八年級物理下冊第九章機(jī)械和功第五節(jié)探究——使用機(jī)械是否省功教學(xué)實錄（新版）北師大版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計意圖本節(jié)課旨在通過實驗探究活動，讓學(xué)生理解使用機(jī)械是否省功的原理，培養(yǎng)學(xué)生動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)的能力。通過實驗，使學(xué)生認(rèn)識到機(jī)械可以改變力的方向和大小，但不會改變功的大小，從而加深對功的概念的理解。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過實驗探究活動，提升學(xué)生觀察、分析、推理和表達(dá)的能力。增強(qiáng)學(xué)生對物理規(guī)律的理解和應(yīng)用，提高學(xué)生解決實際問題的能力。同時，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊合作精神。重點難點及解決辦法重點：機(jī)械功的概念及其與力、距離的關(guān)系。

難點：理解機(jī)械不會省功的原理，并能通過實驗驗證。

解決辦法：通過實驗演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察力和距離的變化，結(jié)合公式計算，幫助學(xué)生理解功的概念。難點突破策略包括：

1.實驗設(shè)計：設(shè)計簡單的實驗，讓學(xué)生親自操作，感受力與距離的關(guān)系。

2.數(shù)據(jù)分析：引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。

3.理論講解：結(jié)合實際案例，講解機(jī)械不會省功的原理，幫助學(xué)生理解概念。

4.小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，共同解決實驗中出現(xiàn)的問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解機(jī)械功的概念和計算方法，為學(xué)生提供基礎(chǔ)知識。

2.實驗法：通過實際操作，讓學(xué)生體驗力與距離的關(guān)系，加深對功的理解。

3.討論法：組織學(xué)生分組討論實驗現(xiàn)象和結(jié)果，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)能力和批判性思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示實驗步驟和原理圖，提高教學(xué)直觀性。

2.實驗設(shè)備：準(zhǔn)備實驗器材，確保學(xué)生能夠親自動手進(jìn)行實驗操作。

3.教學(xué)軟件：使用教學(xué)軟件模擬實驗過程，幫助學(xué)生理解抽象概念。教學(xué)過程設(shè)計導(dǎo)入環(huán)節(jié)：

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示工廠或日常生活中使用杠桿、滑輪等機(jī)械的場景，提問學(xué)生這些機(jī)械是如何幫助人們完成工作的。

2.提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考這些機(jī)械是否能夠省力，為什么？

3.引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)知識：簡述力的作用、力的平衡等內(nèi)容。

4.時間：5分鐘

講授新課：

1.機(jī)械功的概念：講解功的定義，強(qiáng)調(diào)功是力與物體在力的方向上移動距離的乘積。

2.功的計算方法：介紹功的計算公式，并通過實例說明如何計算。

3.機(jī)械與功的關(guān)系：講解使用機(jī)械時功的變化情況，強(qiáng)調(diào)機(jī)械可以改變力的方向和大小，但不改變功的大小。

4.實驗演示：進(jìn)行實驗演示，展示杠桿、滑輪等機(jī)械的工作原理，讓學(xué)生觀察并思考。

5.時間：10分鐘

鞏固練習(xí)：

1.課堂練習(xí)：布置一些基礎(chǔ)練習(xí)題，讓學(xué)生獨立完成，檢驗學(xué)生對功的概念和計算方法的掌握。

2.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論如何利用機(jī)械完成特定的任務(wù)，并分享各自的想法。

3.時間：10分鐘

課堂提問：

1.提問：什么是功？如何計算功？

2.提問：使用機(jī)械是否可以省功？為什么？

3.提問：如何通過實驗驗證機(jī)械不會省功？

4.時間：5分鐘

師生互動環(huán)節(jié)：

1.教師提問：請同學(xué)們舉例說明在日常生活中如何利用機(jī)械完成工作。

2.學(xué)生回答：展示自己的例子，并簡要說明使用機(jī)械的好處。

3.教師總結(jié)：強(qiáng)調(diào)機(jī)械在生活中的應(yīng)用，以及機(jī)械不會省功的原理。

4.時間：5分鐘

創(chuàng)新教學(xué)：

1.案例分析：選擇一些與機(jī)械和功相關(guān)的實際案例，讓學(xué)生分析其中的物理原理。

2.角色扮演：讓學(xué)生扮演工程師或工人，模擬設(shè)計機(jī)械并完成工作任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

3.時間：10分鐘

核心素養(yǎng)能力的拓展要求：

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：如何合理設(shè)計機(jī)械，以實現(xiàn)既省力又省功的效果？

2.學(xué)生討論：分享各自的設(shè)計方案，并分析方案的優(yōu)缺點。

3.教師點評：對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行點評，鼓勵創(chuàng)新思維和團(tuán)隊合作。

4.時間：5分鐘

1.總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容：功的定義、計算方法、機(jī)械與功的關(guān)系。

2.布置作業(yè)：讓學(xué)生完成課后練習(xí)題，鞏固所學(xué)知識。

3.時間：5分鐘

總用時：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《機(jī)械原理》選篇：介紹不同類型機(jī)械的工作原理和實際應(yīng)用，如齒輪、斜面、螺旋等。

-《物理學(xué)史》相關(guān)章節(jié)：探討古代機(jī)械的發(fā)展歷程，以及科學(xué)家對功和能的研究貢獻(xiàn)。

-《工程應(yīng)用中的機(jī)械》案例集：分析現(xiàn)代工程中機(jī)械的應(yīng)用，如汽車、飛機(jī)、建筑機(jī)械等。

2.鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-設(shè)計一個簡單的機(jī)械裝置，如杠桿或滑輪，并進(jìn)行實驗，觀察并記錄力的變化和功的計算。

-研究不同類型機(jī)械在實際生活中的應(yīng)用，如家用電梯、自行車、起重機(jī)等，分析其設(shè)計原理和功的利用。

-探究機(jī)械效率的概念，通過實驗或計算，分析實際機(jī)械的效率，并與理想機(jī)械效率進(jìn)行比較。

-分析生活中常見的節(jié)能措施，如使用節(jié)能電器、優(yōu)化建筑設(shè)計等，探討如何減少不必要的功的損失。

-結(jié)合物理知識，設(shè)計一個節(jié)能環(huán)保的機(jī)械裝置，如水車、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，并進(jìn)行理論計算和模擬實驗。

-通過網(wǎng)絡(luò)或圖書館資源，查找有關(guān)機(jī)械和功的科普文章或視頻，拓寬知識面，提升對物理現(xiàn)象的理解。

-參與學(xué)校的科學(xué)俱樂部或科技競賽，與其他同學(xué)合作，設(shè)計并展示自己的機(jī)械作品，提高實踐能力。課后作業(yè)1.題型：計算題

題目：一個重100N的物體在水平面上沿直線移動了10m，如果施加的力與運動方向相同，那么這個過程中所做的功是多少？

答案：根據(jù)功的計算公式W=F*s，其中F為力，s為位移。所以，W=100N*10m=1000J。

2.題型：應(yīng)用題

題目：一個滑輪組的機(jī)械效率為80%，如果拉動物體升高5m，需要做的功是多少？

答案：首先，根據(jù)機(jī)械效率公式η=W有用/W總，可以計算出實際做的功W總=W有用/η。由于W有用=m*g*h，其中m為物體質(zhì)量，g為重力加速度，h為高度，可以得到W總=m*g*h/η。假設(shè)物體的質(zhì)量為10kg，重力加速度為9.8m/s2，則W總=10kg*9.8m/s2*5m/0.8=612.5J。

3.題型：分析題

題目：分析以下情況中機(jī)械是否省功？為什么？

-使用杠桿撬動重物

-使用滑輪提升重物

-使用斜面推動重物

答案：

-使用杠桿撬動重物：不省功。杠桿改變了力的方向和大小，但功的大小不變。

-使用滑輪提升重物：不省功。滑輪改變了力的方向，但功的大小不變。

-使用斜面推動重物：省功。斜面減小了力的方向，使得力與位移的方向更接近，從而減少了功的消耗。

4.題型：計算題

題目：一個重200N的物體被提升5m，如果忽略摩擦和空氣阻力，那么需要施加多大的力才能完成這個提升過程？

答案：由于忽略了摩擦和空氣阻力，提升物體所需的力等于物體的重力。所以，施加的力F=200N。

5.題型：分析題

題目：分析以下情況中機(jī)械效率的變化原因？

-斜面的傾斜角度增加

-使用更多的滑輪

-減少物體的質(zhì)量

答案：

-斜面的傾斜角度增加：機(jī)械效率可能降低。傾斜角度增加會減小斜面與物體接觸部分的長度，從而增加摩擦，降低機(jī)械效率。

-使用更多的滑輪：機(jī)械效率可能降低。使用更多的滑輪會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，導(dǎo)致額外的摩擦和能量損失，從而降低機(jī)械效率。

-減少物體的質(zhì)量：機(jī)械效率可能提高。減少物體的質(zhì)量會減小所需的力，從而減少力的方向與位移方向的偏差，降低能量損失，提高機(jī)械效率。課堂1.課堂評價：

-提問：通過課堂提問，檢查學(xué)生對機(jī)械功概念的理解程度，以及他們能否將理論知識應(yīng)用于實際問題。

-觀察：觀察學(xué)生在實驗操作中的參與度和準(zhǔn)確性，評估他們的動手能力和實驗技能。

-小組討論：參與小組討論，觀察學(xué)生的合作能力和表達(dá)能力，以及他們對問題的分析能力。

-實驗報告：審查學(xué)生的實驗報告，評估他們記錄數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和得出結(jié)論的能力。

-課堂練習(xí)：通過課堂練習(xí)，即時了解學(xué)生對新知識的掌握情況，并根據(jù)反饋調(diào)整教學(xué)策略。

課堂評價的具體實施如下：

-在講授新課時，通過提問檢查學(xué)生對基本概念的理解，如功的定義、計算公式等。

-在實驗環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生是否能夠正確操作實驗器材，并記錄實驗數(shù)據(jù)。

-在小組討論中，注意學(xué)生的參與度和討論的深度，以及他們是否能夠提出有見地的觀點。

-在實驗報告的撰寫中，評估學(xué)生的實驗報告是否完整、準(zhǔn)確，并能夠清晰地表達(dá)實驗過程和結(jié)果。

-通過課堂練習(xí)，了解學(xué)生對功的計算和應(yīng)用的理解程度，及時糾正錯誤觀念。

2.作業(yè)評價：

-批改作業(yè)：對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，確保作業(yè)的正確性和完整性。

-點評反饋：在作業(yè)批改后，給予學(xué)生詳細(xì)的點評和反饋，指出他們的優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。

-及時反饋：確保作業(yè)的反饋在下次課前完成，以便學(xué)生有足夠的時間進(jìn)行復(fù)習(xí)和改進(jìn)。

-鼓勵學(xué)生：在作業(yè)評價中，鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，特別是對于那些在特定