2019年学习共同体苏科版　第十一章 《简单机械和功》三、功教案

教案：简单机械和功一、教学内容1.功的概念和计算公式；2.功的单位；3.功率的概念和计算公式；4.机械效率的概念和计算公式。二、教学目标1.让学生掌握功的概念、计算公式和单位，能够运用功的概念解决实际问题；2.让学生理解功率的概念、计算公式，能够运用功率的概念分析机械的性能；3.让学生掌握机械效率的概念、计算公式，能够运用机械效率的概念评价机械的性能。三、教学难点与重点重点：功的概念、计算公式、单位；功率的概念、计算公式；机械效率的概念、计算公式。难点：功的计算公式的应用；功率与机械效率的关系。四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔、挂图、模型。学具：课本、练习册、笔记本。五、教学过程1.实践情景引入：让学生观察生活中使用的简单机械，如杠杆、滑轮等，引导学生思考这些机械是如何省力、省距离的。2.知识讲解：（1）讲解功的概念：引导学生理解功是力对物体做功的量度，计算公式为W=FS，其中W表示功，F表示力，S表示力的作用点的位移。（2）讲解功的单位：功的单位是焦耳（J），1J=1N·m。（3）讲解功率的概念：功率是单位时间内做的功的多少，计算公式为P=W/t，其中P表示功率，W表示功，t表示时间。（4）讲解机械效率的概念：机械效率是有用功与总功的比值，计算公式为η=W_有用/W_总，其中η表示机械效率，W_有用表示有用功，W_总表示总功。3.例题讲解：运用PPT展示例题，讲解解题思路和方法。4.随堂练习：让学生在课堂上完成练习册上的题目，及时反馈答案，讲解错误的原因。5.巩固知识：通过挂图和模型，让学生直观地理解功的计算、功率和机械效率的概念。六、板书设计1.功的概念、计算公式、单位；2.功率的概念、计算公式；3.机械效率的概念、计算公式。七、作业设计1.请用本节课学到的知识，解释生活中的一些简单机械是如何省力、省距离的；2.请运用功的计算公式，解决一道实际问题；3.请运用功率的概念，分析一道有关机械性能的问题；4.请运用机械效率的概念，评价一道有关机械性能的问题。八、课后反思及拓展延伸1.课后反思：本节课的教学效果如何，学生对功、功率和机械效率的概念是否掌握清楚，教学中是否存在不足之处，如何改进。2.拓展延伸：让学生进一步了解复杂机械的原理和应用，如斜面、螺旋千斤顶等，提高学生的实际应用能力。重点和难点解析在上述教案中，我们需要重点关注“功的计算公式的应用”这一部分内容，因为它不仅是本节课的重点，也是学生理解的难点。功的计算公式W=FS是理解力学中能量转换的基础，而它的正确应用对于学生解决实际问题至关重要。1.力的方向与位移的方向：力对物体做功，必须是在力的方向上发生的位移。如果力和位移的方向垂直，那么力对物体做的功为零。2.力的作用点：功的计算中，力的作用点必须与位移的起点保持一致。如果力的作用点在位移的过程中发生改变，那么需要计算力在不同作用点的分力所做的功，并将它们累加起来。3.功的正负：功的正负表示能量的转换方向，通常我们将物体克服外力所做的功定义为正功，而外力对物体做的功定义为负功。但在实际问题中，功的正负取决于力和位移的方向关系。4.功的累积：在连续力的作用下，物体可能经历多次位移，此时需要将每次力所做的功累积起来，得到总功。例题：一个质量为2kg的物体，在水平方向上受到一个大小为10N的力作用，移动了5m的距离。求这个力对物体做的功。解题步骤：（1）确定已知量和所求量：已知力F=10N，位移S=5m，所求功W。（2）应用功的计算公式：W=FS。（3）代入已知量计算：W=10N×5m=50J。（4）判断功的正负：由于力与位移方向相同，所以功为正，表示物体获得了能量。通过这个例题，学生可以加深对功的计算公式的理解，并学会如何应用这个公式解决实际问题。在课后作业的设计中，可以提供不同情况的例题，让学生练习在不同情况下应用功的计算公式，进一步巩固这一知识点。在课后反思中，教师应该关注学生对于功的计算公式的掌握情况，是否能够准确应用公式解决实际问题，以及是否能够理解功的正负所代表的物理意义。同时，教师也应该根据学生的反馈情况，调整教学方法，可能会通过再次讲解、示例或者小组讨论等方式，帮助学生克服这一难点。在拓展延伸部分，教师可以引导学生思考功的概念在更高层次的应用，例如在能量守恒定律中的作用，以及在复杂机械系统中的能量转换问题。通过这些拓展内容的学习，学生不仅能够掌握功的计算公式，还能够理解能量转换和守恒的物理原理，为深入学习物理学打下坚实的基础。继续在上述解析中，我们详细讨论了功的计算公式的应用，以及如何通过例题来加深学生对这个公式的理解。现在，我们将继续探讨功的计算公式的其他应用情况，以及如何在实际问题中正确地应用它。1.力的方向与位移的方向不一致：当力的方向与位移的方向不一致时，我们需要计算力在位移方向上的分量所做的功。例如，如果一个力F=20N以45度角作用于物体上，物体在这个力的方向上移动了10m，那么这个力所做的功W=FScos(45°)=20N10mcos(45°)=100J。2.多个力的作用：当物体受到多个力的作用时，总功是各个力所做的功的代数和。如果多个力的方向相同，那么它们的功可以直接相加；如果方向相反，则需要相减。例如，物体受到两个力F1=10N和F2=5N的作用，在F1的方向上移动了5m，在F2的方向上移动了3m，那么总功W=F1S1+F2S2=10N5m5N3m=35J。3.力的作用点移动：如果力的作用点在物体移动过程中发生移动，我们需要计算力在各个作用点的分力所做的功，并将这些功累加起来。例如，一个力F=15N作用于一个移动的物体，力的作用点在物体移动过程中的位置变化为S1=4m，然后作用点移动到一个新的位置，物体在那里的位移为S2=6m，那么总功W=W1+W2=FS1+FS2=15N4m+15N6m=120J。4.变力作用：当物体受到的力是变化的时，我们需要计算力的平均值所做的功。例如，一个物体受到一个从5N变化到10N的力作用，在这段时间内移动了5m，那么平均力为(5N+10N)/2=7.5N，所做的功为W=FS=7.5N5m=37.5J。通过这些不同的应用情况，学生可以更好地理解功的计算公式的灵活性，并学会如何在复杂问题中正确地应用它。教师可以通过提供更多类似的练习题，让学生在实际问题中运用功的计算公式，从而加深他们的理解。在教学过程中，教师应该注意到学生的反馈，特别是那些在应用功的计算公式时遇到困难的学生。教师可以通过示例、步骤分解、或者小组合作等方式，帮助学生克服这些困难。教师还应该强调理解功的概念的重要性，而不仅仅是记忆公式。通过理解功的概念，学生将能够更好地理解物理现象，并能够更有效地解决实际问题。在课