高中物理：《机械功》素材（鲁科版必修2）.doc

“机械功”课堂教学改进案例背景机械功这个知识点对初中学生来说是比较抽象的概念从知识的学习性质来说是属于形成性的概念是今后学习功率、电流做功及电功率的基础。教学目标要求学生不但要理解机械功的概念能利用功的两个必要因素判断力对物体是否做功而且能用功的公式计算力对物体所做的功。在机械功的学习中同学们经常会产生一些疑惑如：一位旅客手提200牛的行李从机场大厅沿水平方向步行50米旅客对手中的行李是否做功？这位旅客手提行李乘坐轿厢式电梯从1楼到20楼的过程中对手中的行李是否做功？手枪子弹推力600N枪膛长10cm子弹飞行120m求枪对子弹做的功？学生在计算或回答类似上述问题时不能很好的利用做功的两个要素来进行判断计算时往往带入错误的已知量从而得出错误结论。存在这类问题的原因就是学生还没有真正理解机械功这一概念的本质。常规教学就是教师先举几个生活中的例子告知学生在物理学中物体在力的作用下沿力的方向移动了一段距离我们就说这个力对物体做了功然后才强调做功的两个要素再直接给出机械功的计算公式讲解例题接下来就是对学生的大量训练。学生只是被动的接受老师强加的知识没有通过有效途径将机械功的概念、计算公式真正消化变成与自己原有知识体系相结合的一部分。既然机械功属于形成性概念那么概念的形成过程则不可忽视于是我作了一下改进先通过所设置的情境让学生自己得出做功的两个要素建立机械功的概念然后通过实验由学生自己得出机械功的计算公式。下面是“机械功”教学的一段实录。案例情景（一）、教学准备哑铃小车木板组成的斜面（可调节斜面的坡度）弹簧秤刻度尺细绳实物投影多媒体课件实验记录表等。（二）、创设情境引入机械功归纳做功的二个要素1、引入机械功师：建筑工地实行多劳多得的分配制度。有甲、乙两名搬运工人甲力气大一次搬运20块砖运往3楼；乙腿脚快一次搬运15块砖运往4楼每块砖5牛每层楼高3米他们每天搬运的次数相同如果你是建筑工地老板会分别付给他们多少工资？学生1：给工人甲多发工资因为甲出力多。学生2：给工人乙多发工资因为乙上的楼层高。学生3：不能确定因为：虽然甲用力大但上的楼层低；乙用力小可是上的楼层高。同学们经过一阵热烈地讨论一致认为学生3的分析的较全面也就是说学生遇到了需要解决的问题教师适时将机械功这一物理量引入。2、归纳做功的二个要素师：在汉语词典中“功”有：功劳、技术、成效三个含义物理学中的“功”是指“成效”的意思即：力对物体的移动的这段距离的成效。设计学生活动：请一位同学手托哑铃向上举起另一位同学手托哑铃沿水平方向移动一段距离利用多媒体课件引导学生分析哑铃所受的竖直向上的力与哑铃移动的距离的关系学生判断：当手托哑铃向上举起时人给哑铃的竖直向上的力对哑铃竖直向上移动的距离是有成效的当手托哑铃沿水平方向移动时人给哑铃的竖直向上的力对哑铃水平移动的距离无成效即：人给哑铃的竖直向上的力与哑铃水平移动的距离无关在此基础上学生总结出做功的二个要素：作用在物体上的力物体沿力的方向上移动的距离。并通过一组变式训练题目如：判断起重机将货物吊到某一高度是否做功？起重机吊起货物后在水平方向移动时是否做功？小球在光滑的水平面上滚动时有没有力对它做功？运动员将足球踢出后足球在空中飞出20米运动员是否对足球做功？帮助学生利用做功的二个要素判断力是否对物体做功巩固做功的二个要素。（三）、探究功的大小明确功的概念S1F1S2F2S3F3演示实验：器材：小车木板组成的斜面（可调节斜面的坡度）弹簧秤刻度尺细绳实物投影实验记录表等。实验过程：如上图所示用弹簧秤拉着小车分别沿竖直方向S1、倾斜角度不同的斜面S2、S3匀速运动到同一高度在已设计好的实验结果记录表格（表1）中记录小车沿力的方向移动的距离S1、S2、S3；及弹簧秤施加的力F1、F2、F3。表1实验结果记录表实验次数拉力F（N）沿力的方向移动的距离S（m）11.00.3020.70.4230.50.60实验分析：教师引导学生根据实验现象分析实验数据在三次实验中虽然小车受到的拉力大小不同沿力的力方向移动的距离也不同但力使小车在竖直方向上移动的距离是相同的当忽略摩擦力的影响时F1、F2、F3三个力对小车做的功应该是相等的。实验结论：同学们进行小组讨论分析每次实验小车受到的拉力与小车沿力的方向移动的距离之间的关系发现二者的乘积是相等的于是大胆提出机械功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积得出机械功的计算公式：W=FS并建议老师为表格增加第四列如表2：表2实验结果记录表（改进）实验次数拉力F（N）沿力的方向移动的距离S（m）拉力*沿力的方向移动的距离F*S（N·M）11.0a0.300.3020.70.420.29430.50.600.30由学生用上述得到的机械功的计算公式：W=FS完成引入课题的计算帮助建筑工地的老板合理的为甲、乙工人