《機(jī)械與人》教學(xué)的幾點(diǎn)感悟與建議

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教學(xué)無憂淘寶店 http://jiaoxue5u.taobao.com 您身邊的教學(xué)專家 《機(jī)械與人》教學(xué)的幾點(diǎn)感悟與建議 重慶市豐都縣平都中學(xué)校 游懷先 《機(jī)械與人》是滬科版八年級(jí)物理力學(xué)的最后一章內(nèi)容，本章也是力學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容。在每年中考中本章考點(diǎn)占較大比例，同時(shí)這部分內(nèi)容與我們的生活生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系在一起,要讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)真正達(dá)到學(xué)以致用.筆者通過多年的教學(xué)實(shí)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(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情景，把教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，使枯燥乏味的知識(shí)變得生動(dòng)、具體，以獲得良好的教學(xué)效果。教學(xué)中教師應(yīng)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(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ图翱梢曅暂^強(qiáng)的圖形聯(lián)系起來，以加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解掌握；同時(shí)有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，以進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生抽象思維能力的發(fā)展。如在第一節(jié)《科學(xué)探究：杠桿的平衡條件》中可以問學(xué)生如何很方便打開啤酒瓶蓋，激起學(xué)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(jī)、鉗子、羊角錘等），再展示生活中常見的大型機(jī)械如推土機(jī)、吊車。追問學(xué)生是否了解它們的用途，對(duì)于學(xué)生的回答，老師予以鼓勵(lì)。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(xué)生觀察帶來的常見杠桿，學(xué)生分組討論，總結(jié)它們的共同特征。老師引導(dǎo)進(jìn)一步總結(jié)得出杠桿概念。老師用多媒體展示撬棒撬石頭的動(dòng)畫，觀察固定點(diǎn)，然后讓學(xué)生找出瓶蓋起子、剪刀、扳手、核桃夾、訂書機(jī)等的固定點(diǎn)。進(jìn)一步問市場(chǎng)上的桿秤是杠桿嗎？它的固定點(diǎn)在哪里？由此順勢(shì)借助多媒體上的撬棒撬石頭動(dòng)畫讓學(xué)生認(rèn)識(shí)杠桿的五個(gè)概念（五要素：一點(diǎn)、兩力、兩臂）。再次播放投影，展示生活中的杠桿，讓學(xué)生明確例子中的杠桿五要素，并指出在圖中相應(yīng)的位置。這一時(shí)時(shí)創(chuàng)設(shè)情境過程，符合學(xué)生由感性到理性具體到抽象的思維發(fā)展過程，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的激情，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生在不知不覺中主動(dòng)獲取了物理知識(shí)，印象非常深刻。 二、加強(qiáng)科學(xué)探究，幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)。本章在編寫思路上有兩個(gè)突出的方面，（1）列舉事例并圖示，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究的方式呈現(xiàn)課程內(nèi)容。例如，對(duì)于定滑輪，一方面通過課本圖9-13顯示出定滑輪的應(yīng)用，另一方面則要求學(xué)生參照課本圖9-14所示的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，目的是讓他們自己去發(fā)現(xiàn)定滑輪的特點(diǎn)和功能。（2）用完成科學(xué)探究的全過程的方式呈現(xiàn)課程內(nèi)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(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析判斷、討論與交流”等科學(xué)探究的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生操作，并得出結(jié)論。所以由于本章的編寫特點(diǎn)，決定了我們的教學(xué)行為。必須注重學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)，切忌走過場(chǎng)，讓學(xué)生通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程，體驗(yàn)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。真正讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化。 三、注意一些重要概念的區(qū)別和聯(lián)系，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握。如（一）“功率”和“機(jī)械效率”：（1）區(qū)別，①定義不同：功率指的是物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。機(jī)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(jī)械效率是衡量機(jī)械本身性能優(yōu)劣的一個(gè)重要因素，反映機(jī)械在一次做功的過程中有用功在總功當(dāng)中所占的比例。③計(jì)算公式不同：功率的大小用公式P=W/t來計(jì)算，單位是瓦特；而機(jī)械效率用公式η=W有/W總來計(jì)算，它的大小通常用百分?jǐn)?shù)來表示，且總小于1，沒有單位。（2）聯(lián)系：機(jī)械效率與功率雖然沒有必然的聯(lián)系，但在計(jì)算機(jī)械效率時(shí)，有時(shí)會(huì)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(jī)械時(shí)，機(jī)械效率等于有用功率與總功率的比值。總之，功率與機(jī)械效率是兩個(gè)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(jī)械效率不一定高；機(jī)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(shí)，對(duì)人們有用的功，是人們需要的，是利用機(jī)械工作時(shí)所達(dá)到的目的；額外功W額：工作時(shí)，人們不需要但不得不額外做的功；例如當(dāng)我們用桶從水井里提水時(shí)，達(dá)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(shí)達(dá)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。總功W總：動(dòng)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(dòng)力）對(duì)機(jī)械所做的功是總功；機(jī)械對(duì)物體（或工作對(duì)象）所做的功叫有用功；克服機(jī)械的摩擦阻力和克服機(jī)械本身重力所做的功叫額外功。 四、讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上熟悉一些有用的結(jié)論和推論，給學(xué)生對(duì)問題的分析和計(jì)算帶來方便。 如對(duì)于滑輪組豎直勻速提升物體(圖甲)有四個(gè)重要結(jié)論。（1）力的關(guān)系 ：F=G總 （使用條件是不計(jì)摩擦和繩重），F(xiàn)為作用在繩子自由端的拉力即動(dòng)力、n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)、G總為總重（不計(jì)滑輪重及繩重和摩擦?xí)rG總=G）。 （2）距離關(guān)系： s=nh ,s為繩子自由端或動(dòng)力移動(dòng)的距離，h為重物被提升的高度，n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。（3）速度關(guān)系：V繩=；V物=；V繩=nV物，Ｖ繩表示繩子自由端移動(dòng)的速度；Ｖ物表示物體移動(dòng)的速度。（4）計(jì)算機(jī)械效率的推論公式η=,G為被提升的物體重力。其實(shí)這四個(gè)結(jié)論對(duì)定滑輪和動(dòng)滑輪也可以適用。對(duì)于定滑輪: n=1,則F=G，s=h，V繩=V物，η=;對(duì)于動(dòng)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(dòng)物體（圖乙），克服的對(duì)象不是被拉物體的重力而是水平地面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力，只有克服了地面對(duì)被拉物體的滑動(dòng)摩擦力f，物體才能被拉動(dòng)，這時(shí)前面那四個(gè)結(jié)論應(yīng)為（1）F=f （2） s=ns物，S是繩子自由端移動(dòng)的距離,s物為被拉物體水平移動(dòng)的距離，（3）V繩=nV物 ,V繩是繩子自由端移動(dòng)的速度,V物是物體移動(dòng)的速度.（4）計(jì)算機(jī)械效率的推論公式η=。這四個(gè)結(jié)論對(duì)定滑輪和動(dòng)滑輪同樣適用。 A F 圖乙 圖甲 五、本章計(jì)算題的難點(diǎn)主要是在滑輪組的機(jī)械效率上。有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)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(jì)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(duì)繩子自由端的拉力所做的功就是總功，則W總=FS?？朔?dòng)滑輪重所做的功是額外功，則W額=G動(dòng)h。機(jī)械效率η=W有／W總。而從三者的關(guān)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(dòng))。2、如圖乙所示，用滑輪組水平勻速拉動(dòng)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(dòng)物體，所以克服物體所受的滑動(dòng)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(shí)額外功W額=W總－W有。機(jī)械效率η=W有用／W總=fS物／FS=f／nF。 當(dāng)然，有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算題目種類繁多，千變?nèi)f化，可以與功率的計(jì)算結(jié)合，也可以與壓強(qiáng)、浮力的計(jì)算結(jié)合。在教學(xué)中，通過測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力和動(dòng)滑輪的重力有關(guān)，明確同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高；不同的滑輪組提升相同的重物，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。從而避免學(xué)生在做以下這類題時(shí)出錯(cuò)：某人用如圖甲所示的滑輪組勻速提起400N的物體時(shí)，繩子自由端的拉力為250N，則滑輪組的機(jī)械效率多大？在不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，若用該滑輪組提升600N的重物時(shí)，繩子自由端的拉力為多大？若不充分認(rèn)識(shí)滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)，學(xué)生極有可能用F=G／nη來求F的大小。所以，滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算還應(yīng)該在充分理解的基礎(chǔ)上去做，明確其中的物理量、關(guān)系和具體的求法。我們應(yīng)讓學(xué)生多分析，多總結(jié)，多培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，避免學(xué)生生搬硬套使用公式，盡可能引導(dǎo)學(xué)生少出錯(cuò)，樹立信心，不畏懼解計(jì)算題. (作者：游懷先 單位：重慶市豐都縣平都中學(xué)校 郵編408200) （聯(lián)系電話：15213666819 電子信箱：fdpdzxyhx@sina.com ） 中小學(xué)各個(gè)科目?jī)?yōu)質(zhì)課視頻+課件教案學(xué)案試題全冊(cè)打包qq1119139686