物体沿斜面上升时的机械效率表达式

三、用好事例，培养学生主动探究的良好习惯

我们让学生探究影响斜面的机械效率的因素，主要目的并不是要让他们在探究过程中取得重大发现，而是要让他们以此为例。在通过探究加深对概念理解的同时，获得深切的情感体验，通过对探究过程的体验学会怎样探究，使探究能力得到发展。学生是身心和知识水平都处于发展中的人，他们不可能在学校的学习中掌握所有知识并对所有遇到的问题都进行一一探究，自学和提高会伴随他们的一生，科学探究也化为自己的直接经验的一种学习方法，也是学生要学会的内容，更是他们在探索未知世界的过程中应具有的一种习惯。物理学科学探究的形式也是多种多样的，在物理课的学习中，随时都会遇到有价值的探究实例，我们应尽量多的采用与学生实际能力相符合的探究实例合理挖掘，引导学生在各种形式的探究体验中对探究活动产生兴趣，培养他们良好的思维习惯以及创新意识。要让学生从记忆知识内容的获取方式向探究理解科学过程转变，养成遇到问题主动探究的良好习惯。

篇三：机械功教学反思

随着中等职业教育改革的深入发展，使职业教育能够适应新时代人才培养的步伐，改革传统职业教育的教学模式已是必然。机械制图教学面临着既要减少学时，又要增加内容、还要提高教学质量是机械制图教学改革方面的难题，下面浅谈几点本人在教学实践中的作法及体会。

一、机械制图在人才培养改革中占有重要的地位和作用。

机械制图是机械类专业的主要基础课，担负着培养学生空间想象能力、绘制和阅读机械工程图样的能力的重要任务，工程图样被喻为工程界的技术语言，在机械类人才培养中起着极其重要的作用，任何关系机械类人才培养的改革都离不开机械制图教学的改革，机械制图教学改革的成败直接关系到后续课程改革的成功和整个人才培养的最终效果。

二、传统机械制图课程内容和教学方法、手段已不再适应时代的发展。

目前人类已进入21世纪，随着知识爆炸时代的来临，新的科学技术不断涌现，学科之间的渗透、交叉发展越来越明显，社会对高级人才知识结构的要求更加全面，不仅要懂专业技术，还要会管理，对专业技术的要求也不是单一的、狭窄的，而是多学科的、宽广的，因此增加新的课程和新的内容已是必然的趋势。但学生的学习时间是有限的，要增加新的课程和新的内容、必须首先压缩传统课程和传统内容的学时，并且在教学方法和教学手段上进行全面改革，为培养符合现代社会要求的新型人才创造条件。

机械制图课程学时为各门技术基础课之最，一门技术基础课占这么多学时，显然不能适应人才培养的需要。另一方面随着计算机制图的产生和日益普及，要求我们的学生必须掌握相关的知识和技术。因此机械制图课首先就要解决好既要减少学时、又要增加内容的矛盾。怎样实施改革才能收到良好的效果？我们必须进行认真的分析和实践。

三、机械制图改革方案的制定与实施。

根据我校教学改革的方针，机械基础系列课程改革总方案的要求，要求学生不仅要达到传统机械制图课的最终要求，还要掌握计算机绘图的内容和计算机绘图的技巧，以及公差与配合在图纸上标注的有关内容。要完成教学任务，如何进行教学才能保证质量，必须通过认真的分析，制定出科学的实施办法。

1、改革学生空间想象能力培养的传统方式。

我们对机械课程学时居高不下的原因进行了认真的分析，认为一个重要的原因是我们在教学上把空间想象能力、空间逻辑思维能力主要放在了画法几何上，通过点线面的投影及其相互位置关系，作图直观性差，学生难掌握，效果又不好，而且与绘制和阅读机械工程样的联系又不是很紧密。经过分析，我们决定改变培养学生空间想象能力和空间逻辑思维能力的方式，改变以前的直观性较差的点线面及相互位置关系的定位、定量投影作图训练为主的教学模式，由于主体的直观性较好，所以既大大降低了难度，又能紧密地与绘制和阅读机械图样相联系。加强投影制图教学，既减少了学时、又降低了难度、又加强了学生空间想象能力的培养、绘制和阅读机械图样能力的培养的效果，可以说是一条捷径。

2、把计算机绘图既作为教学内容又作为改革传统机械制图的手段。

根据基础系列课程改革的总要求，计算机绘图的内容由过去的选修变为必修，并且讲课和上机相结合。如果只从学时上看，它确实是一个负担，但我们认真分析后，不仅把它作为必须掌握的内容，而且把它作为改革传统机械制图教学的一种重要手段和压缩学时的一种有利措施。

机械制图学时居高不下的另一个原因是要通过大量的手工仪器绘图训练来提高绘图技能技巧和图面质量。由于有了计算机绘图这种现代化的先进手段，手工仪器训练可以适当消弱，压缩出一部分学时。

另一方面，计算机绘图的三维绘图和三维实体造型技术可以进行三维曲线、曲面的绘制，还可以组合造型，这样就可以更有效地帮助学生掌握形体分析方法和训练空间构思能力，起到事半功倍的效果，即节省学时，又加强空间想象能力的培养，还能使学生更全面的掌握计算机绘图的内容和技术技巧。

3、改革灌输式的教学方法为启发引导式教学方法。

传统的机械制图，由于直观性较差，抽象难学，因此老师讲课特别多、特别细，又是模型、又是挂图，没有模型和挂图就画立体图，是一种灌输式的教学。学生在课堂上处于被动接受地位，没有主动积极思考的余地，尽管老师讲的很买力，学生的掌握情况与老师的期望值仍有很大差距，现在学时压缩了，内容增加了，我们必须改革这种灌输式教学方法，对于本课程关键的、有关原理和基本方法的内容必须仔细讲清楚，对于应用性的和信息化的知识只讲它的基本原理、基本方法，进行引导性讲解，启发学生用自己的思考来解决，这样看起来讲话的速度不快，但每堂课给学生的信息量并不少，知识面同样很宽。

4、充分利用现代化的教学手段。

机械制图的传统教学手段是粉笔黑板加模型图，由于画图费时多，一节课讲授的内容很少，一些图只为了作某些说明，画了十多分钟只讲3―5分钟就不用了，挂图和模型由于是事先定制的，成本高、灵活性差，使用时有很大的局限性，而且计算机绘图这种内容，不在计算机上讲很难讲清楚，既费时效果又差。现代科学技术给我们提供了现代化的教学手段，我们充分利用多媒体教学手段、CAI课件等，即可以节约时间又可以加大信息量，同时又能形象直观地加强教学效果。

四、实施效果。

1、压缩了学时，提高了效率，改善了学生的知识结构，拓宽了专业知识，为新课程的开设创造了良好的条件。

2、改变了以往教学中空间想象能力培养的方式，加强了学生空间想象能力培养的效果。由于CAI课件，多媒体素材库等现代教学手段的应用，计算机三维造型等内容的学习，和以三维型状相关位置的空间逻辑思维及形象思维能力培养的加强，学生的空间想象能力的培养从抽象走向直观，学生感觉轻松，提高更快。

3、计算机绘图的学***提高了学生学习应用计算机知识和技术的积极性，对学生绘图能力的培养产生了深远的影响。计算机绘图融入机械制图中使每个学生都亲自体会到计算机绘图的方便、快捷和高质量，从而对学习计算机产生了浓厚的兴趣。

4、计算机绘图，使学生掌握了计算机绘图的技能技巧，为后续开设的现代信息技术课的学习尊定了良好的基础。由于计算机绘图的学习，学生掌握了计算机绘图的技能技巧为后续的CAD、CAI等现代技术课程的学习尊定了良好的基础，作了知识上的准备。

从上述可以看出，我们应用现代的计算机绘图技术改革传统的机械制图收到了既压缩学时，又增加了反映现代科学技术的新内容，改变了学生的知识结构，提高了学生的学习兴趣，增加了学生能力培养的效果。

五、教学改革的体会。

用计算机绘图这种现代科学技术改革传统机械制图课程的教学内容，教学手段和教学方法所取得的一些成果，给了我一个重要的启示，进行教学改革离不开现代科学技术，要以现代科学技术作为教学改革的推动力，把现代科学技术既作为教学内容，又作为改革传统内容、传统教学手段和教学方法的重要措施和强有力的手段，是进行教学改革的好方法。

第四篇：高中机械功教学设计

篇一：高中物理 《机械功》教案(1)《机械功》

教学设计思路

从生活中的物质生产的基本动作和

学生参与的互动实验，探究“功”的来历

和做功的不可缺少的因素；再通过特殊情

景引出一般情景，并通过等效思想，借鉴

两种特殊情况推导出功的一般表达式；从

功的一般表达式的深化研究得出功有正、负；从功的正、负引出功是矢量还是标量，通过“功是能量转化的量度”探究功是标

量；通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系；通过例题的拓展得出 w?flcos?的适用条件，并为以后探究

弹性势能的表达式埋下伏笔。

本节课的教学流程图如右图所示。

整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。教学目标

（一）知识与技能

1、知道功的来历，掌握做功的两个必要因素。

2、能从特殊到一般，一般到特殊推导功的一般表达式，知道功的单位。

3、掌握w?flcos? 只适用于恒力，l应为对地位移。

（二）过程与方法

1、通过演示和事例，并同时通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。

2、在推导w?flcos?过程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维和科学方法。

（三）情感态度与价值观

1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究，使学生体会到物理来源于生活，并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的研究过程。

2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。

教学用具

弓箭、重物、锯、木板、榔头、钉子、起子 教学过程

一．引入新课：

不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程，可见，功与能是紧密联系的两个物理量。因此，在本章追寻守恒定律的过程中，首先学习功。设问：为什么要引入功？

二．通过启发式探究，使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。

通过功的英文单词是“work”，“work”不就是“工作”吗？那“做工”和“做功”意思是不是一样？引出本节课要探究的第二个问题：“功”的来历和做功的因素。互动演示：请同学背或抱着一桶纯净水。教师“命令”：“你今天的‘工作’就是抱着这桶纯净水站一个小时。”

提问学生：“这个同学有没有在工作？”，“有没有使这桶纯净水的能量发生改变？” 围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”，对纯净水桶的运动能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。

通过引导使学生明白：要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来，从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法，一种是用较大的阻力，通过较小的位移，使车停下；还有一种是车受到较小的阻力，通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的，可见，做功也是一样的。由此可见，做功是和两个因素相联系的，一个是力，还有一个是在力方向上发生的位移大小。

实际上物理学家在定义功的过程中，还考虑了大量的实际生产工作。

演示：锯木头、敲钉子等工作。

我们说物理来源于生活，功的定义也是如此。

如锯木头，可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作；敲钉子，可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作，其实也只是一些推、拉、踏、旋等简单动作，按照一定的规律，进行连续的活动罢了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，举是向上用力，旋是边推边拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。归结起来，所有这些简单的动作，可以说都是不同方向的“推”，而“推”显然是一切工作的基本单位。而之所以能构成推的动作，必须要有两个内容，一是作用力，二是移动的距离，两者缺一不可。显然，功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。

而这也就是做功的两个必不可缺少的两个因素。四．通过从特殊到一般，再从一般到特殊，借鉴等效思想，引导学生探究出求功的一般表达式w?flcos? 特殊情景1： 如图，物体在水平恒力f的作用下

前进l位移，力f做功多少？

特殊情景2：

如图用竖直向上的提力提水桶水平匀

速前行一段位移l，提力对水桶有没有做

功？做了多少功？

一般情景3：

一般的情况力f的方向与运动方向并

不一致，也不是与运动方向发生的位移相垂直，力f方向与运动方向成某一角度时，力f对物体有没有做功呢？

若做了功，所做的功又是多少呢？ a．提出猜想：

通过做功的两个必要因素启发引导

学生进行猜想，并交流猜想。可能提出

几种猜想：

（1）力f做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。

（2）力f做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。

同样一个力f作用方向不同，在改变物体能量上效果不相同，可从两种特殊情况作定性分析，否定猜想（1）。

对猜想（2）提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。b．师生交流协作，学生分析论证，验证猜想：

1、教师启发：运用矢量分解，把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题，同时渗透等效思想。

2、学生论证： f 1? fcos?f2?fsin?w?f1l?flcos?l1?lcos?l2?lcos?w?fl1? flcos? c。优化表述论证成果：一般的情况力对物体所做的功，等于力的大小，位移的大小，力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即w?flcos? 五．从一般到特殊，深化对w?flcos?的认识

讨论一个力做功时可能出现的几种情形:（1）当?= ?/2 时，cos ?=0，w=0。表示力f方向跟位移l的方向垂直时，力f不做功。物体在这个力f作用下能量不发生变化（既没有增加也没有减小）

（2）当0 ? ?< ?/2 时，cos ? > 0，w>0。表示力f对物体做了正功。

（3）当?/2 < ? ? ? 时，cos ? < 0，w <0。

表示力f对物体做了负功。

功既可以是正值，还可以是负值。

结合书本图5.2-5进一步讨论正功和负功含义（仅限于学生的现有知识水平，对运动只学习了直线运动，因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量）：

（1）正功：力对物体做正功时，这个力对物体而言是动力，对物体而言是输入了能量，物体的能量发生了增加。

（2）负功：力对物体做负功时，这个力对物体而言是阻力，对物体而言是输出了能量，物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了－10j的功，可以说这个物体克服这个力做了10j的功。

顺便说明在国际单位制中，功的单位是j。1j等于1n的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即1j?1n?1m?1n?m 六．功的拓展研究1: 功是矢量还是标量呢？

引导学生围绕“功是能量转化的量度”出发讨论功是标量还是矢量。

得出：力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变化（增加了或减少了）。也就是做功能增加（或减少）作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变化的力的作用效果——功也没有方向性。可见，功是标量，正负不表示方向，仅表示做功的性质。

通过例题探究几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。

例 质量为m的物体沿着倾角为?的光滑斜面下滑l的距离，斜面保持不动，求物体所受的各力做功多少？物体的合力做功多少？

解：wg?mglcos(90? ??)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 w合＝(mgsin?)l?mglsin??wg?wfn 我们发现：物体所受合力做的功恰等于各力做功的代数和。

若斜面粗糙，上面结论是否还成立？ ? wg?mglcos(90???)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 wff???mglcos? w合＝(mgsin???mgcos?)l?mgl(sin???cos?)?wg?wfn?wff 若斜面粗糙，同样发现上面结论成立。因此几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。

而这再一次验证了功是标量，运算遵循代数法则。

上例中，若物体在光滑斜面上向下滑行过程中，斜面 同时往后退，试判断重力和支持力做功的性质。我们发现，同一个客观的运动，相对于不同的参考系，位移是不同的。因此，一般在中学物理中我们约定，计算功位移都以地面为参考系。

七．功的拓展研究2 新的问题情境：如图：小木块受到水平向右的拉力f=1n作用，在水平地面上向右移动了 l=1m后，再然后拉力大小不变又向左拉了来回

到原处。求：拉力f所做的功。

通过分析、引导得出：功的计算公式w?flcos?只适用于恒力做功。

拓展推广研究并留下新的问题情境：

提出问题：功的计算式w?flcos?不适用于变力做功，那

么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不

是有新的求变力做功的理论和方法呢？例如用水平力f拉伸弹簧 l的距离，如何求这个变力做功呢？（留下悬念，为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。）

这个问题留待我们在以后的学习中去解决

板书设计 ? 教后反思

学习《功》是为了追寻守恒定律服务的，也为后面的动能定理学习打好基础。

本节课通过五个问题的设置（见板书方框部分的内容），层层推进，一环紧扣一环，每一个问题的探究和下一个问题的引出都很自然，符合学生的认知规律。尤其是前面部分探究功的来历和做功的因素，学生探究的积极性很高。在不知不觉中，顺其自然地完成了整节课知识点的教学任务，又为后面的探究弹性势能的表达式设下伏笔，从而使学生认识到功和能是紧密联系在一起的，自然地为后面的教学做好铺垫、打好基础。篇二：鲁科版必修二1.1《机械功》word教案02 鲁科版物理(必修)2第一章功和功率

第一节 机械功

一、教学内容分析 1.内容与地位

在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。该内容要求学生理解功的概念；在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；知道正功、负功的含义；应用功的一般公式，会计算恒力、合力的功。

本节课是在学生已有的认知结构“功的公式w = fs”的基础上进行扩展，从力作用效果的角度导出功的一般公式w = fscosα，突出了力有空间积累的效果。功是物理学中的重要概念，功是能量转化的量度，与现代生活、生产等有着密切的联系。因此，在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法，让学生了解物理思想，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，让学生得到成功的体验，让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。2.教学目标

⑴知识与技能：理解功的概念。知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。

⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功”有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。3.教学重点、难点

⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。

⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。

二、案例设计(一)导入新课

让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。

预测 操作的方式：大部分学生

会上提，小部分学生会平推、斜推、斜拉，如右图所示。

问题1 分组进行讨论交流，图

(a)、图(b)恒力f是否做功，为什么？

预测1 都有做功。

预测2 图(a)恒力f有做功，图(b)恒力f没有做功。

让学生回答，基本上能从初中学过做功的两个因素（即一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离）入手。

扩展：高中我们已学习了位移，做功的两个要素是：作用在物体上的力和物体在力的

方向上发生的位移。也就是说，如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。那么，功应该如何求解呢？本节课我们就来进一步学习有关功的知识。

［板书］第1节 机械功(二)新课教学

［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力f与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。

问题2 若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力f做的功各为多少？

预测1 都有做功，w = fs。

预测2 图(a)，w = fs；图(b)，w = 0。

说明应用初中所学的有关功的知识，基本上能够解决。

问题3 若物体发生的位移为s，则图(c)恒力f是否做功、做的功为多少？

设疑力f有什么作用效果？

预测使物体竖直上提和水平前进。

教师引导：能否从力的分解角度来讨论问题2呢？ 分组讨论探究，并请小组代表回答问题2。

预测1 不做功。因为物体在力f的方向上没有发生位移，s是水平方向上发生的位移。预测2 有做功，w = fs。因为功是力f与位移s的乘积

预测3 有做功，w = fscosα。因为

根据平行四边形定则，把力f分解为使物体水平前进的力f1 = fcosα和竖直上提的力f2 = fsinα。

沿f1的方向发生的位移为s，f1所做的功w1 = fcosα· s = fscosα；f2与s的方

向垂直，f2没有对物体做功。由于f的作用效果与分力f1和f2共同作用效果相同，所以恒力f对物体所做的功w = w1 = fscosα。

说明 分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程，教师小结：一般地，对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力f，都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力，再结合功的定义，得到 功的一般计算式 w = fscosα

教师：由于位移是矢量，也可以将位移s分解，再结合功的定义来推导功的一般计算式，有兴趣的学生课后去完成。

让学生阅读课本p4第三自然段，并回答1焦耳是如何定义的。

［板书］2．机械功的计算

［板书］⑴功的公式：w = fscosα（适用条件是f必须是恒力）

用小黑板或多媒体投影出示下列表格

让学生阅读课本p5后，由小组讨论得到结果，填入表格中。1预测1 w1 = fs 预测2 w1 = fscos150° =3fs 2 问题5 试比较图甲、乙中力f 对小车所做的功的大小。

预测1 w1 > w2 预测2 w1 = w2 说明 设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。

教师指出：功是标量，其大小的比较，是取绝对值进行比较的，w1 = w2才是正确的。又如做功-9j > 1j，-1j < 3j，5j =37° = 53°，所以 wg = glcos53° = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 方法三：用力的分解等效。将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力g1和垂直

紧压斜面的分力g2，则有g1 = mgsin37°。

由于g2与位移垂直，g2对货物没有做功，所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力g1所做的功，即

wg = g1l = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 摩擦力f对货物所做的功 wf = f lcos180° =0.2 × 100 × 10 × 0.8 × 1.5 j =f = mgsin37°μmgcos37°)l = mg(sin37°0.2 × 0.8)× 1.5j = 660j 说明 例题的选择主要是考虑以下几点：①温故，如受力分析、正交分解等。②知新，如求功公式的应用，对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。③求重力功时可以进行多角度的思维训练。④可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系，以便归纳。要求学生思考独立完成该例题，请好中差三位学生上台扳演，教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。

小结 在多个力共同作用下，这些力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即w总 = w1 + w2 + ? + wn，代入时应考虑功的正负号；若合外力为恒力，则求总功时还可以用w总 = f合scosα来求解，其中α是合力f合方向与位移s方向之间的夹角。

三．案例评析： 本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究，使学生学习物理与生活拉近了距

离，充分体会到物理就在生活中，科学就在自己身边，从而激发了学习“功”的热情。在本 节课的学习过程中，既重视知识的获取也重视知识的形成过程，使学生真正体验到探究发现的乐趣和应用知识的重要性。分组讨论探究，激发学生思考和参与的积极性，发挥学生的自主性，培养学生分析问题和解决问题的能力，让学生的认知结构在交流碰撞中得到完善和重组。教师在问题的设置上注意了知识的层次，使学生在学习进程中时刻保持高昂的斗志、旺盛的精力、积极的情绪和浓厚的探究，为课堂教学增强了活力。在例题的设计上，既温故又知新，既考虑到问题的完整性和思维的多样性，又突出重点知识的检测和疑难问题的解决，达到良好的教学效果。

第五篇：第13章 机械功与机械能 教案

第十三章 机械功与机械能

一、《课标》要求

1．知道机械功的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。解读：

对于机械功，《课标》不仅要求学生知道做机械功的两个要素、公式及单位，还要通过解释生活中做功的一些实例，加深对机械功的理解。

2．知道功率的概念。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。解读：

功率的概念广泛应用于人们的日常生活和科技之中，所以《课标》对于功率概念的学习，不仅要求“知道”机械功率的物理意义、公式和单位，还要求结合实例来“理解”，这属于知识技能目标中的最高水平。而对于功率在生活中的应用，只要求“了解”，要求较低。

3．理解机械效率。解读：

《课标》对机械效率的要求定位在“理解”水平上，即要求学生通过对机械做功的分析，理解有用功和额外功，知道实际的机械效率不可能是100%，知道提高机械效率的实际意义和方法，还有必要学会测定某种简单机械的机械效率。

4．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。

解读：

《课标》对这两点的要求都属于“理解”水平。这里既包括理解动能、势能和机械能的概念，又包括用实例来说明动能和势能的转化，或机械能和其他形式能的转化。这既是从初中学生的年龄特征和认知水平出发的，同时也体现了“从生活走向物理”的理念。

二、本章教材分析

1．本章概述

本章讲述功和能的初步知识，主要内容有：功、功率、机械效率的概念，动能、势能、机械能的概念以及动能、势能的相互转化规律。

功和能的关系及各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质，是自然科学的核心内容之一。能的概念把各种自然现象统一起来，揭示了自然界中的各种现象不是孤立的，而是互相有联系的。本章所讲述的机械能是最常见的一种形式的能量，是学习各种不同形式能的起点；所讨论的机械功和功率的概念，是运动和力的进一步综合和扩展，也是理解机械能和他各种不同形式能的基础，为以后学习电功和电功率打下基础。

本章教材的编写思路是：按照初中生的认知规律和知识的内在联系，先探究“机械功”的基本知识，进而研究“机械能”。本章的前三节主要讨论“机械功”：第一节介绍“怎样才叫做功”，建立功的概念，给出功的公式和单位，学习测算功的大小；第二节研究“怎样比较做功的快慢”，从而建立功率的概念，给出功率的公式和单位，并运用公式测量功率；第三节通过分析机械做功的实例，认识有用功和额外功，由此建立机械效率的概念，学习测算简单机械的机械效率。第四节则主要介绍“机械能”：先以功的概念为基础，提出“物体具有做功的本领，即具有能”，然后安排了两个活动，让学生通过观察实验，分析两种形式的机械能——动能和势能的大小分别跟什么因素有关，最后指出动能和势能是可以相互转化的，做功的过程就是能量相互转化的过程。

本章的教学重点：功的知识贯穿全章，只有深刻理解功的概念，才能学好功率、机械效率及机械能。机械能是最常见的一种形式的能量，是学习各种不同形式能的起点。因此功和机械能的概念是本章的教学重点。

本章的教学难点：物理学中的“做功”不同于生活中的“做工”，学生在生活中形成的关于“做工”的前概念，影响他们建立机械功的概念；在分析、解决实际问题时，学生不容易区分有用功、额外功和总功，因而难以正确解答机械效率的问题；能的概念较为抽象，学生理解起来有一定的难度。所以功、机械效率及能的概念构成了本章教学的难点。

2．编写特点

本章教材在编写上有以下一些特点：

（1）以物理知识的内在联系为线索，从生活实例引入。功和能的知识与生活、生产实际的联系广泛，因此教材通过大量列举日常生活、生产劳动中的事例，结合图示的方式逐步呈现教学内容，贴近学生生活，激发学生的学习兴趣。例如，“如何提高机械效率”一节中，通过观察教材图13-16中的两种机械，引导学生讨论、分析：用滑轮提升重物和用挖掘机挖掘、搬运泥土时，哪些功是我们需要的，哪些功是我们不得不额外做的？从而引出有用功和额外功，帮助学生为建立机械效率的概念。又如，在“认识动能和势能”一节中，教材图13-19展示了学生熟悉的一些生活场景：形变的跳板能把运动员弹起、拉紧的弓能把箭射出等，让学生从中发现它们的共同特征，进而引导学生建立能的初步概念。再如，“怎样才叫做功”一节中，“自我评价与作业”的第4题取材于实际生活中的一张出租车发票，要求用物理学的眼光从中搜寻信息，探寻其物理道理，深化认识，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新理念。

（2）以科学方法为指导，探究教学内容。本章在重视科学探究的同时，还非常重视科学方法的渗透，有效的降低了知识学习的难度，使本章教材的内容更符合学生认知特点。例如，在学习“怎样 才叫做功”时，引导学生通过观察两个做功的实例：人向上提水桶和沿水平地面推小车，从中找出两个活动的共同点，总结出做功的两个必要因素，这里就渗透了“归纳”的方法。又如，通过课本图13-10展示的用起重机和滑轮向高处运输建筑材料的两种情景，要求学生讨论：用什么方法来比较它们做功的快慢，自然地引出功率的概念，同时渗透了“类比”的学习方法。

（3）以实践活动为载体，落实教学内容。本章的内容中安排了一些实践活动。例如，第一节的“活动3：怎样正确地测算功”；第二节的“活动2：比一比，谁的功率大”，以及本节的“课外活动”：在生产、生活实践中了解各种车辆、机械和家用电器的功率等。本章共安排各种“活动”11个。这些活动生动活泼，联系实际，让学生通过动手、动脑、合作、交流，探究并认识物理规律，积极、主动地学习新知识，体会物理知识在实际中的应用。这不仅提高了学生学习物理的乐趣，而且有利于培养学生的实践能力和创新精神，体现了物理课程的基本理念：提倡学习方式多样化；从生活走向物理，从物理走向社会。

3．课时安排

本章共4节内容，建议全章教学用5课时，其中第4节用2课时，其余每节各用1课时.13.1 怎样才叫“做功”

教学目标：

知识目标：

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：

3.通过观察和思考，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

情感、态度与价值观：

4.通过联系生活、生产实际激发求知欲,培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。用物理学史培养学生的科学态度和科学精神。

教学重点：

1、做功的两个必要因素。

2、机械功的计算公式和单位。

3、分析和判断能力的培养。

教学难点：

理解做功的两个必要的因素。教学方法：

讨论、观察、实验探究为主。

教学器材：

学生用：钩码若干，弹簧测力计、动滑轮、杠杆、细线、铁架台。教学过程：

一、导入

教师：这节课我们将学习一个反映力作用成效的物理量――机械功的概念。

二、新课教学

（一）怎样才叫“做功”

1、“活动1”找找共同点

（1）观察课文第44页图13－2（a）和（b），图中的两位同学正在做什么？找找他们活动的共同点。

与其他同学交流观察中的发现：（a）中站在阳台上的同学用力提升物体，物体在拉力F的作用下，上升了S高度；（b）中一位同学用力推车，车在推力的作用下沿水平方向前进了S；的距离。他们活动的共同点是：对物体施加力的作用，力的作用产生的效果是使物体沿着力的方向通过了一段距离。

（2）回顾发现过程：在对同类事例进行观察、比较、分析过程中寻找它们的共同点。这是科学研究常用的一种方法。

2、机械功定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功。

3、让学生根据定义说出物理学中关于“做功”的两个必要因素是什么？填写在课文第45页中。

做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力方向上通过的距离。

4、简要说明“功”的概念是怎样引入的：早期人们使用简单机械时发现，省力的机械 不省距离，省距离的机械不省力。显然力和距离之间存在某种关系。为了评价机器的功效，机械师们提供了“功”的概念。

5、让学生举出类似的其他事例。要说明作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。

6、“活动2”判断力是否对物体做功？

（1）阅读课文第45页，明确怎样理解物理学中所说的“做功”；怎样正确判断力是否做功？

（2）观察课文内第45页图13－3，思考图分别记录了什么事件？要判断哪些力的做功情况？怎么判断力是否做功？

图（a）：小鸟叼虫子用力，使早子在力的方向上上升了一段高度，小鸟做功了。图（b）：油桶沿推力方向通过了一段距离，推力做了功。图（c）：杠铃在向上举力作用下被举高，举力做了功。

（二）怎样测算功

1、问题：在生产实际中，人们不但要判断力对物体做不做功，而且还要计算力对物体做功的多少，怎样计算力对物体做功的多少呢？

2、活动：探究简单机械做功情形。（1）让学生分组用动滑轮和杠杆提升物体。（2）让学生思考，分析实验数据看看有什么发现？

根据需要对学生提示：从数据中可以年到，通过动滑轮或杠杆提升重物，手用的力不等于物重，手移动的距离也不等于重物移动的距离，但有一个量没变，想一想，什么量没有变？

引导学生发现：通过动滑轮或杠杆提升重物，在实验允许误差的范围内都有Gh=Fs，显然力和物体在力的方向上移动距离的乘积是一个有意义的物理量。

（3）阅读课文第48页“机械功原理”，了解机械功原理，看看探究机械做功的实验中的发现与功的原理是否一致：省力必然费距离，省距离则一定费力。

告诉学生后面学习功的计算公式后，我们还可将这一原理表述为使用任何机械都不能省功。机械功原理在在历史上曾对机械的研究，发展发挥了重要的作用，被誉为机械的黄金定律。

３.机械功的计算公式

（１）教师：力和物体在力的方向向上移动距离是做功的两个必要的因素，力和物体在力的方向上移动距离的乘积又反映了使用机械做功时所遵循的规律，所以物理学中规定，力对物体做功等于力跟物体在力的方向向上通过的距离的积。

（２）让学生根据规定用“＝”表示出功和力跟物体在力的方向上通过的距离的积关系

（３）再让学生用符号“Ｗ”表示功，“Ｆ”表示力，“Ｓ”表示力的方向上移动的距离写出功的计算公式。Ｗ＝ＦＳ ４.功的单位的规定

让学生阅读课文，了解国际单位制中，计算式中各物理量采用的单位：Ｆ：牛（Ｎ）：Ｓ：米（Ｍ）：Ｗ：焦（Ｊ）。

１Ｊ＝１Ｎ·m.三、课堂练习

1、用手匀速举起两个鸡蛋升高1m时，手对鸡蛋做的功大约是多少 ？

2、课文第47页“活动3”怎样正确地测算功？讨论课文上的同学的计算：W＝Fs＝2000N×5m＝1000J对吗？

四、小结：

交流：通过本节课的学习后对什么是机械功，怎样判断力是否做功了，怎样正确测算功有什么认识和体会。

五、布置作业：

课文第48页自我评价与作业第1、2、3、4题。

六、板书设计：

13.1怎样才叫“做功”

一、怎样才叫做功？

1、概念：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功。

2、做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。

二、怎样测算功？

1、物理学中规定，力对物体做功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的积。

2、公式：W＝Fs。

3、功的单位：Ｎ·m，专门名称，焦耳，简称焦，符号为“J”。1J＝1Ｎ·m

13.2 怎样比较做功的快慢

教学目标：

知识与技能：

1、知道功率的概念，能用比较的方法得出功率的概念。

2、知道功率单位的含义并能形成具体的观念。

3、会计算简单的功率问题

过程与方法：通过功率的概念的教学，使学生体验概念类比的研究方法。情感态度与价值观：培养学生严谨的科学研究态度。教学重点：

探究比较做功快慢的方法。

教学难点：

设计比较登楼比赛中谁做功更快的活动方案。教学方法：

讨论为主。教学过程：

一、复习

1、什么叫做机械功？

2、功的单位是什么？怎样正确测算功？

二、新课教学

（一）提出问题

1、观察课文第49页图13－10（a）、（b）所示的两种情况，各发生了什么事件？

2、起重机和工人是否都做了功？做功的多少、快慢是否存在差异？

3、课文上有两位同学就起重机和工人做功快慢问题展开讨论，各执一词。阅读课文第49页，了解女同学和男同学各是怎么说的？请同学们参与他们的讨论提出自己的看法。„„

教师点评：课文上两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短，就像比较机械运动快慢一样，不能只比较运动路程的长短或只比较时间的长短，道理是一样的。

4、提出问题：应怎样科学比较做功的快慢？有几种方法，哪种方法更合理？

（二）怎样比较做功的快慢

1、让学生回顾比较物体运动快慢的两种方法。想能否用同样的方法，如：在做同样多的功的情况下，比较做功时间的长短；在相同的时间内比做功多少。来比较做功快慢。

2、做课文第51页“活动2”，设计登楼“谁做功更快”比赛。方案：

（1）了解比赛要求：班上各学习小组选出男女各一名，让他们以最快的速度登上教学大楼的顶层，比较他们做功的快慢。

（2）讨论比赛中需要测量哪些物理量？用什么方法测量做功多少和做功时间？ 具体测量方法： ①测量登楼的高度 ②测量他们的体重。③测量登楼时间：比赛时在终点用停表计时。（3）设计测量数据记录表格。

（4）各小组交流在活动中设计的比较他们做功快慢的方法。

①计算W/t,比较在相同的时间内做功的多少？做功越多，即做功越快；

②计算t/W计算做同样多的功的情况下，做功的时间，做功时间越短，即做功越快； „„

教师点评：以上两种方法都能正确比较登楼比赛时做功快慢。方法①计算出的比值越大，做功越多；方法②计算出的比值越大，做功越少。显然第一种方法更为合理。

（三）怎样测算功率

1、阅读课文第50页，了解物理学中怎样定义功率，同时在课本上写出：功率＝功/时间。

用P表示功率，W表示功，t表示时间，在课本上写出功率的公式：P＝W/t

2、阅读课文第43 页，了解在国际单位制中功率公式中各物理量所采用的单位：功率：瓦（w）,功：焦（J），时间：秒（S）。

工程技术上，功率单位常用千瓦（kW），1kW＝1000W。

3、阅读课文第52页“信息浏览”了解一些物体的功率。并说说看各图下方文字表达的意义。

三、课堂练习

出示题目：建筑工地上，水泥板质量0.7t，起重机在15s把它提升到4m的高度，起重机提升重物的功率是多少？

1、让学生读题。

2、引导学生分析要解决的问题与条件间的关系。

3、确定解决问题的方案。

4、让学生尝试解答再交流。

四、小结：

交流、通过本节课的学习后对怎样比较做功快慢，什么是功率，怎样正确测算功率有什么认识和体会。

五、布置作业

课文第52页自我评价与作业第１、２、３题。

六、板书设计：

13.2 怎样比较做功的快慢

一、样比较做功的快慢

1、相同的时间比较做功的多少

2、做相同的功，比较所用时间的多少

二、功率

1、概念：单位时间内所做的功，叫做功率。

2、公式：P＝w/t

3、单位：牛·米（N·m），专门名称焦耳，简称焦，符号“J”。

13.3 如何提高机械效率

教学目标：

知识与技能：

1.知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。

2.理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率。3.知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。

过程与方法：

4.根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题 5.经历测算滑轮组机械效率的过程，学习测算简单机械效率的方法。

情感态度与价值观：

6.通过学习“效率”的概念，增强节约意识，提高对科学发展观的认识。

教学重点：

1、机械效率的概念。

2、测滑轮组的机械效率。

教学难点：

分析有用功、额外功。

教学器材：

学生分组实验器材：两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。

教前准备：

阅读课文、初步了解有用功、额外功、总功、机械效率的概念。教学方法：

讨论、实验探究为主。教学过程：

一、复习

1、功和功率的概念、功的原理。

2、功和功率的计算公式。

3、计算将重150N的物体提高4m要做的功。

二、新课教学

（一）什么是有用功与额外功

1、提出问题：功的原理告诉我们：使用机械不能省功。那么使用机械时所做的功是否百分之百都是我们需要的呢？

2、有用功、额外功、总功的概念。

有用功：把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功。额外功：把无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功。总功：有用功和额外功之和是总功。

3、做课文第54页“活动1”分析有用功和额外功。教师提出一些问题，引导学生分析、讨论与交流。

（1）分析图13－16（a）中哪些功是我们需要的？哪些是我们不得不额外做的功？ ①观察课文图13－16（a）：为了省力，人们用滑轮组将重为80N的重物提起1m。②问题：用滑轮组提起重物的目的是什么？拉力所提升是否只有重物？ ③哪些功是有用功？哪些功有额外功？

（2）分析图13－16（b）中哪些功是我们需要的？哪些是我们不得不额外做的功？ ①观察课文图13－16（b）：为了省力，利用挖掘机挖掘、搬运泥土。②问题：挖掘机工作时除了挖掘、搬运泥土做功外，还做了哪些功？ ③哪些是有用功？哪些是额外功？

4、老师小结：从以上分析我们看到：使用机械时所做的功不可能百分之百都是有实用价值的功，无实用价值而又不得不做的功总是存在的。问题：使用机械做功时，是有用功多些好？还是额外功多些好？

（二）什么是机械效率

1、教师：人们使用各种机械时，总希望额外功做得少些，即有用功在总功中所占的份额大些，有用功在总功中所占的份额比例，在物理学中用机械效率来表示，各种机械的机械效率越高，所做的有用功越接近总功，能量浪费就越少。

其实在我们的学习、生活、工作等方方面面都要注意提高效率，这样有利于提高学习成绩、生活质量、工作成就。

2、机械效率用希腊字母表示。η＝（W有用/W总）×100﹪

3、思考：任何机械效率总小于1，这是为什么？

由于使用机械时总会不得不做一些额外功，所以机械效率必然小于1。

（三）测算滑轮组的机械效率

1、根据课文第55页图13－17选取器材：两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组、铁架台、弹簧测力计、若干个钩码、刻度尺。

2、根据“活动1”对“用滑轮组提起重物”的事例分析结果，思考测算滑轮组机械效率，需要测量哪些物理量？怎样测量？

3、引导学生设计记录表格。

4、进行实验。

在教师指导下学生分组进行实验，各实验小组同学分工协作，用不同质量的钩码进行两组实验，每组实验进行两次。

5、分析、处理实验数据，得出结论：

根据实验得到的数据，计算各次实验中的有用功、总功和机械效率。比较滑轮组提升不同的重物时机械效率是否相同？

结论：同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高。

6、问题：为什么同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率就越高？ 讨论：滑轮组提起不同重物时，随重物上升的动滑轮的重不变，提升同样的高度，克服动滑轮做的额外功不变，而有用功则随提起的重物重量增加，所占的份额就相对增大，有用功所占的份额越大，滑轮组的机械效率就越高。

7、让学生提出猜想，同一滑轮组的机械效率除了跟提起的物重有关外，还可能与什 么因素有关？

三、课堂小结：

请学生回答问题：

1、为什么要引入机械效率？怎样表示机械效率？

2、做过“测算滑轮组机械效率”的实验后，你认为提高滑轮组机械效率有哪些可行的措施？

四、课堂练习： 的功，叫做额外功。

叫做总功。

2.两台机械，甲机械效率为80％，乙机械效率为60％，下列说法正确的是„„„()A．甲机械一定比乙机械省力 B．乙机械一定比甲机械省力 C．甲机械做的有用功一定比乙机械的多

D．有用功相同时，乙机械所做的总功多

1、在物理学中，把完成某项任务时有

的功，叫做有用功；把

五、布置作业：

课文第56页自我评价与作业第1、2、3、4题。

六、板书设计：

13.3如何提高滑轮组的机械效率

一、什么是有用功、额外功

有用功：把完成某项任务时有实用价值的功，叫做有用功。额外功：把无实用价值而又不得不做的功，叫做额外功。总功：有用功和额外功之和是总功。

二、什么是机械效率

1、概念：有用功占总功的比例。

2、公式：η＝（W有用/W总）×100﹪

三、如何提高滑轮组的机械效率

1、减小动滑轮的重。

2、增加物重。

3、减小绳子与滑轮的摩擦。

4、增加绳子的段数。

13.4 认识动能和势能

教学目标：

知识与技能：

1.知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能，知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。

2.知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化，并能解释自然界中机械能相互转化的现象。

过程与方法：

3.通过观察认识动能势能的存在．

4.通过归纳概括得到动能势能的概念．

5.在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素．

情感态度与价值观：

6.通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合

作的团队意讽

教学重点与难点：

重点：动能和势能的概念；探究影响动能的因素． 难点：势能的概念

教学过程：

一．引入新课

本节课可以通过讲故事的方法激发学生兴趣，引入新课，以下事例可供选用：

（1）2006年11月14日，兰州军区某部飞行员李剑英驾驶某型歼击机，在训练结束下降途中飞机撞鸟。在生死攸关的16秒里，李剑英看到飞机下方密集的村庄和人群，决定改跳伞为迫降，先后三次放弃跳伞机会而不幸殉职。据了解，小鸟一直是飞行员的“心头大患”，历史上曾有多次因飞鸟撞击而造成飞机损坏，甚至机毁人亡的恶性事件。在高空中，一只飞鸟与正在快速飞行的飞机相撞会粉身碎骨，而由高级合金制造的飞机机体也会严重受损。为什么会造成这样的事故呢？（2）《小子弹和大石头》：抗日战争期间，一天，日军进攻我军，火力很猛，我军的子弹快要打光了。“准备大石头，节约子弹！”我军连长发出了命令。战士们立即利用战斗间隙，把一块块石头搬到战壕前沿。“敌人进攻了，滚石头！”连长又发出了命令。战士们用力向下一推，几百块巨大的石头从山头滚下，犹如发生了山崩，砸得日军死的死，伤的伤，龟缩到山脚下面去了。滚下的石头为什么具有这么大的杀伤力？

（3）一铁路职工“中弹”昏倒：一乘客从疾驰的火车里扔下一个小小的馒头，正好砸在一位在铁路边值班的工人的头上，这位工人当即昏倒。为什么小小的馒头能把人砸伤？学完这节课大家自然会明白。

二．新课教学：

1.什么是能

由于能量和功的概念有密切的联系，所以本节教学要始终注意紧扣“物体具有做功的本领，就 说物体具有能”这一关键，通过一些问题引导学生分析具体实例，由功和能的关系建立能量的概念。

可以让学生仔细观察教材上的图13-19，讨论分析：（1）做功的两个必要因素是什么？

（2）这些物体是否能够做功？你判断的依据是什么？（3）从功的角度来看，这些图片有什么共同特点？ 在学生回答的基础上，教师给出“能量”的定义。

也可让学生通过观察实验引出“能量”的概念。比如：钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，让学生分析在碰撞过程中钢球做功的情况；或者用上发条的小汽车拖走小木块，电动水泵抽水等实验。有条件的话，还可以播放一些生活和自然界中物体做功事例的视频资料，为学生提供丰富的感性认识素材，这样有助于学生正确认识、感悟“能量”。

在得出能量的定义后，可以让学生列举具有能的实例，并从能否做功的角度分析，加深对“能量”的理解。

紧接着上面的讨论，可通过举例顺势引导学生思考能量的大小和如何去判断能的大小。比如用风来举例：

四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”，八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。让学生回答：哪种风具有的能量最大？（答：飓风。）你怎样判断能的大小？（答：比较它们能够做的功的多少。）通过学生的回答总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。能的单位和功的单位相同，都是焦耳。

2．动能的大小跟哪些因素有关

教材图13-20和13-21的目的是：启发学生通过分析，找出它们的共同点，总结得出动能的初步概念。

为了给学生提供丰富的感性素材，具体教学中还可以多补充几个生活中动能的实例。例如：流水推动水磨，风推动帆船，子弹击穿木块，汽车撞击木块等。有条件的学校，还可以安排几个演示实验：运动的钢球打在木块上，把木块推走，水流冲动水轮机模型，玩具手枪射出的子弹推动泡沫塑料等。这些实验说明运动的钢球、水流、运动的子弹等都能够做功。

然后引导学生针对上述实例，分析思考下列问题，得出动能的初步概念。

（1）以上这些物体是否具有能量？为什么？（答：具有能量，因为它们都能做功。）（2）它们为什么能够做功？（答：因为它们都是运动的。）

（3）这种形式的能应该怎样命名？能否试着给这种能下一个定义？（答：动能，物体由于运动而具有的能叫做动能。）

为了加深学生对动能的理解，在得出定义后，可鼓励学生联系实际，列举具有动能的实例。活动1 探究动能的大小跟哪些因素有关

“活动1”的目的是：通过探究实验，引导学生得出动能的大小跟什么因素有关，并渗透控制变量法和转换法的科学研究方法。

进行实验之前，先请学生猜想：动能的大小可能跟哪些因素有关？并说明猜想的依据。

学生经过思考会猜想：（1）动能的大小可能跟物体的速度有关，理由是：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小；（2）动能的大小还可能跟物体的质量有关，理由是：在车祸中，电动自行车撞倒行人的后果不太严重，而以相同速度行驶的大卡车撞人的后果严重。

探究实验中的一些环节学生理解起来难度较大，考虑到实际情况，教材给出了比较详细的实验方案，具体教学时可以让学生分组，按照教材上的方法进行实验。

完成实验后，可组织学生讨论以下几个问题帮助学生加深对实验的理解：

（1）两次实验中，分别控制哪些因素不变？哪些因素改变？为什么要这样设计实验？（答：第一次实验中，小球的质量没变，在斜面上的高度变了；第二次实验中，在斜面上的高度没变，小球的质量变了；因为有两个因素（速度和质量）会影响动能的大小，所以当研究动能和其中一个的关系时，需要控制另一个因素不变。）

（2）两次实验中，分别让小球从斜面的不同高度或相同高度滚下，目的是什么？（答：使小球滚到水平面上时，具有相同或不同的速度。）

（3）为什么让小球推动纸盒？纸盒被推动距离的远近说明了什么？（答：通过小球对纸盒做功的多少比较它所具有动能的大小；纸盒被推得越远，小球能做的功越多，它所具有的动能越大。）

然后让学生汇报实验现象，总结结论：质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能大。

对于程度比较好的学生，也可以用下面的方法进行教学，即通过一系列问题，层层深入，引导学生自己设计实验方案：

（1）怎样让小球自己运动起来，获得动能？（答：让它从斜面自由滚下。）

（2）动能的大小可能跟两个因素有关，用什么方法进行实验？（答：用控制变量法，即：研究动能大小跟速度的关系时，要控制小球的质量相同，而改变小球运动的速度；研究动能大小跟质量的关系时，要控制小球运动的速度相同，而改变小球的质量。）

（3）怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？（答：让小球从斜面的不同高度滚下，到平面上时，就具有了不同的运动速度；小球在斜面上所处的位置越高，获得的速度越大；让小球从斜面的相同高度滚下，到平面上时，就具有了相同的运动速度。）

（4）怎样比较小球动能的大小？（答：可以通过小球做功的多少来比较动能的大小，比如，让它推动纸盒，纸盒被推得越远，说明它能做的功越多，具有的动能就越大。）

总之，在探究动能的大小跟什么因素有关的过程中，教师要注意引导，渗透两种科学研究方法：控制变量法和转换法（小球动能的大小转换为纸盒被推动的距离），使学生认识到科学研究方法的重要性。

“想一想”的目的是：让学生用决定动能大小的因素来分析和解释生产和生活中的现象，深化对动能的认识，培养运用物理知识分析时间问题的能力。答案是：列车和小汽车虽然速度相同，但列车的质量大，所以它具有的动能大，能够做更多的功，故在交通事故中，列车的破坏性更大。

还可补充以下练习，供学生判断、分析：

(1)一辆汽车突然加速行使，它的动能______。为什么？

(2)洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能______。为什么？(3)交通部门为什么要对车辆进行限速？为什么同一路段不同车辆限速不同？ 3．势能的大小跟哪些因素有关

可以这样引入本部分的教学：当我们从建筑工地附近走过时，会看到工地上会有一些安全警示牌，同时你也会特别地小心。你知道安全警示牌的内容吗？（答：“当心落物”、“禁止在起重机动臂下停留”等。）落物和起重机的动臂具有能量吗？为什么？接下来我们学习有关这种能的知识。

教材通过图13-25引导学生建立重力势能和弹性势能的概念。教学时可以启发学生观察图片并回答：

（1）被举高的重锤具有能量吗？为什么？（答：重锤具有能量。因为重锤被举高后，能够在下落时把木桩打入地里，对木桩做功。）

（2）变形的撑杆具有能量吗？为什么？（答：变形的撑杆具有能量。因为撑杆发生弹性形变后，能够把运动员弹出一段距离，对运动员做功。）

在学生回答的基础上，教师因势利导给出重力势能和弹性势能的初步定义，然后引导学生列举生活中重力势能和弹性势能的实例，让学生加深对重力势能和弹性势能的理解。

活动2 探究重力势能的大小跟哪些因素有关

“活动2”的目的是：通过探究实验，引导学生得出重力势能的大小跟什么因素有关。通过动能的探究，学生已知道控制变量法和转换法，因此活动2可以放手让学生自己去探究。经过实验，学生会发现：

（1）同一个重物从不同的高度落下，重物被举得越高，木桩被打入沙中越深，表明重物做的功越多，重物的重力势能越大。

（2）质量大小不同的重物从同一高度落下，重物质量越大，木桩被打入沙中越深，表明重物做的功越多，重物的重力势能越大。

最后，学生可以自己总结实验结论：物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。对于程度比较好的学生，也可以先给出实验所需要的器材，然后通过以下几个问题，引导他们自己设计实验方案：

（1）如何利用所给器材，比较重物重力势能的大小？（2）如何在实验中控制有关的变量？

对于弹性势能，可以射箭为例，让学生自己得出：弹性势能的大小跟物体的弹性强弱、形变的大小有关。物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。4．机械能的转化

关于机械能，要让学生明确以下两点：

（1）动能和势能都属于机械能，或者说，动能和势能是机械能的两种表现形式。（2）一个物体可以既有动能，又有势能，也可以只具有动能或者只具有势能。

可以通过练习，帮助学生体会上述两点。如让学生说明下列物体具有什么形式的机械能： ①在海上行驶的轮船。（答：动能。）②吊在天花板上的吊灯。（答：重力势能。）③被拉长的橡皮条。（答：弹性势能。）④在空中飞行的子弹。（答：动能和重力势能。）活动3 动能与势能的转化

“活动3”的目的是：通过实验、观察和分析，认识物体的动能和势能之间是可以相互转化的。活动A中设置的这个实验，取材容易，一定让学生亲自去做，进行认真的观察，这是学生学习本部分内容的基础，也能为后面学习“能量转化和守恒定律”做好铺垫。

学生通过讨论可以发现：小球在最高点时的速度为零，即重力势能最大，而动能最小（为零）；在最低点时的速度最大，即重力势能最小，而动能最大。此时可启发学生思考：从最高点到最低点，小球重力势能减小，这部分能量到何处去了？动能增大，这部分能量又是从何而来？通过启发，学生自然就会想到：从最高点到最低点，小球的重力势能转化为动能。从最低点到最高点，小球的动能转化为重力势能。物体具有的动能和势能是可以相互转化的。

活动B通过教材图13-28列举了三个动能和势能相互转化的实例，供学生分析。

图a中：男演员下落过程中，他的重力势能转化为动能；男演员挤压跳板，使它发生弹性形变时，男演员的动能转化为跳板的弹性势能；跳板逐渐恢复原状，把女演员上弹，跳板的弹性势能转化为女演员的动能；女演员上升时，她的动能转化为重力势能。

图b中：小孩下落时，重力势能转化为动能；小孩挤压蹦蹦床，使它发生弹性形变，小孩的动能转化为蹦蹦床的弹性势能；蹦蹦床逐渐恢复原状，把小孩上弹时，蹦蹦床的弹性势能转化为小孩的动能；小孩反弹起来后上升时，动能转化为重力势能。

图c中：过山车从高处到低处时，重力势能转化为动能；从低处到高处时，动能转化为重力势能。活动C中解决“摆球上升的高度为什么会变低”这个问题时，可这样引导学生：你在荡秋千时，你感到有风吗？你对风做功吗？通过启发，学生容易得出：在动能和势能相互转化过程中，摆球要克服空气摩擦阻力做功，机械能会不断减少。至于机械能减少转化为内能的问题，在这里不要讨论。

对于机械能和其他形式的能之间的转化，学生由于知识水平有限，不容易举出事例，教师可给出几个例子，拓展学生视野。