《機械與人》教學的幾點感悟與建議

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教學無憂淘寶店 http://jiaoxue5u.taobao.com 您身邊的教學專家 《機械與人》教學的幾點感悟與建議 重慶市豐都縣平都中學校 游懷先 《機械與人》是滬科版八年級物理力學的最后一章內容，本章也是力學部分的重點內容。在每年中考中本章考點占較大比例，同時這部分內容與我們的生活生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系在一起,要讓學生通過學習真正達到學以致用.筆者通過多年的教學實踐，有以下一些感悟和建議，便于和大家相互切磋和探討。 一、創(chuàng)設情境，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的思維能力。創(chuàng)設課堂教學情景，把教學內容生動、直觀地呈現(xiàn)在學生眼前，使枯燥乏味的知識變得生動、具體，以獲得良好的教學效果。教學中教師應盡量想辦法把抽象的概念、公式及物理過程，同一些具體形象的物理實驗模型及可視性較強的圖形聯(lián)系起來，以加深學生對概念和規(guī)律的理解掌握；同時有意識培養(yǎng)學生的形象思維能力，以進一步促進學生抽象思維能力的發(fā)展。如在第一節(jié)《科學探究：杠桿的平衡條件》中可以問學生如何很方便打開啤酒瓶蓋，激起學生興趣引出生活中杠桿的話題。然后用多媒體展示：生活中的杠桿（如各種剪刀、扳手、核桃夾、訂書機、鉗子、羊角錘等），再展示生活中常見的大型機械如推土機、吊車。追問學生是否了解它們的用途，對于學生的回答，老師予以鼓勵。再展示出：古代天平、桔槔、舂在生活和生產(chǎn)中的使用情況。然后讓學生觀察帶來的常見杠桿，學生分組討論，總結它們的共同特征。老師引導進一步總結得出杠桿概念。老師用多媒體展示撬棒撬石頭的動畫，觀察固定點，然后讓學生找出瓶蓋起子、剪刀、扳手、核桃夾、訂書機等的固定點。進一步問市場上的桿秤是杠桿嗎？它的固定點在哪里？由此順勢借助多媒體上的撬棒撬石頭動畫讓學生認識杠桿的五個概念（五要素：一點、兩力、兩臂）。再次播放投影，展示生活中的杠桿，讓學生明確例子中的杠桿五要素，并指出在圖中相應的位置。這一時時創(chuàng)設情境過程，符合學生由感性到理性具體到抽象的思維發(fā)展過程，調動了學生的激情，激發(fā)了學生的求知欲，讓學生在不知不覺中主動獲取了物理知識，印象非常深刻。 二、加強科學探究，幫助學生掌握科學研究的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和良好的科學態(tài)度和科學作風。本章在編寫思路上有兩個突出的方面，（1）列舉事例并圖示，結合實驗探究的方式呈現(xiàn)課程內容。例如，對于定滑輪，一方面通過課本圖9-13顯示出定滑輪的應用，另一方面則要求學生參照課本圖9-14所示的方式進行實驗探究，目的是讓他們自己去發(fā)現(xiàn)定滑輪的特點和功能。（2）用完成科學探究的全過程的方式呈現(xiàn)課程內容。例如，探究杠桿的平衡條件。課本通過“提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析判斷、討論與交流”等科學探究的幾個主要環(huán)節(jié)引導學生操作，并得出結論。所以由于本章的編寫特點，決定了我們的教學行為。必須注重學生的科學探究活動，切忌走過場，讓學生通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，體驗探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神。真正讓學生實現(xiàn)從被動接受知識向主動獲取知識轉化。 三、注意一些重要概念的區(qū)別和聯(lián)系，加強學生對概念的理解和掌握。如（一）“功率”和“機械效率”：（1）區(qū)別，①定義不同：功率指的是物體在單位時間內所做的功。機械效率是指有用功跟總功的比值。②物理意義不同：功率是用來表示物體做功快慢的物理量。機械效率是衡量機械本身性能優(yōu)劣的一個重要因素，反映機械在一次做功的過程中有用功在總功當中所占的比例。③計算公式不同：功率的大小用公式P=W/t來計算，單位是瓦特；而機械效率用公式η=W有/W總來計算，它的大小通常用百分數(shù)來表示，且總小于1，沒有單位。（2）聯(lián)系：機械效率與功率雖然沒有必然的聯(lián)系，但在計算機械效率時，有時會用到功率。由于W有=P有t，W總=P總t,所以,η=W有/W總= P有t/P總t=P有/P總.這說明在使用機械時，機械效率等于有用功率與總功率的比值?？傊?，功率與機械效率是兩個截然不同的物理概念，兩者之間也沒有必然聯(lián)系。功率大的，機械效率不一定高；機械效率高的，功率也不一定大。又如（二）區(qū)別“有用功”“額外功”“總功”。有用功W有：工作時，對人們有用的功，是人們需要的，是利用機械工作時所達到的目的；額外功W額：工作時，人們不需要但不得不額外做的功；例如當我們用桶從水井里提水時，達到的目的是把水提起來，克服水的重力所做的功是有用功，而克服桶的重力所做的功不需要但又不得不做的功是額外功；水提滿了，但一不小心桶掉在了井里，這時達到的目的是把水桶撈起來，這是克服桶的重力所做的功是有用功，水桶里附帶有水，克服這部分水的重力所做的功就是額外功?？偣總：動力所做的功叫總功，總功等于有用功與額外功之和。一般來講，人或（動力）對機械所做的功是總功；機械對物體（或工作對象）所做的功叫有用功；克服機械的摩擦阻力和克服機械本身重力所做的功叫額外功。 四、讓學生在理解的基礎上熟悉一些有用的結論和推論，給學生對問題的分析和計算帶來方便。 如對于滑輪組豎直勻速提升物體(圖甲)有四個重要結論。（1）力的關系 ：F=G總 （使用條件是不計摩擦和繩重），F(xiàn)為作用在繩子自由端的拉力即動力、n為承擔物重的繩子段數(shù)、G總為總重（不計滑輪重及繩重和摩擦時G總=G）。 （2）距離關系： s=nh ,s為繩子自由端或動力移動的距離，h為重物被提升的高度，n為承擔物重的繩子段數(shù)。（3）速度關系：V繩=；V物=；V繩=nV物，Ｖ繩表示繩子自由端移動的速度；Ｖ物表示物體移動的速度。（4）計算機械效率的推論公式η=,G為被提升的物體重力。其實這四個結論對定滑輪和動滑輪也可以適用。對于定滑輪: n=1,則F=G，s=h，V繩=V物，η=;對于動滑輪：n=2,則F=G，s=2h，V繩=2V物，η=。如果滑輪組是水平勻速拉動物體（圖乙），克服的對象不是被拉物體的重力而是水平地面對物體的滑動摩擦力，只有克服了地面對被拉物體的滑動摩擦力f，物體才能被拉動，這時前面那四個結論應為（1）F=f （2） s=ns物，S是繩子自由端移動的距離,s物為被拉物體水平移動的距離，（3）V繩=nV物 ,V繩是繩子自由端移動的速度,V物是物體移動的速度.（4）計算機械效率的推論公式η=。這四個結論對定滑輪和動滑輪同樣適用。 A F 圖乙 圖甲 五、本章計算題的難點主要是在滑輪組的機械效率上。有關滑輪組機械效率的計算通常有兩種情況。1、如圖甲所示，是用滑輪組勻速提升物體（若不計繩重和摩擦）。從有用功，額外功和總功的定義出發(fā)，由于目的是提升物體，所以克服被提升物體的重力做的功是有用功，則W有=Gh。人對繩子自由端的拉力所做的功就是總功，則W總=FS?？朔踊喼厮龅墓κ穷~外功，則W額=G動h。機械效率η=W有／W總。而從三者的關系出發(fā)，還有W有=ηW總=W總－W額；W總=W有＋W額=W有／η；W額=W總－W有；η=Gh／FS=G／nF=G／(G＋G動)。2、如圖乙所示，用滑輪組水平勻速拉動物體（若不考慮滑輪重、繩重、滑輪和繩的摩擦）。乙圖的目的是水平拉動物體，所以克服物體所受的滑動摩擦力f做的功就是有用功，則W有=fS物（重力在此過程中不做功）。拉力F所做的功是總功W總=FS。此時額外功W額=W總－W有。機械效率η=W有用／W總=fS物／FS=f／nF。 當然，有關滑輪組機械效率的計算題目種類繁多，千變萬化，可以與功率的計算結合，也可以與壓強、浮力的計算結合。在教學中，通過測量滑輪組機械效率的實驗，認識到滑輪組的機械效率與物體的重力和動滑輪的重力有關，明確同一滑輪組提升的物體越重，機械效率越高；不同的滑輪組提升相同的重物，動滑輪越重，機械效率越低。從而避免學生在做以下這類題時出錯：某人用如圖甲所示的滑輪組勻速提起400N的物體時，繩子自由端的拉力為250N，則滑輪組的機械效率多大？在不計摩擦和繩重時，若用該滑輪組提升600N的重物時，繩子自由端的拉力為多大？若不充分認識滑輪組的機械效率與物重有關，學生極有可能用F=G／nη來求F的大小。所以，滑輪組機械效率的計算還應該在充分理解的基礎上去做，明確其中的物理量、關系和具體的求法。我們應讓學生多分析，多總結，多培養(yǎng)學生的理性思維，避免學生生搬硬套使用公式，盡可能引導學生少出錯，樹立信心，不畏懼解計算題. (作者：游懷先 單位：重慶市豐都縣平都中學校 郵編408200) （聯(lián)系電話：15213666819 電子信箱：fdpdzxyhx@sina.com ） 中小學各個科目優(yōu)質課視頻+課件教案學案試題全冊打包qq1119139686