物理概念形成過程的教學(xué)范文

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1重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)資源

重點(diǎn):有用功、總功、額外功及機(jī)械效率的概念．難點(diǎn):額外功判斷、提高機(jī)械效率的途徑．教學(xué)資源:PPT課件;鐵架臺(tái)，動(dòng)滑輪，細(xì)繩，鉤碼，彈簧測(cè)力計(jì)，刻度尺．

2教學(xué)過程

2．1提出問題教師提出問題:學(xué)校買來了一批物理實(shí)驗(yàn)器材，要將實(shí)驗(yàn)器材從一樓運(yùn)到三樓物理實(shí)驗(yàn)室．請(qǐng)問:你如何較省力地把這些器材運(yùn)

到三樓?(說明:該設(shè)問體現(xiàn)“從生活走向物理”的教學(xué)理念)學(xué)生:可用簡(jiǎn)單機(jī)械，如滑輪組，或杠桿，或斜面，或輪軸．教師:今天，我們首先從最簡(jiǎn)單的動(dòng)滑輪提升物理實(shí)驗(yàn)器材開始學(xué)習(xí)討論相關(guān)問題(如圖1)．教師提出問題:動(dòng)滑輪對(duì)貨物做功與手通過細(xì)繩對(duì)機(jī)械做功相等嗎?請(qǐng)各位同學(xué)猜想，并說出猜想的依據(jù)．

2．2猜想與假設(shè)學(xué)生提出猜想及依據(jù):動(dòng)滑輪對(duì)貨物做功與手對(duì)貨物做功不相等，使用機(jī)械做功大小可能比手對(duì)貨物做功大，因?yàn)槭褂脵C(jī)械做功不僅包括提升貨物所做的功，還包括提動(dòng)滑輪所做的功及克服繩與滑輪間的摩擦所做的功．(說明:在科學(xué)探究的猜想與假設(shè)階段，教師要引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)，或在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)進(jìn)行理性的思考，利用發(fā)散思維對(duì)未知的現(xiàn)象及其規(guī)律作出科學(xué)預(yù)見．教師在讓學(xué)生提出合理猜想的同時(shí)，也要求學(xué)生說出猜想的依據(jù)，以此教育學(xué)生猜想與假設(shè)不是異想天開，要有一定的科學(xué)依據(jù)．)

2．3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師:為了驗(yàn)證猜想是否正確，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證．下面我們共同來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案．請(qǐng)問:這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?學(xué)生:為了比較使用動(dòng)滑輪對(duì)貨物做功與手對(duì)貨物做功是否相等．教師:需要測(cè)量哪些物理量?學(xué)生:需測(cè)出物體的重力和物體上升的高度，手對(duì)繩端的拉力和繩子末端移動(dòng)的距離．教師:需要哪些測(cè)量工具?學(xué)生:彈簧測(cè)力計(jì)，刻度尺．教師:測(cè)量時(shí)應(yīng)注意哪些問題呢?請(qǐng)同學(xué)們小組討論后回答．學(xué)生:測(cè)量前，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)調(diào)零;測(cè)手對(duì)繩子的拉力時(shí)，應(yīng)勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);測(cè)距離時(shí)，刻度尺應(yīng)豎直放置;為了排除實(shí)驗(yàn)的偶然性，應(yīng)改變物體的重力，多次采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．教師:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格怎樣設(shè)計(jì)?表格中應(yīng)包括哪些物理量?學(xué)生:應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)次數(shù)、物體的重力G、物體上升的高度h、手對(duì)繩端的拉力F、繩子末端移動(dòng)的距離S、動(dòng)滑輪對(duì)貨物所做的功W1、手對(duì)機(jī)械所做的功W2．

2．4學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)及物理概念的建構(gòu)表格設(shè)計(jì)好后，學(xué)生兩個(gè)人一組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中，并計(jì)算出表格中的W1和W2．(說明:學(xué)生以兩人為一組展開實(shí)驗(yàn)，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材使用技能的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的交流與合作能力．教師在巡視中注意指導(dǎo)個(gè)別動(dòng)手能力差的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．)教師:動(dòng)滑輪對(duì)貨物做功與手對(duì)貨物做功相等嗎?想想:什么功對(duì)我們有用?什么功對(duì)我們沒有用?學(xué)生:兩者不相等．使用動(dòng)滑輪對(duì)貨物做的功對(duì)我們是有用的，提動(dòng)滑輪所做的功和克服繩與滑輪間的摩擦做功對(duì)我們是沒有用的．教師:我們將對(duì)人們有用的功稱為有用功;對(duì)人們無用但又不得不做的功(如:克服機(jī)械自重、克服摩擦力做的功)稱為額外功;動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功稱為總功，即總功為有用功與額外功之和．(教師板書:有用功、額外功、總功及其定義)教師:為了表示有用功在總功中所占的比值，從而引入機(jī)械效率．機(jī)械效率定義:有用功與總功的比值．計(jì)算公式:η=W有W總×100%(教師板書)教師引導(dǎo)學(xué)生注意:(1)機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位;(2)由于額外功總是存在的，所以機(jī)械效率小于1．教師:若某起重機(jī)的機(jī)械效率是60%，是什么意思呢?學(xué)生:使用起重機(jī)提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是60%，也可以說有用功在總功中占有60%，另外的40%是額外功．教師:小常識(shí)介紹:起重機(jī)的機(jī)械效率一般為40%～60℅;抽水機(jī)的機(jī)械效率一般為60%～80%．

2．5分析歸納教師:請(qǐng)同學(xué)們算一算剛才所測(cè)的動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．議議:三次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率相等嗎?你認(rèn)為機(jī)械效率大小與什么因素有關(guān)?如何提高機(jī)械效率?學(xué)生:三次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪機(jī)械效率不相等，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，用同一個(gè)動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，物體的重力越大，提高相同高度時(shí)，有用功越大，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越大．可知，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)．由此可推知:動(dòng)滑輪的機(jī)械效率還應(yīng)與動(dòng)滑輪重力和繩與滑輪間的摩擦有關(guān)，即與額外功有關(guān)．當(dāng)有用功一定，動(dòng)滑輪重力越大、繩與滑輪間的摩擦越大，額外功越大，機(jī)械效率越低．因此，為了提高機(jī)械效率，可增大有用功和減小額外功(教師板書)．(說明:科學(xué)探究中分析與論證環(huán)節(jié)，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的分析歸納能力，但初中生的分析歸納能力并不成熟，教師要給以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點(diǎn)撥甚至是講解，逐步提升學(xué)生的分析歸納能力．)

2．6生活物理社會(huì)教師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)僮h一議我們課堂教學(xué)開始時(shí)提出的問題，使用滑輪組搬運(yùn)學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)器材到三樓，如何做到既能省力又有較高的機(jī)械效率?學(xué)生:應(yīng)盡量增大實(shí)驗(yàn)器材的重力，使用輕質(zhì)的滑輪組提升器材，使用表面光滑且輕質(zhì)的細(xì)繩繞滑輪組．

2．7課堂小結(jié)(1)有用功、額外功、總功的定義;(2)機(jī)械效率定義、提高的意義及途徑．

2．8課后作業(yè)若用杠桿、斜面或輪軸搬運(yùn)物理實(shí)驗(yàn)器材，又如何做到既能省力又能提高機(jī)械效率呢?哪一種簡(jiǎn)單機(jī)械效率較高?

3總結(jié)

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念，從將學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)器材用省力的方法提升到三樓這一生活問題引入新課，展開研究，最后的教學(xué)又回到課堂開始的問題，使整節(jié)課前后呼應(yīng)，形成整體．本節(jié)課非常重視學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)，通過探究活動(dòng)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家探究科學(xué)知識(shí)的一般過程，掌握科學(xué)探究的方法和步驟，領(lǐng)悟物理思想方法，受到物理思維訓(xùn)練，提高了創(chuàng)新能力．同時(shí)，在活動(dòng)中有效提高學(xué)生小組合作能力，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)．重視物理概念形成過程的教學(xué)，通過探究活動(dòng)建構(gòu)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的物理概念，了解提高機(jī)械效率的方法，這樣的教學(xué)有利于學(xué)生加深對(duì)物理概念內(nèi)涵的理解．

作者：葉成林單位：南京師范大學(xué)第二附屬初級(jí)中學(xué)