高中物理竞赛功教学案.docx

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《机械功》教学案课程分析：（本课的作用和学习本课的意义）能量的相互转化和守恒是自然科学的核心内容之一，能量知识也是《课程标准》科学内容中规定的三大主题之一，这部分内容是初中物理教材的重点，指导好学生学好这部分内容，不仅是初中物理教学的必需，而且能为高中阶段的学习打好基础。本节教材呈现，安排在学生学习了力与运动及相关知识之后，能量转化知识学习之前，旨在综合力与运动及相关知识，通过师生活动清晰的建构起功的概念，为后继能量知识的学习奠定基础，本节内容的学习既是对前面力与运动及相关知识运用，也是能量知识学习的起点。在教材中起到了承上启下的作用。

问题设计问题:1、在塔吊模型吊起重物的过程当中，包含了一个物理学上定义为做功的过程，也包含了一个物理学上定义为不做功的过程！物理学上做功概念是怎样规定的呢？2、同样对木板上的钉子用力，为什么钉子被拔出，我们就说力对物体做了功，钉子未被拔出，我们就就说力没有对物体做功呢？力在什么情况下就对物体做功了呢？物理学上是怎样规定这样一个奇怪的物理量的呢？3、对比实验中做功和不做功的情景，请归纳：力在什么情况下对物体做了功？4、对照做功的两个必要条件，请列举生活中做功和不做功的例子，说明理由？5、力的大小和物体移动距离的长短会不会影响做功的大小呢？探究1：做功多少与力的大小关系是怎样的呢？探究2：做功多少与物体移动距离的长短关系又是怎样的呢？6、做功概念在生活中有那些应用价值？7、物理学上的“做功”和生活中的“做工作”含义一样吗？教学构想及目标:教学构想：从学生熟知的塔吊吊重物引入，通过对塔吊工作过程中的两个阶段做功定性描述，让学生脑海中“用力既做功”的元认知与对塔吊工作过程中的两个阶段做功判断产生矛盾，激发探索科学的做功含义的欲望。通过师生拔钉等活动，运用教师引导、媒体辅助、学生讨论等教学策略帮助学生归纳出做功的概念和两个必要因素。再对照条件分析没有做功的活动情景，进而使学生认识到做功的两个必要因素缺一不可；再从物理走向生活，让学生列举生活中做功与不做功的例子，从而建立起科学的做功概念。在此基础上，通过探究做功大小和两个必要条件之间的关系，运用原有的数学和物理基础，由学生自主得出功的计算公式、单位；再由学生设计活动，体验1J功的大小，使得功的概念进一步具体化；课堂练习，深化学生对做功的两个必要条件的认识，体现物理知识的价值；最后由学生在学习了科学的做功含义的基础上，对物理学上的做功和自然的“做工”的区别，实现本节课主题——建立科学的做功的概念和认识做功的两个必要条件。知识目标：（1）知道做功的两个要素；（2）知道功的物理意义、公式及单位，了解1J的功大约有多大；（3）理解功的计算公式，会用公式解题；（4）能用生活中的实例解释功的含义。能力目标：（1）通过情景创设、学生体验、媒体辅助等教学活动引导学生从具体事例概括出做功的两个要素，理解功的含义，培养初步的从具体到一般的概括和归纳能力；（2）通过问题创设、学生实验、分析推理等教学活动探究功和两个要素间的定量关系，培养初步的分析推理能力；（3）通过情景呈现、引导启发、合作交流等教学活动解决实际生活情景中的物理问题，培养初步的分析推理能力。培养初步的问题分析和解决能力。情感目标：（1）通过经历从具体到抽象的认识过程，引领学生从生活物理走进科学物理，激发学生的求知欲；（2）通过经历探究活动，体验科学探究的一般过程，收获成功探究的喜悦，培养学生乐于观察、实验和探索活动的兴趣；（3）通过经历应用计算公式解决实际问题一般过程，认识物理学是源于生活，高于生活的一门科学，从而感悟物理知识的价值。

教学重点：（1）功概念的建立；（2）利用W=FS进行简单的计算教学难点：（1）功的概念的建立教学方法：（1）从生活走进物理，通过学生演示塔吊模型吊重物活动，设置问题，激发认知矛盾，引入新课。通过学生体验（拔钉、推车、举杠铃、托书）、媒体辅助力学分析、引导启发、交流讨论等教学活动引导学生自主归纳出做功两个必要因素。概括出功的概念。（2）从物理走向生活，围绕做功的两个必要因素，教师情景呈现、学生生活举例，讨论辨析做功情况，使学生认识到做功的两个必要因素缺一不可；从而建立起科学的做功概念。（3）在此基础上，通过学生探究活动，运用学生原有的数理经验，推理出做功大小和两个必要条件之间的关系（功的计算公式W=FS）。学生自学并设计活动，体验功（1J）的大小，使得功的概念进一步具体化；（4）学生运用功的计算公式完成两道情景题，掌握公式运用的一般方法和规范，进一步深化学生对做功的两个必要条件认识；（5）在学生经历生活到物理，谬误到科学，物理到生活的历程后，学生相互交流物理学上的“做功”和自然的“做工”的区别。达到去疑除谬，知识建构之目的。

所需设备：教师用：电脑多媒体辅助设备塔吊模型带钉的木板钩码带钉的塑料板哑铃玩具车学生用：带钉的木板带钉的塑料板钩码教师活动学生活动设计意图情景创设提出问题师：昨天，我一路走来，看见一座座高楼正拔地而起，每一座高楼旁边都有一架高高耸立的机械在不停的工作。同学们知道它是什么吗？师生活动师：今天，我也带来了一个塔吊（教师展示），不过是一个模型，有没有同学愿意当一回操作工人呢？（教师请学生上来演示）师：好！请听我指挥（1）请把重物慢慢的吊起。（适当鼓励）（2）请把重物搬运到这边来（适当鼓励）（教师手势）师：好，完成的很出色。请坐！刚才塔吊吊起重物的过程当中，包含了一个物理学上定义为做功的过程，也包含了一个物理学上定义为不做功的过程！今天，我们就一起来学习这个物理量——功（教师板书）功生：塔吊（学生齐答）生：想学生操作学生操作从生活中的耳闻目睹情景引引导学生走向物理，降低了物理学习的门槛，有助于克服学生学习的为难情绪。

做功的两个必要因素师：那塔吊什么时候对物体做了功，什么时候没有对物体做功？下面我们一起来通过一个活动来看一看什么叫做功！师生活动师：在同学们的桌上有两块不同材料制成的板子，上面插着一个铁钉。（教师演示）请同学们象我一样按住这块泡沫板，我喊一、二、三，我们就一起对钉子用力，把钉子拔出来好不好！（好）来，一、二、三师：再拿一块，准备好了吗？（好）来，一、二、三师：好，我们来汇报一下是实验现象。师：刚才，我们把哪一块板子上的钉子拔出来了？师：木块上的钉子有没有同学拔出来？师：估计费了好大的力吧？媒体展示师：我们对钉子用力，钉子被拔出来了。在物理学中就说：这个力对钉子做了功；媒体展示师：我们对木板上的钉子用很大力，但钉子没有被拔出来，在物理学中规定：这个力对钉子没有做功。师：同学们这就纳闷了吧！我们同样对钉子用力，而且对木板上的钉子用了很大的力，我们还很累吧？为什么我们就没有对物体做功呢？物理学上是怎样规定这样一个奇怪的物理量的呢？力在什么情况下就对物体做功了呢？（媒体展示）下面我们就通过活动一起来寻找一下！师生活动（1）推仪器车（2）举杠铃（3）托砖水平移动（教师手势：将手端平，左右水平移动）师：刚才同学们进行的活动中有一个共同点：要开展拔钉子、推仪器车、举杠铃、托砖活动，人都必须对他们要用……？媒体展示：师：在这些活动中，虽然我们都对物体用了力，但并不能说：我们用的力都对这些物体做了功！只有推仪器车、举起杠铃这两个活动，我们用的力对物体做了功。生：塑料生：没有生：是生：是生：用力由拔钉活动让学生对物理学上的做功产生大体印象。

媒体展示：师：对比做功和不做功的情景，同学们能否归纳一下，力在什么情况下对物体做了功？师：同学们的讨论都很有成效，物理学上也是这样规定的。媒体展示：情景回顾、分析判断：师：同学们能否讨论一下物理学中规定为不做功的例子与做功的两个条件有什么不符合的地方。]（1）举重（2）托砖（3）塔吊（作图）媒体展示：师：在物理学中，当一个力作用在物体上，并且物体沿力的方向通过了一段距离。我们就说，这个力对物体做了机械功。简称功应用举例：师：生活中，也有很多做功和不做功的例子，同学们能否列举一些呢（排球补充：人踢球的过程中，人对球做功了吗？球离开手之前，还是之后，球离开手在空中飞行的过程中还受到推力吗？靠什么飞行？）学生讨论并汇报（有无补充）生：（1）物体在力的方向上移动一段距离生：略正反对比，加深了学生对新学知识的理解功的大小师生活动：师：通过前面的活动，我们发现了做功的两个必要因素。同学们看，作用在物体上的力是有大小的，物体移动的距离也是有长短的，那么力的大小和物体移动距离的长短会不会影响做功的大小呢？下面我们来探讨一下！教师演示：师：我们先来作一个规定。（集体活动）请同学们每个人托一只钩码，把钩码向上移动10cm，假如我就规定此时人对钩码做了一份功，再向上托起10cm，做了多少功？师：假如我要对这只钩码做3份功呢？4份功呢？师：在这过程中，我们是通过改变什么量来改变做功的大小的？媒体展示：FF0F0F0F0…SS02S03S04S0…WW02W03W04W0…发现：当作用在物体上的力大小一定时，做功的多少与物体在力的方向上移动的距离成正比。师：假如我保持移动的距离不变（保持10cm），你有没有办法做2份功？3份功？4份功？媒体展示：FF02F03F04F0…SS0S0S0S0…WW02W03W04W0…发现：当在力的方向上移动的距离一定时，做功的多少与作用在物理上的力成正比。师：从以上活动我们可以看出，做功的多少是与作用在物理上的力大小和物体在力的方向上移动距离的多少成正比的。在数学上，做功多少应如何表示？师：很好！物理学上也是这样规定的媒体展示：功=力×力的方向上移动的距离W=F·S（功作为一个物理量他也是有单位的）单位：1焦=1牛·米1J=1N·m体验：1J多大？师：1J多大呢？同学们能否设计一个活动来体验1J多大？师：还有其他方案吗？生活中托起什么的力也是1N？………….知识应用1、（1）某人将重500N的物体沿水平方向匀速推动了10m，求人对物体做的功？（2）某人用100N的水平推力将重500N的物体沿水平方向匀速推动了10m，求（1）人对物体做的功。（2）重力对物体做的功。2、某同学平时酷爱体育活动，尤其擅长引体向上，一次能做50个，在学习功的知识以后，他想测量自己做一个引体向上运动做的功？你有办法吗？方法一：（1）用刻度尺测出人做引体向上前后脚距地面的距离，分别记为S1、S2（2）用磅秤称出人的质量，记为m(3)W=FS=mg(S2－S1)方法二：（1）用刻度尺测出人的手臂长度记为S（2）用磅秤称出人的质量，记为m(3)W=FS=mgS生：又做了一份功生：上升30cm、40cm生：距离生：托2个钩码、3个钩码……生：做功多少等于作用在物体上的力乘以物体在力的方向上移动的距离。学生设计并汇报生：两只鸡蛋生：略生：略活动探究，运用原有的数学和物理基础，由学生自主得出功的计算公式，避免了物理公式得出的呆板化，有助于学生对新知识的积极建构。由学生自己设计体验活动，便于学生感悟焦耳单位的大小在反复应用的过程中，使得学生对概念理解走向具体化。进一步深化了对做功的两个必要条件的认识。同时也体现了物理知识的价值。

课堂小结师：（1）物理学上的“做功”和生活中的“做工作”含义一样吗？（2）通过本节课学习，你还有什么疑问？生：略让学生科学做功和日常生活做功的区别，准确把握科学做功的概念。

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