《功》的教学设计
【 教学目标 】
1.知识与技能:
(1)明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;
(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算;
(3)知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时,该力不做功;
2.过程与方法
经过举例,理解功及做功的必要因素,培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3.情感、态度与价值观:
通过用力未做功的实例,激起其学习功的知识内容的好奇心,使之积极参与判断是否做功的讨论。通过实验来培养学生的独立思考、动手能力,和团队协作精神。
【 教学过程设计 】
一、复习提问
问:力的三要素是指哪些?
问:重力的方向是怎样的 ?
问:力作用在物体上会怎样(产生什么效果)?
学生回答问题
二、新课引入
由力的不同作用效果引出功。
举例:
推桌子:邀请两位同学分别来推桌子,一位虽费了力气,但桌子没有移动,另一位用力将桌子推走了。
由生活中的例子给出功的定义。区分不同情况来理解。
三、新课展开
1.力学中功的含义
我们常说的功是有“成效”的意思,但在物理学中它还有特殊的含义。当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,我们就说这个力的作用有了成效,力学里就说这个力做了功。
让学生从概念中发现力做功需满足有两个条件。
一是 作用在物体上的力。(F)
二是 物体沿力的方向通过的距离。(S)
举例:
⑴ 举杠铃。⑵跳水。(3)攀岩。(4)掷铅球 2.
举例分析三种不做功的情况:
(1)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。
(2)物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离与力的方向垂直。
教师根据学生的回答再次强调做功的两个因素。
(3)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。
要注意同学们的回答中所出现的问题,并弥补关于惯性的知识。
举多个例子,要求学生判断是否做功。
例如:
⑴ 宇宙飞船升空,燃烧的气体对飞船有没有做功?
答:做了,因为燃烧的气体对火箭有一个向上的推力,火箭在这个推力作用下向上运行了一段距离。
⑵ 同学们将自行车推进校门,对车有没有做功?
答:做了,因为人对车有一个向前的推力,车在这个推力作用下前进了一段距离。
⑶ 一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体有没有做功?
⑷ 学生推讲台没推动。
⑸ 手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力有没有对桶做功?
⑹ 在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动,没受力。
3.功的计算
我们知道了力做功的两个条件,那如何来计算力所作的功呢?
功的计算公式:功=力×距离
即:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
用 W 表示功,用 F 表示力,s 表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式可写成: W = Fs。
在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛顿·米,它有一个专用名称叫焦耳,简称焦(J)。焦=1牛·米。
在列出公式之后进行必要的几点说明:
①使用 W = Fs,要注意单位的统一。
②做功的多少只由 W = Fs 决定,跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。
③知道 1 焦的物理意义,知道 1 焦的大小。
例题
四、课堂小结
本节课我们学习了力学中 “功”的概念,知道了做功的两个必要因素,给出了功的计算公式
W =F·s,知道了功的单位是焦耳。大家完成课后练习,帮助自己更好地理解功的意义,学会功的计算。
【板书设计】
功
1.当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,我们就说这个力做了功。
2.做功需满足有两个条件。
一是 作用在物体上的力。(F)
二是 物体沿力的方向通过的距离。(S)3.功的计算 W = Fs
毯技功作为我国舞蹈艺术的表现手法之一, 为舞蹈剧目增添了绚丽的光彩。一些演员较全面地掌握了舞蹈的技能技巧, 并以其毯技功的特长成为舞蹈团体的骨干力量。但是, 近年来毯技功越来越不受到演员们的重视, 在舞蹈演员们的基本功训练中, 其地位越来越低, 在学校经过几年专业训练的学生当了演员之后, 很少有人在坚持毯技功训练, 致使不少舞蹈团体缺乏技术较为全面又有毯技功特长的人才。有的学生觉得毯技功不易学不易练, 学会后用的机会也很少;有的学生片面地认为:“作为一个中国民族舞蹈演员, 毯技功学得好坏无关紧要, 因为毯技功的好坏已逐渐不再成为衡量、选择一个好演员的标准之一。”更有学生认为:“作为一个中国民族舞蹈演员是否还需要毯技功课训练?”对舞蹈训练中毯技功的存在问题提出了质疑。造成这样一种局面的原因有很多。教师既要端正学生对毯技功训练的不全面理解, 更要看到毯技功改革势在必行, 以适应优秀民族剧目发展的需求。
追宗溯源, 我国出土的西汉时期的乐舞陶俑, 就有倒立、后手翻、空翻等动作形式, 唐宋以后艺人们又将许多复杂的翻腾动作与表演结合起来。可见在我国古代的表演中, 毯技功已是演员训练和表演的内容之一。在我国历史悠久的戏剧中, 毯技功不仅有极高的水平, 有一整套的表演程式, 而且形成了一整套有民族特色的训练方法。当今, 体操、武术、杂技等各门类艺术的技能迅猛发展, 它们的技能技巧已达到了相当的高度。姊妹艺术是中国民族舞蹈发展的基础, 我们在借鉴姊妹艺术训练方法时, 技能技巧当然也是借鉴的内容之一。
新中国成立以来, 毯技功更为舞蹈增添了许多光彩, 如大型音乐舞蹈史诗《东方红》, 就多次成功运用了毯技功为舞蹈的表演手段。在“解放南京”舞蹈片段中, 演员成功运用了串小翻、小翻提、小翻前扑、窜毛等手段, 表现在血雨腥风中解放军的英勇形象, 技巧运用合理, 人物形象贴切生动。我校曾排练演出了“飞夺泸定桥”的剧目, 深受中央领导好评。在行军片段中, 运用毯技功特技, 下高、跳板接翻腾等毯技功技术为表现手段, 技巧高、险、飘、绝, 观众激动不已, 拍手称赞。试想如果没有了毯技功技能, 整个剧目一定会逊色不少, 这说明了毯技功能够很好地表现舞蹈的主题内容。
近年来有一些很好地运用了毯技功表演舞蹈内容的优秀剧目。如总政歌舞团获得全国舞蹈比赛一等奖的《穿越》, 由于毯技功运用合理, 技艺超群, 赢得了观众。
许多事实证明, 作为一个舞蹈演员, 不论男女, 娴熟地掌握毯技功技能, 就可以更好地塑造艺术形象, 为广大人民群众服务。
认识到舞蹈演员需要毯技功训练的同时, 我们必须看到目前毯技功训练确实还存着许多问题, 急需我们认真探讨和研究。
我们认为目前毯技功训练的问题主要是“质与量”“学与用”没有解决好, 这也是近年来演员和学生越来越不注重毯技功训练的主要原因之一。
在训练中, 首先我们没有较好地贯彻质与量的平衡问题。第一, 我们教材的内容比较多;第二, 学生毯技功训练的时间比较少;第三, 我们的保险辅助器械几乎为零。今天, 我们看到“体操技巧”“武术技巧”“杂技技巧”的毯技功技术突飞猛进, 也想追求那样的高难度, 也想让我们的学生都会“四样大筋斗”:前扑, 大提, 拆腰, 大蛮子, 还有小翻及小翻连挂。但由于时间少、内容多、难度大, 学生的体能大多跟不上难度的要求, 致使很多动作不够娴熟, 质量不高, 往往不能在舞台上使用, 或即便大胆运用了, 观众却为他提心吊胆, 也就更谈不上艺术的感染力了。
在教学过程中, 我们认为毯技功基础不扎实, 如拿顶、虎跳、毽子、拆腰等功力不够, 训练数量更是少之又少, 导致了我们无法有质的飞跃。针对这一现实, 我们应加强毯技功基础训练, 内容不宜多, 但一定要在动作的质量和熟练掌握程度上下功夫。一些易为舞蹈剧目用到, 对体能和要求不算太高的动作, 如站提、小翻、吊毛、后爬虎、抢背等, 应多练精炼, 在掌握的情况下, 加大训练密度, 以达到高质量和比较娴熟的目的。当然毯技功训练的方法、内容手段需要我们不断摸索、探究, 还必须用发展的眼光看。这方面, 我们应该虚心地向体操界、武术界、杂技界等其他艺术门类学习, 加强交流和教研工作。
“学与用”是值得深入探讨的大问题。戏曲界有句俗语:“没有武行, 哪有武戏。”必须考虑到今后舞蹈发展的方向, 综合其他训练科目来解决这个问题。但现实的是:毯技功训练难度大, 体能要求高, 又具有较大的危险性, 学生熟练地掌握毯技功技能除了要付出辛勤的汗水和反复磨练之外, 还要放下对于意外伤害的心理负担。当他们取得了一些成绩之后, 在舞台上却没有机会运用, 没有好的剧目来表演, 他们的训练积极性能有多高?我们恳切呼吁舞蹈编导与专家多编一些成功地运用毯技功表现舞蹈内容的剧目, 使他们有用武之地。
总之, 舞蹈毯技功训练方法与手段的改革必须考虑到舞蹈的特性, 舞蹈毯技功训练是舞蹈训练的一种, 它姓“舞”, 应该区别于体操、武术等其它艺术形式, 它应和舞蹈训练的其它科目一起逐步形成中国民族舞蹈演员的训练体系。
摘要:目前毯技功训练的问题主要是“质与量”“学与用”没有解决好, 训练设施手段方法跟不上。毯技功课有着辉煌的过去, 现在许多学校的毯技功课滞后, 致使很多动作不够娴熟, 质量不高, 不能在舞台上使用。我们应该虚心地向体操、杂技、武术等其他艺术门类学习, 加强交流和教研工作。
关键词:舞蹈,毯技功训练,“质与量”,“学与用”
参考文献
[1]金秋.中国传统文化与舞蹈.中国社会科学出版社, 2006.
[2]王克芬.中国古代舞蹈史话.人民音乐出版社, 1980.
功的概念在物理学中占有十分重要的地位.是中学物理教学的重点.功是反映物体间相互作用过程中能量变化多少的物理量,是用来说明力在运动过程中对物体所引起的效应的,是能量变化的量度.虽然功的定义和量度公式W=Fscosθ等从表面来看,似乎并不复杂,容易掌握.但若对其实质不能清晰透彻理解,则也很难灵活准确的运用解决具体问题.因此,深化对功的理解和应用的教学尤为必要.
1深化理解,掌握实质,培养思维的深刻性
对于功的概念的认识理解,只从正面掌握定义,公式等简单的物理含义是远远不够的,要达到透彻理解深刻掌握的目的,还必须在具体问题中,从不同侧面、反面加以强化,及时地在理解应用上的偏差,症结之处,剖析,点拨、指导,使其在实际应用中,深化理解,增强思维的深刻性.
例1在平静的湖面上停泊两只船甲和乙,两船间用绳子连结,甲船上站着一质量为50 kg的人,甲船的质量为150 kg.乙船的质量为200 kg.现甲船上人用100 N的力拉绳子,使甲、乙两船都由静止开始运动,若忽略水对船的阻力.则人拉绳子的6 s内对物体做的功为.
解析此题容易出现的错误有两种:其一是片面认为人拉绳子的6 s内对物体做的功,就是人对乙船拉力的功,其二认为人对甲船的作用力是静摩擦力,静摩擦力不做功,因此人对物体所做的功就等于人对乙船的拉力所做的功.导致错误的主要原因是对功的认识肤浅及静摩擦力不做功的错误定势的干扰.实质人在拉绳的6 s内不仅拉力对乙船做正功,同时脚对甲船的静摩擦力,在力的方向上有位移,因此人对甲船也要做正功.所以结果应该是对甲、乙两船做功的和(W=W甲+W乙=675 J+900 J=1575 J,解过程略).对于功的理解上常见的模糊、错误认识还有,“滑动摩擦力一定做负功,物体所受弹力与运动方向垂直,则弹力不能做功,人所做的功就是人对物体所做的功”等.这些对功的理解和应用,都会带来一定的消极、干扰作用,所以必须澄清认识,并要有针对性的选择习题,进行矫正,根治,以深化对功的理解,使认识水平向高层次发展.功是过程量,公式W=Fscosθ中各物理量均与过程相关.因此解题时必须先弄清物理过程及各物理量的特性,不能随意,盲目生搬硬套公式.
2巧妙转化,另辟蹊径,培养思维的广阔性和敏捷性
爸式W=Fscosθ只适用于恒力作功,但对于有些变力做功问题,如能巧妙的进行逻辑变换的转化,将会别开生面,化难为易,使变力做功问题转化为恒力做功,为公式W=Fscosθ的应用寻找开辟新的路径,将有效的拓宽解题思路,提高思维的广阔性和敏捷性.
例2两个底面积都是S圆桶,放在同一水平面上,桶内盛水,水面高度分别为h1和h2,如图1所示.已知水的密度为ρ.现将连接两桶的阀门打开,最后两桶水面高度相等,则这个过程中重力做的功等于.
解法1水移动过程中重力是个变力,求功需用积分法,则超越高中范围.但从水移动过程中可知,重力是均匀变化的,所以可以求出重力作用的平均值,再由图2分析求出变化的水柱向下的位移s.可由W=scosθ,求得此过程中重力做的功为
W=(h1-h2)ρsg+02·h1-h22=ρ(h1-h2)2sg4.
解法2因左右两桶截面相同,所以重力做功的结果等效于把左桶中高于右桶水面的水柱的上一半,一次性的移到右管水面上.
所以W=12(h1-h2)ρsg·12(h1-h2)
=ρ(h1-h2)2sg4.
3灵活掌握s在不同情况下的物理含义及求法,培养思维的灵活性和变通性
在通常情况下,公式中的s是位移,但在耗散力做功的情况下(摩擦力、空气阻力、爆炸力、磁场力等),s不是位移,是路程.
例3质量为m的汽车,从A点出发作匀速圆周运动,在水平地面上绕半径为R的圆又回到A点,若路面对汽车的阻力是车重的k倍,则绕一周汽车克服阻力所做的功是
A.0B.mgRC.kmgRD.2πkmgR
汽车匀速圆周运动一周,位移为零.但汽车要克服阻力做功,有机械能转化为其它形式的能.所以汽车运动一周克服阻力做功不为零.因此由公式W=Fscosθ计算耗散力的功时,s不是位移是路程.本题正确答案应选D.
在解题过程中,要注意位移s是力的作用点的位移还是物体的位移,避免选取不当而造成错误.
例4如图3所示,质量为m的木块由光滑的1/4圆弧轨道顶端自由滑下,水平滑下静止在光滑的水平面上的质量为M的小车上,木块与小车间的滑动摩擦系数为μ,木块在小车上滑行L后相对小车静止,此时小车向前移动了s.求此过程中摩擦力做功是多少?
如图4所示对木块来说,木块的位移与所受摩擦力的作用点位移相同,均是s+L,则小车对木块的摩擦力所做的功为
W=f·(s+L)cos180°=-μmg(s+L).
对小车来说,车的位移为s,所受摩擦力的作用点的位移为L+S,那么木块对小车的摩擦力所做的功,是μ·mgs,还是μmg(L+s)呢?依功能关系分析可知,木块与车相互作用的过程中,车对木块的摩擦力做负功,使动能减少,一部分传递给小车,另一部分转化为“摩擦生热”的内能.木块对小车作正功,使小车动能增加,若结果是μmg(L+s),则木块减少的动能全部转化为小车的动能,这与能量转化事实不符.因此,求木块对小车的摩擦力所做的功时的位移,必须是小车的位移,而不能是力的作用点的位移.但求如图5所示的拉伸弹簧的力F做的功时,其位移又必须是力的作用点的位移,而不是弹簧的位移.因此在解题时,必须具体问题,具体分析,慎重选择.一般来说研究对象可视为质点,则可不加区别(如本题中的木块),对于刚体,如果力又作用于一点,且刚体只作平动时,其物体位移与力的作用点的位移等价,否则必须注意认真分析区别.
在复杂物理过程的分析时,要灵活联想,合理变通,巧妙思维,以拓宽解题思路.
例5如图6所示,木块的一端固定着一定滑轮,细绳通过它一端固定于O点.绳的另一端受到F外力作用,F力方向与水平面成θ角,木块向右移动了s m,则在这一过程中,外力F做的功是
A.FscosθB.2Fscosθ
C.Fs(1+cosθ)D.2Pscos2(θ/2)
解析由图6不能直观得出力F作用点的位移.见图7,如果假设拉力F是沿水平方向,物体位移s,则力的作用点A将移动2s到A1点.力F方向与水平成θ角作用时,力的作用点的位移是AA2,则可求得沿力F方向的位移
AA3=AP+PA3=scosθ+s,
所以外力F做功为
W=F(s+scosθ)=Fs(1+cosθ).
这样通过借助图形,类比联想等,巧妙变通思维,使得这一复杂而抽象问题,得以准确迅速解决.
松阳一中 物理组 林凯
教学设计思路
本节课也是以“功是能量转化的量度” 为教学线索的。从追寻守恒量谈到能量的转化,从能量的转化使学生明白引入功的必要性和必然性;从生活中的物质生产的基本动作和学生参与的互动实验,探究“功”的来历和做功的不可缺少的因素;再通过特殊情景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴两种特殊情况推导出功的一般表达式;从功的一般表达式的深化研究得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过“功是能量转化的量度”探究功是标量;通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系;通过例题的拓展得出WFlcos的适用条件,并为以后探究弹性势能的表达式埋下伏笔。教学目标
1、理解功的概念,知道做功的两个不可缺少的因素。
2、掌握功的公式:WFScos,会计算恒力的功,掌握计算总功的方法。
3、知道功是标量,认识正功、负功的含义 教学过程
一.引入新课:
不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程,可见,功与能是紧密联系的两个物理量。因此,在本章追寻守恒定律的过程中,首先学习功。设问:为什么要引入功?
二.通过演示和事例,说明功是能量转化的量度,演示:汽球实验
通过学生举例和学生演示汽球实验的分析发现力对物体做功的确导致了物体能量的变化。
又如书本57图7.2-1甲:货物在起重机的作用下重力势能增加了;乙:列车在机车牵引下动能增加了;丙:握力器在手的压力下弹性势能增加了。上述事例也说明能量发生变化,一定有力对物体做了功,反过来,力对物体 做了多少的功,就意味着有多少的能量发生了转化。可见,功是能量转化的量度。
三.通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。
通过引导使学生明白:要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来,从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法,一种是用较大的阻力,通过较小的位移,使车停下;还有一种是车受到较小的阻力,通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的,可见,做功也是一样的。由此可见,做功是和两个因素相联系的,一个是力,还有一个是在力方向上发生的位移大小。
四.通过从特殊到一般,再从一般到特殊,借鉴等效思想,引导学生探究出求功的一般表达式WFlcos 特殊情景1:
如图,物体在水平恒力F的作用下前进L位移,力F做功多少? 特殊情景2:
如图用竖直向上的提力提水桶水平匀速前行一段位移l,提力对水桶有没有做功?做了多少功? 一般情景3:
一般的情况力F的方向与运动方向并不一致,也不是与运动方向发生的位移相垂直,力F方向与运动方向成某一角度时,力F对物体有没有做功呢?
若做了功,所做的功又是多少呢?
a.提出猜想:
通过做功的两个必要因素启发引导学生进行猜想,并交流猜想。可能提出几种猜想:
(1)力F做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。
(2)力F做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。
同样一个力F作用方向不同,在改变物体能量上效果不相同,可从两种特殊情况作定性分析,否定猜想(1)。
对猜想(2)提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。
b.师生交流协作,学生分析论证,验证猜想:
1、教师启发:运用矢量分解,把一般情境问题转化为二个简单的特殊问 题,同时渗透等效思想。
2、学生论证:
cosF2FsinWF1lFlcosl1lcosl2lcosWFl1FlcosF1Fc。优化表述论证成果:一般的情况力对物体所做的功,等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即WFlcos 五.从一般到特殊,深化对WFlcos的认识
讨论一个力做功时可能出现的几种情形:(1)当= /2 时,cos =0,W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直时,力F不做功。物体在这个力F作用下能量不发生变化(既没有增加也没有减小)
(2)当0 < /2 时,cos > 0,W>0。表示力F对物体做了正功。(3)当/2 < 时,cos < 0,W <0。表示力F对物体做了负功。功既可以是正值,还可以是负值。
结合书本P5图5.2-5进一步讨论正功和负功含义(仅限于学生的现有知识水平,对运动只学习了直线运动,因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量):
(1)正功:力对物体做正功时,这个力对物体而言是动力,对物体而言是输入了能量,物体的能量发生了增加。
(2)负功:力对物体做负功时,这个力对物体而言是阻力,对物体而言是输出了能量,物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了-20J的功,可以说这个物体克服这个力做了20J的功。
顺便说明在国际单位制中,功的单位是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即1J1N1m1Nm 六.功的拓展研究:课后探究 知能优化训练
1.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图所示,物体m相对斜面静止.则下列说法中不正确的是()A.重力对物体m做正功
B.合力对物体m做功为零 C.摩擦力对物体m做负功
D.支持力对物体m做正功
变式训练1 如图所示,重物P放在粗糙的水平板OA上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P没有滑动之前,下列说法中正确的是()A.P受到的支持力不做功 B.P受到的支持力做正功 C.P受到的摩擦力不做功 D.P受到的摩擦力做负功 2变力做功的计算
(2011年西安八校高三模拟考试)某人利用如图所示的装置,用100 N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点.已知α1=30°,α2=37°,h=1.5 m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦.
求绳的拉力对物体所做的功.
3摩擦力做功的计算
教学设计思路
从生活中的物质生产的基本动作和
学生参与的互动实验,探究“功”的来历
和做功的不可缺少的因素;再通过特殊情
景引出一般情景,并通过等效思想,借鉴
两种特殊情况推导出功的一般表达式;从
功的一般表达式的深化研究得出功有正、负;从功的正、负引出功是矢量还是标量,通过“功是能量转化的量度”探究功是标
量;通过例题得出几个力做功和它们的合力做功的关系;通过例题的拓展得出 w?flcos?的适用条件,并为以后探究
弹性势能的表达式埋下伏笔。
本节课的教学流程图如右图所示。
整个教学的设计和课堂教学的过程还应紧紧围绕着课程目标的三个维度展开。教学目标
(一)知识与技能
1、知道功的来历,掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般,一般到特殊推导功的一般表达式,知道功的单位。
3、掌握w?flcos? 只适用于恒力,l应为对地位移。
(二)过程与方法
1、通过演示和事例,并同时通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
2、在推导w?flcos?过程中,通过猜想、从特殊到一般,再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力,并渗透等效思想,有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
(三)情感态度与价值观
1、通过“为什么要引入功”和“功”的来历的探究,使学生体会到物理来源于生活,并使学生体验到物理学家在追寻守恒量和守恒定律过程中所做的研究过程。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
教学用具
弓箭、重物、锯、木板、榔头、钉子、起子 教学过程
一.引入新课:
不同形式的能量之间可以互相转化。能量变化的过程必然伴随着做功的过程,可见,功与能是紧密联系的两个物理量。因此,在本章追寻守恒定律的过程中,首先学习功。设问:为什么要引入功?
二.通过启发式探究,使学生明白“功”的来历并掌握做功的两个因素。
通过功的英文单词是“work”,“work”不就是“工作”吗?那“做工”和“做功”意思是不是一样?引出本节课要探究的第二个问题:“功”的来历和做功的因素。互动演示:请同学背或抱着一桶纯净水。教师“命令”:“你今天的‘工作’就是抱着这桶纯净水站一个小时。”
提问学生:“这个同学有没有在工作?”,“有没有使这桶纯净水的能量发生改变?” 围绕“功是能量转化的量度”使学生明白这种情况是劳而无“功”,对纯净水桶的运动能量并无影响。因此从有没有对物体的能量变化产生影响使学生明白“功”的来历。下面我们来探究一下影响做功的因素。请同学们考虑一下汽车刹车的情况。
通过引导使学生明白:要使两辆完全相同的以同样速度行驶的汽车停下来,从受到的阻力大小和通过的位移大小考虑可以采用两种方法,一种是用较大的阻力,通过较小的位移,使车停下;还有一种是车受到较小的阻力,通过比较长的位移使车停下。两种方法在改变车的运动能量上是等效的,可见,做功也是一样的。由此可见,做功是和两个因素相联系的,一个是力,还有一个是在力方向上发生的位移大小。
实际上物理学家在定义功的过程中,还考虑了大量的实际生产工作。
演示:锯木头、敲钉子等工作。
我们说物理来源于生活,功的定义也是如此。
如锯木头,可以分为“推锯”和“拉锯”两个动作;敲钉子,可以分为“举锤子”和“碰钉子”两种动作。物质生产工作都是由一些简单的动作组合起来的。即使一些比较复杂的工作,其实也只是一些推、拉、踏、旋等简单动作,按照一定的规律,进行连续的活动罢了。而推是向前用力,拉是向后用力,踏是向下用力,举是向上用力,旋是边推边拉,碰是快推或快拉,而拉又是向后的“推”。归结起来,所有这些简单的动作,可以说都是不同方向的“推”,而“推”显然是一切工作的基本单位。而之所以能构成推的动作,必须要有两个内容,一是作用力,二是移动的距离,两者缺一不可。显然,功定义成力和在力方向上发生位移的乘积是非常准确的。这也是物理来源于生活又和生活相统一的一个很好的例子。
而这也就是做功的两个必不可缺少的两个因素。四.通过从特殊到一般,再从一般到特殊,借鉴等效思想,引导学生探究出求功的一般表达式w?flcos? 特殊情景1: 如图,物体在水平恒力f的作用下
前进l位移,力f做功多少?
特殊情景2:
如图用竖直向上的提力提水桶水平匀
速前行一段位移l,提力对水桶有没有做
功?做了多少功?
一般情景3:
一般的情况力f的方向与运动方向并
不一致,也不是与运动方向发生的位移相垂直,力f方向与运动方向成某一角度时,力f对物体有没有做功呢?
若做了功,所做的功又是多少呢? a.提出猜想:
通过做功的两个必要因素启发引导
学生进行猜想,并交流猜想。可能提出
几种猜想:
(1)力f做功大小和力与运动方向的夹角α没有关系。
(2)力f做功大小和力与运动方向的夹角α有关系。
同样一个力f作用方向不同,在改变物体能量上效果不相同,可从两种特殊情况作定性分析,否定猜想(1)。
对猜想(2)提出运用特殊到一般的思维来理论验证的思路。b.师生交流协作,学生分析论证,验证猜想:
1、教师启发:运用矢量分解,把一般情境问题转化为二个简单的特殊问题,同时渗透等效思想。
2、学生论证: f 1? fcos?f2?fsin?w?f1l?flcos?l1?lcos?l2?lcos?w?fl1? flcos? c。优化表述论证成果:一般的情况力对物体所做的功,等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三者的乘积。即w?flcos? 五.从一般到特殊,深化对w?flcos?的认识
讨论一个力做功时可能出现的几种情形:(1)当?= ?/2 时,cos ?=0,w=0。表示力f方向跟位移l的方向垂直时,力f不做功。物体在这个力f作用下能量不发生变化(既没有增加也没有减小)
(2)当0 ? ?< ?/2 时,cos ? > 0,w>0。表示力f对物体做了正功。
(3)当?/2 < ? ? ? 时,cos ? < 0,w <0。
表示力f对物体做了负功。
功既可以是正值,还可以是负值。
结合书本图5.2-5进一步讨论正功和负功含义(仅限于学生的现有知识水平,对运动只学习了直线运动,因此对物体的能量也只限于讨论运动物体的能量):
(1)正功:力对物体做正功时,这个力对物体而言是动力,对物体而言是输入了能量,物体的能量发生了增加。
(2)负功:力对物体做负功时,这个力对物体而言是阻力,对物体而言是输出了能量,物体的能量发生了减小。也可以表述成“物体克服这个力做了功”。例如某个力做了-10j的功,可以说这个物体克服这个力做了10j的功。
顺便说明在国际单位制中,功的单位是j。1j等于1n的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。即1j?1n?1m?1n?m 六.功的拓展研究1: 功是矢量还是标量呢?
引导学生围绕“功是能量转化的量度”出发讨论功是标量还是矢量。
得出:力做功的效果表现为物体在力的作用下能量发生了变化(增加了或减少了)。也就是做功能增加(或减少)作用物体的能量。而能量没有方向性。那么促使能量变化的力的作用效果——功也没有方向性。可见,功是标量,正负不表示方向,仅表示做功的性质。
通过例题探究几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
例 质量为m的物体沿着倾角为?的光滑斜面下滑l的距离,斜面保持不动,求物体所受的各力做功多少?物体的合力做功多少?
解:wg?mglcos(90? ??)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 w合=(mgsin?)l?mglsin??wg?wfn 我们发现:物体所受合力做的功恰等于各力做功的代数和。
若斜面粗糙,上面结论是否还成立? ? wg?mglcos(90???)?mglsin? wfn?fnlcos90?0 wff???mglcos? w合=(mgsin???mgcos?)l?mgl(sin???cos?)?wg?wfn?wff 若斜面粗糙,同样发现上面结论成立。因此几个力对一个物体做功的代数和,等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
而这再一次验证了功是标量,运算遵循代数法则。
上例中,若物体在光滑斜面上向下滑行过程中,斜面 同时往后退,试判断重力和支持力做功的性质。我们发现,同一个客观的运动,相对于不同的参考系,位移是不同的。因此,一般在中学物理中我们约定,计算功位移都以地面为参考系。
七.功的拓展研究2 新的问题情境:如图:小木块受到水平向右的拉力f=1n作用,在水平地面上向右移动了 l=1m后,再然后拉力大小不变又向左拉了来回
到原处。求:拉力f所做的功。
通过分析、引导得出:功的计算公式w?flcos?只适用于恒力做功。
拓展推广研究并留下新的问题情境:
提出问题:功的计算式w?flcos?不适用于变力做功,那
么对于物体在受到变力作用下发生了一段位移做功的情况是不
是有新的求变力做功的理论和方法呢?例如用水平力f拉伸弹簧 l的距离,如何求这个变力做功呢?(留下悬念,为第五节探究弹性势能的表达式埋好伏笔。)
这个问题留待我们在以后的学习中去解决
板书设计 ? 教后反思
学习《功》是为了追寻守恒定律服务的,也为后面的动能定理学习打好基础。
本节课通过五个问题的设置(见板书方框部分的内容),层层推进,一环紧扣一环,每一个问题的探究和下一个问题的引出都很自然,符合学生的认知规律。尤其是前面部分探究功的来历和做功的因素,学生探究的积极性很高。在不知不觉中,顺其自然地完成了整节课知识点的教学任务,又为后面的探究弹性势能的表达式设下伏笔,从而使学生认识到功和能是紧密联系在一起的,自然地为后面的教学做好铺垫、打好基础。篇二:鲁科版必修二1.1《机械功》word教案02 鲁科版物理(必修)2第一章功和功率
第一节 机械功
一、教学内容分析 1.内容与地位
在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。该内容要求学生理解功的概念;在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;知道正功、负功的含义;应用功的一般公式,会计算恒力、合力的功。
本节课是在学生已有的认知结构“功的公式w = fs”的基础上进行扩展,从力作用效果的角度导出功的一般公式w = fscosα,突出了力有空间积累的效果。功是物理学中的重要概念,功是能量转化的量度,与现代生活、生产等有着密切的联系。因此,在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法,让学生了解物理思想,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,让学生得到成功的体验,让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。2.教学目标
⑴知识与技能:理解功的概念。知道功是标量,认识正功、负功的含义,在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。能利用功的一般公式计算恒力的功,掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法:通过功的概念及其公式导出的过程,体会并学习物理学的研究方法,能从现实生活中发现与“功”有关的问题,能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。⑶情感态度与价值观:有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探索与日常生活有关的“功”问题,认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。3.教学重点、难点
⑴重点:功的一般公式及其推导过程;判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负;总功的计算。
⑵难点:弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的;认识负功的物理意义;总功的计算。
二、案例设计(一)导入新课
让全班学生动手操作:将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式,并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论,用示意图分类展示在黑板上。
预测 操作的方式:大部分学生
会上提,小部分学生会平推、斜推、斜拉,如右图所示。
问题1 分组进行讨论交流,图
(a)、图(b)恒力f是否做功,为什么?
预测1 都有做功。
预测2 图(a)恒力f有做功,图(b)恒力f没有做功。
让学生回答,基本上能从初中学过做功的两个因素(即一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离)入手。
扩展:高中我们已学习了位移,做功的两个要素是:作用在物体上的力和物体在力的
方向上发生的位移。也就是说,如果施力于某物体,并使该物体在力的方向上移动一段距离,我们就说力对这个物体做了功。那么,功应该如何求解呢?本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
[板书]第1节 机械功(二)新课教学
[板书]1.机械功的定义:作用于某物体的恒力f与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2 若物体发生的位移为s,则图(a)、图(b)恒力f做的功各为多少?
预测1 都有做功,w = fs。
预测2 图(a),w = fs;图(b),w = 0。
说明应用初中所学的有关功的知识,基本上能够解决。
问题3 若物体发生的位移为s,则图(c)恒力f是否做功、做的功为多少?
设疑力f有什么作用效果?
预测使物体竖直上提和水平前进。
教师引导:能否从力的分解角度来讨论问题2呢? 分组讨论探究,并请小组代表回答问题2。
预测1 不做功。因为物体在力f的方向上没有发生位移,s是水平方向上发生的位移。预测2 有做功,w = fs。因为功是力f与位移s的乘积
预测3 有做功,w = fscosα。因为
根据平行四边形定则,把力f分解为使物体水平前进的力f1 = fcosα和竖直上提的力f2 = fsinα。
沿f1的方向发生的位移为s,f1所做的功w1 = fcosα· s = fscosα;f2与s的方
向垂直,f2没有对物体做功。由于f的作用效果与分力f1和f2共同作用效果相同,所以恒力f对物体所做的功w = w1 = fscosα。
说明 分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程,教师小结:一般地,对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力f,都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力,再结合功的定义,得到 功的一般计算式 w = fscosα
教师:由于位移是矢量,也可以将位移s分解,再结合功的定义来推导功的一般计算式,有兴趣的学生课后去完成。
让学生阅读课本p4第三自然段,并回答1焦耳是如何定义的。
[板书]2.机械功的计算
[板书]⑴功的公式:w = fscosα(适用条件是f必须是恒力)
用小黑板或多媒体投影出示下列表格
让学生阅读课本p5后,由小组讨论得到结果,填入表格中。1预测1 w1 = fs 预测2 w1 = fscos150° =3fs 2 问题5 试比较图甲、乙中力f 对小车所做的功的大小。
预测1 w1 > w2 预测2 w1 = w2 说明 设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。
教师指出:功是标量,其大小的比较,是取绝对值进行比较的,w1 = w2才是正确的。又如做功-9j > 1j,-1j < 3j,5j =37° = 53°,所以 wg = glcos53° = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 方法三:用力的分解等效。将重力分解为使货物沿斜面下滑的分力g1和垂直
紧压斜面的分力g2,则有g1 = mgsin37°。
由于g2与位移垂直,g2对货物没有做功,所以重力所做的功等于沿斜面向下的分力g1所做的功,即
wg = g1l = mglsin37°≈100 × 10 × 1.5 × 0.6 j = 900 j 摩擦力f对货物所做的功 wf = f lcos180° =0.2 × 100 × 10 × 0.8 × 1.5 j =f = mgsin37°μmgcos37°)l = mg(sin37°0.2 × 0.8)× 1.5j = 660j 说明 例题的选择主要是考虑以下几点:①温故,如受力分析、正交分解等。②知新,如求功公式的应用,对正功、负功、不做功的求解具有普遍性。③求重力功时可以进行多角度的思维训练。④可以体现出外力做的总功与合外力做的功的关系,以便归纳。要求学生思考独立完成该例题,请好中差三位学生上台扳演,教师可以及时地订正学生解题时存在的问题和不良习惯。
小结 在多个力共同作用下,这些力对物体所做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和即w总 = w1 + w2 + ? + wn,代入时应考虑功的正负号;若合外力为恒力,则求总功时还可以用w总 = f合scosα来求解,其中α是合力f合方向与位移s方向之间的夹角。
三.案例评析: 本案例的设计让学生亲手移动课桌进行功的探究,使学生学习物理与生活拉近了距
功
教案
苏科版
设计意图及教材分析
我采用的是教案学案一体化的问题式教学方式,教师用的教案和学生的学案几乎一样,只是学生的学案写的是这个问题的答案,而教师的教案写的我将如何教这个问题。这种教学方式的好处在于通过具体的问题引导,学生在预习时就可以掌握本节大部分知识了,能充分的调动学生。
本章节是苏科版初中物理的重点,也是中考必考章节之一,为以后学习电功做了铺垫,同时也为下一章能量部分打下基础。
本节主要是由“什么是功”和“做功了吗”两部分内容组成,内容抽象性较强,学生在这方面的知识相对欠缺。
“什么是功”部分的活动11.5“探究斜面”是学生认识功的关键,学生亲自动手实验,可增加对功概念的认识和理解,同时又能培养学生的动手与合作能力。
“做功了吗”部分先给出了做功的两个必要条件,紧接着让学生判断四副彩图中的人是否做了功,符合学生的认知过程,教学目标
知识与技能(1)。知道功的定义,公式和单位,并会利用公式进行相关计算。(2)。知道产生功的两个必要条件,并会判断各种情况下力是否做功。(3)。熟悉探究机械特点的实验过程 过程与方法
(1)实验探究,学生在亲自动手完成活动11.5的基础上,探究总结机械的共同特点。(2)练习通过网络获得新知识的方法。情感,态度与价值观
(1)培养学生实事求是相互合作的科学态度。(2)养成学生善于将所学知识用于生活的习惯。教学重难点
重点:功概念的理解及利用公式的简单计算。难点:做功必备的两个条件。教具与学具
多媒体,斜面,木块,弹簧测力计和小车。课前准备
完成学案上的“课前预习”部分(实验有条件的可以先做)。教学过程(即学生学案)
课前预习(1)。想一想我们平时所使用的机械有什么特点?
由于学生课前已经预习,本问题打算直接让学生分组探讨,同组每个学生都要说出自己的思考结果,同组同学互相补充,取长补短,最后由组长记录下本组经讨论后得到的最佳答案,然后在教师组织下各组长代表自己组汇报讨论结果,最后由教师引导出结论(省力的费距离,省距离的费力)
本问题耗时约8分钟。
(2)。是否存在既省力又省距离的机械?请你设计实验并进行验证,将实验结论写出。本部分打算让学生分组自己设计并完成实验,教师在教室内走动,给各组做指导,及时发现和纠正各组在实验中出现的问题,并提醒其他组不要犯同样的错误。
在教师组织下各组组长上报自己组的实验结论,大家共同讨论,得出正确结果。
本部分耗时大约15分钟。(3)。什么是功?计算公式是什么?单位有哪些?
本问题打算让学生自己回答,教师稍提一下复合单位,简单复习一下速度和密度的单位。本问题耗时大约5分钟。
(4)。对物体做功的两个必要条件是什么?请判断书上彩图11-30中是否有功的产生(P15),并简单说明原因。本问题我将采用学生回答,同学纠错的方式。即一个学生起来展示自己成果,其他学生找他的错误,发现后马上给予纠正。打算四个学生回答。
多媒体投影书P16 例题,学生板书,并再加上一问:如果一个人又把这桶水沿水平方向提远3米,那么这个人对水桶做了多少功? 学生板书并讲解原因。本部分耗时约15分钟。课后练习
1.重力为100N的物体,受到20N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_________J,拉力做功为_________J.2.一辆汽车满载时总重810N,在8.210N的牵引力作用下上坡,已知汽车沿斜坡前进了500m,在竖直方向升高了10m,那么牵引力对汽车做了_________J的功,汽车克服重力做了_________J的功.3.重为1000N的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m,小车所受的阻力为车重的0.3倍,则拉力对小车做的功为______J;小车重力做的功为______J.4.某商场扶梯的高度是5m,扶梯长是7m,小明体重为600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功____J。5.如图所示,物体A通过滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以1m/s 的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4N,若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为__________N。拉力F在10S内做的功为_________J。
二、选择:
1.下列关于功的各种说法中,正确的是()A.只要有力作用在物体上,就一定做了功 B.只要物体移动了距离,就一定做了功
C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功
D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功 2.下列关于做功多少的一些说法,正确的是()A、物体通过的距离越长,做功越多.B、作用在物体上的力越大,做功越多.C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多.D、以上说法都不对.3.从滑梯上匀速滑下,在这个过程中,下列说法正确的是()A、受到的力都做了功 B、受到的重力没有做功
C、受到的支持力没有做功 D、对滑梯的压力做了功
5.小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是()
A、0 B、150J C、6000J D、无法计算
6.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为 和A.则()B.
C.
D.无法确定
7.一只箱重1000N,放在水平地面上,若用100N的水平推力将箱沿力的方向匀速推动1m,则()A.箱子受到的摩擦力是1100N.B.推力做功1100J.C.箱子受到的摩擦力是900N.D.推力做功100J.8.小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式:直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功()A、直接拎重物做的功多 B、用定滑轮提做的功多 C、用动滑轮提做的功多 D、三种方式做的功相同 计算题(写出必要的步骤)
小明的质量是50kg,学校教学楼每层高3米,问:当小明从1楼上到2楼时,克服重力做了多少功? 板书设计
省力的机械费距离,省距离的机械费力。
W = F × S 其中W代表功,F代表力,S代表物体在力方向上移动的距离 单位:焦耳(J)物体做功两个必要条件:(1)必须有力的作用
(2)物体在力的方向上有位移..教学反思
不足:
由于采用的是学生提前预习的方法,所以对学生的自觉性要求特别高,教学过程中发现总有几个学生从不预习,本人需要加强课外知识的植入,增加学生对物理的兴趣。实验探究过程中有同学只顾做自己的实验,不与同组其他同学交流,针对这样的现象,以后要加强引导。同时学生在做活动11.5时,教师应该顺便复习一下弹簧测力计的使用与注意事项。
课堂时间占用过多,没有留给学生足够的练习时间。
优点:
这样的教学模式充分的调动了学生的能动性,使学生从“被学”向“想学”转化。
问题式教学可以将本节的知识很清晰的展现在学生面前,使学生知道应该学什么。另外教案学案一体化大大节约了教师的打字时间,而且条理清晰,言简易懂。
附:学生学案
11.3
功
学案
知识目标(1)。知道功的定义,公式和单位,并会利用公式进行相关计算。(2)。知道产生功的两个必要条件,并会判断各种情况下力是否做功。(3)。了解探究机械特点的实验过程。课前预习(1)。想一想我们平时所使用的机械有什么特点?
(2)。是否存在既省力又省距离的机械?请你设计实验并进行验证,将实验结论写出。
(3)。什么是功?计算公式是什么?单位有哪些?
(4)。对物体做功的两个必要条件是什么?请判断书上彩图11-30中是否有功的产生(P15),并简单说明原因。
练习
1.重力为100N的物体,受到20N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_________J,拉力做功为_________J.2.一辆汽车满载时总重810N,在8.210N的牵引力作用下上坡,已知汽车沿斜坡前进了500m,在竖直方向升高了10m,那么牵引力对汽车做了_________J的功,汽车克服重力做了_________J的功.3.重为1000N的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m,小车所受的阻力为车重的0.3倍,则拉力对小车做的功为______J;小车重力做的功为______J.4.某商场扶梯的高度是5m,扶梯长是7m,小明体重为600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功____J。5.如图所示,物体A通过滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以1m/s 的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为4N,若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为__________N。拉力F在10S内做的功为_________J。
二、选择:
1.下列关于功的各种说法中,正确的是()
A.只要有力作用在物体上,就一定做了功
B.只要物体移动了距离,就一定做了功
C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功
D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功 2.下列关于做功多少的一些说法,正确的是()A、物体通过的距离越长,做功越多.B、作用在物体上的力越大,做功越多.C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多.D、以上说法都不对.3.从滑梯上匀速滑下,在这个过程中,下列说法正确的是()A、受到的力都做了功 B、受到的重力没有做功 C、受到的支持力没有做功 D、对滑梯的压力做了功
5.小明用200N的力把静止的重5N的足球踢出。足球沿水平场地向前运动了30m,则足球运动员对足球做的功是()
A、0 B、150J C、6000J D、无法计算
6.甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为 和A.则()B.
C.
D.无法确定
7.一只箱重1000N,放在水平地面上,若用100N的水平推力将箱沿力的方向匀速推动1m,则()
A.箱子受到的摩擦力是1100N.B.推力做功1100J.C.箱子受到的摩擦力是900N.D.推力做功100J.8.小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式:直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功()A、直接拎重物做的功多 B、用定滑轮提做的功多 C、用动滑轮提做的功多 D、三种方式做的功相同 计算题(写出必要的步骤)
一、教学内容:文本妙秘的发掘、筛选与重组
【观点呈现】教学内容的选用无疑是课堂的首要任务, 是实现教学目标的具体化、路径化, 它决定着课堂的走向和学生学习的方向。当一个文本呈现在我们眼前时, 它的价值取向是多元的, 教学点是丰富的, 该如何选定教学内容呢?有两种现象值得注意:其一, 全面挖掘文本的知识点、训练点, 兴奋之余, 不加选择、不分详略、不考虑学生学习的起点, 实施事无巨细的“大而全”教学;其二, 针对文本中教者感悟最深的内容重锤重敲, 虽程度深、角度新, 教者发挥得淋漓尽致, 但学生不知学习的终点在哪里, 在艰涩中如坠云雾。这两种现象的缺陷都是脱离了学生的实际:前者重复着学生已学的东西, 后者教着学生学不会的高难度动作。所以, 教学内容的选择要遵循“一切从学生实际出发”的原则, 要选择文本中学生跳一跳能够摘到的果子来教学。这些内容可以是关乎文本意思、形式、构思的, 也可以是关乎学生理解、感悟、表达、写作的, 它们隐藏于充满魅力的文本之中, 被称为“文本妙秘”。文本妙秘的发掘、筛选、重组是适切教学内容选用必须经过的三个阶段。
【案例举隅】教学《姥姥的剪纸》一文时, 为了使学生深刻感受姥姥的心灵手巧, 我在学生读课文、圈词句、标批注、交流体会, 充分感知直接描写的文字后, 重点引导他们体会文中通过“衬托”来写姥姥心灵手巧的方法, 取得了较好的效果。
1. 初识“衬托”。
交流句子:姥姥撩起蓝布围裙擦擦手:“说吧, 派啥用场?往哪儿贴?”看人乐颠颠地走了, 她接着干活儿:洗衣服、纳鞋底、择菜、淘米、喂猪、薅草……
生:从这句话我看出姥姥心灵手巧, 因为姥姥只要别人说出剪纸的用场和贴处, 就能很快剪出令人满意的剪纸。
师:说得很有道理。请你再读一读这句话, 它还写了什么?
生读句子后:还写了姥姥不停地干活儿, 很忙碌。
师:是的, 姥姥非常勤快。可是文章要写的是她“心灵手巧”, 为什么还要写这些呢?
一生思考后恍然大悟:姥姥那么忙, 完全是利用空隙剪纸, 剪得那么好, 真是心灵手巧啊。
面对不理解的学生, 师:想想是不是这个道理?姥姥越忙, 越看出她心灵手巧、助人为乐。像这样不是通过直接写, 而是透过文字来体会情感的写法就叫“衬托”。……
2. 再现“衬托”。交流内容:“我”蒙住姥姥的眼睛让姥姥剪纸, 姥姥依然剪出了无可挑剔的“喜鹊登枝”。
生:我从“形象生动, 大小疏密, 无可挑剔”看出姥姥剪纸的技艺非常高超。
生:我补充, 姥姥剪纸的时间很短, 又是在“我”蒙住眼睛的情况下剪的, 这也说明姥姥剪纸技艺高超。
师:大家说得都很有道理。我们再看这段话, 除了大家说的这些, 有没有发现课文还写了“我”的表现? (联系上下文:我经常变着花样为难姥姥, 有一次我死死地捂住姥姥的双眼……) 课文为什么要写这些?
生恍然大悟:这就是“衬托”。
师:我们在这里又发现了“衬托”。谁来具体说说文章是怎样衬托姥姥技艺高超的?
(学生发言略)
【策略剖析】著名特级教师王崧舟认为, 文本妙秘具有“人人心中有, 个个笔下无”的特点, 读者能感受其“妙”, 却未必能发现其“秘”。作为教者, 首先要挖掘文本妙秘, 然后进行筛选和重组教给学生。据说, 王崧舟老师在执教《长城》前, 挖掘文本妙秘有14处之多, 但最后作为教学内容的只有4处。笔者在教学《姥姥的剪纸》前, 也认真研读了文本, 发现课文大量运用了“衬托”手法来表现姥姥的心灵手巧, 它隐藏于文本之中, 老师不提醒, 学生一般不会发现, 而它也是六年级学生需要掌握的。于是我选择“衬托”作为重要的教学内容, 通过“初识、再现、强化”等步骤将散落于文本的妙秘串联成一个整体, 不仅深化了主题, 还使学生认识了“衬托”。对于文本中的其他妙秘, 我则有意识地淡化处理, 使课堂指向更加明确。
二、教学设计:粗线勾勒中的精确预设
【观点呈现】充分备课是提高课堂教学效益的有力保证。那么教学设计应该做到什么程度呢?一种观点认为教学过程应做到精确预设, 每一个环节、每一个步骤都有详细安排, 环环紧扣;另一种观点认为教学过程应追求随机生成, 主张
备课只搭框架、备大环节, 每一部分具体教学应视课上学生反应、课堂情况而定, 强调关注动态生成。
笔者认为以上观点都有一定道理, 但具体要从教师实际出发:教学预设过于精细, 势必减少思维空间, 分散教师关注课堂的精力, 课堂会缺少生成和灵动;但教学预设过于粗线勾勒, 则对教师素质提出了挑战, 要求教师具有极强的文本阅读能力, 极细的课堂洞察能力, 极快的瞬间反应能力, 否则课堂上要么是手忙脚乱, 要么是蜻蜓点水。作为大多数的普通老师, 笔者主张对教学流程只作粗线勾勒, 而对教学重点则作精确预设。
【案例举隅】对于多数老师来说, 为了保证万无一失 (特别是公开课) , 教学预设精细化是首选。下面是一位老师执教《轮椅上的霍金》的教学片段:
师:同学们, 你们从哪里感受到霍金是个物理天才?
生:我从“他被选为最年轻的英国皇家学会会员, 成为只有像牛顿这样的大科学家才能跻身的卢卡逊数学讲座的教授”看出霍金是个物理天才。我发现他是与牛顿齐名的大科学家。
师:真会读书。大家知道什么是卢卡逊数学讲座吗?请看课件, 我们来认识一下卢卡逊数学讲座。
生:我还从“虽然, 他的身体一点也没离开过轮椅, 但是, 他的思维却飞出了地球……飞向了神秘莫测的黑洞”看出霍金是个物理天才, 因为他研究的是宇宙、黑洞。
师:嗯, 这位同学提到了宇宙、黑洞。大家想了解这些知识吗? (课件介绍5分钟)
…… (类似于此省略)
另外, 教学过程中, 教师注意力较多放在流程上, 不断引导学生顺着教案走;放在课件上, 学生正说着, 教师已准备操作电脑, 介绍资料。
【策略修正】上述教学, 笔者认为存在两个主要问题:一是教师对课堂关注不够, 不能敏锐地抓住学生发言中的信息深入引导;二是课堂上语文味不浓, 语文姓“语”的方向出现了偏差。第一个问题折射出粗线勾勒的重要, 只有将教师从缜密的教学预设中解放出来, 才能更关注学生、把握“教”机、激发思维;第二个问题则说明了精细预设应找准点, 语文学习的重点是“工具性”和“人文性”, 不是多媒体的视听效果, 也不是教师个人才艺展示。
以教学“卢卡逊数学讲座”为例, 笔者认为引导学生体会“最年轻的英国皇家学会会员”“只有·像·牛·顿
·····
这样的大科学家才能跻身的卢卡逊············
数学讲座教授”这些句子中的修饰词语的表达效果才是真正学语文。课前找准语文训练点, 并充分设计教学细节, 这才是所谓的“精确预设”。又如学生从“他思考着宇宙从什么时候开始, 时间有没有尽头。他发现了黑洞的蒸发性, 推论出黑洞大爆炸……他还建立了非常美的科学宇宙模型”等句中体会到“霍金研究成果很多”时, 教师如果能把握好这个契机, 顺势引导学生品味“思考、发现、推论、建立”一串动词连用的表达效果, 则既深化了对霍金的认识, 又提高了学生理解和表达的能力。可惜教师牵挂于环环相扣, 在预设中对“生成”熟视无睹。
三、教学风格:于走秀中见扎实有效
【观点呈现】对许多教师而言, 公开课犹如车展上的概念车, 是集体智慧的结晶、师生素质的展示、多轮试上的成品、教学潮流的引领;而家常课更关心学生对字词的掌握、课文的理解、习题的正确解答。如果说公开课有“走秀”的成分, 则家常课更追求扎实有效。其实, 笔者认为两者是相互统一的, 只要“秀”的是先进理念、完美设计, 在激发学生学习兴趣之余, 不忘扎实的语文训练, 这就是好的教学风格。
只有“秀”没有“实”, 课堂必将“华而不实”;反之, 课堂会失去很多生趣。
【案例举隅】一位青年老师执教《泉城》, 在交流泉水特点时, 教师变换着手段激发学生的兴趣;学习“珍珠泉”, 教师将句子改编成一首小诗, 让学生深情诵读;学习“黑虎泉”, 教师出示相关图片, 辅以配音, 让学生在朗读中体会泉水的喷吐不息;学习“趵突泉”, 学生在“我们一起到趵突泉去看看, 欣赏那美丽的景色”的导语中观看视频, 感受趵突泉的美妙……课堂气氛异常活跃, 学生始终兴致盎然, 但面对课后练习“课文描写珍珠泉、黑虎泉、趵突泉时分别用了‘涌’‘喷吐’‘冒’三个词语, 说说从中看出三处泉水有什么不同”时, 许多学生都束手无策了, 老师只能另找时间给学生讲解。
【策略修正】追求课堂的流畅热烈, 这当然没错, 但关键在于对课文的理解不能浮于表面。以上在学习泉水特点时, 教师引导学生学习的手段多样, 但都未指向对泉水与众不同的特点的理解, 以致学生不能正确答题。那么这一片段该怎样实施教学呢?笔者认为首先应该找到文眼, 即三处泉水都有一个共同点:动, 然后引导学生分析这三处泉水“动”的区别, 顺势将三处内容结合起来理解, 深入开展语言文字训练, 最后学生通过比较品读, 很快发现:珍珠泉是“涌动”, 时断时续, 流量不一;黑虎泉是“喷吐而出动”, 水流急促;趵突泉是“冒动”, 水流量大, 持续不断。学生在体会到这些相同之中的细微不同时, 不仅感受到文章用词的准确、祖国语言的丰富, 而且获得了真正的发现之乐。
在“秀”一把之余, 引导学生对课文深度思索, 表面上看可能会使课堂显得沉闷, 但实际上却丰富了学生的知识, 提升了学生的阅读能力。与“花拳绣腿”相比, 教师准确解读课文, 巧妙组合教学的“真功夫”, 更能唤起学生对语文学习的热爱。
习题是训练学生的思维素材,是教者将自己的思想、方法以及分析问题和解决问题的技能技巧施达于学生的载体。通过习题的变式教学形成数学的基本思想、基本方法和基本态度所构成的认知体系以及学会用数学的思维方式去考虑问题、处理问题的自觉意识或思维习惯是学生数学素质的核心内容。
现在的教学资源很丰富,教学资料随处可得,用哪种资料的习题,不用哪种资料习题,教师和学生很难作出选择。根据自己多年的高中教学经验,我认为教师所选用的习题应“源于课本”,然后对它进行变式,使它“高于课本”,变式时要紧扣考试说明,以“考纲为纲”。历年的高考题都源于课本,都是课本习题的变式,如何进行课本习题的变式教学?下面谈谈自己的看法。
一、习题变式教学的目的
对于课本的习题,需要教师去领会和研究。在中学数学教学中,搞好习题变式的教学,特别是搞好课本习题的变式教学,不仅能加深基础知识的理解和掌握,更重要的是在开发学生智力,培养和提高学生的数学素质。
二、习题变式教学的原则
1、针对性原则
习题变式教学,不同于习题课的教学,它惯穿于新授课、习题课和复习课,与新授课、习题课和复习课并存,一般情况下不单独成课。因此,对于不同的授课,对习题的变式也应不同。例如,新授课的习题变式应服务于本节课的教学目的;习题课的习题变式应以本章节内容为主,适当渗透一些数学思想和数学方法;复习课的习题变式不但要渗透数学思想和数学方法,还要进行纵向和横向的联系,同时变式习题要紧扣考纲。在习题变式教学时,要根据教学目标和学生的学习现状,切忌随意性和盲目性。
2、可行性原则
选择课本习题进行变式,不要“变”得过于简单,过于简单的变式题会让学生认为是简单的“重复劳动”,影响学生思维的质量;难度“变”大的变式习题易挫伤学生的学习积极性,使学生难以获得成功的喜悦,长此以往,将使学生丧失自信心,因此,在选择课本习题进行变式时要变得有“度”。
3、参与性原则
在习题变式教学中,教师要让学生主动参与,不要总是教师“变”,学生“练”。要鼓励学生大胆地“变”,培养学生的创新意识和创新精神。
三、习题变式教学的方法
下面以课本的一道习题为例,谈谈习题变式教学的方法。
原题:求曲线上与原点距离最近的点的坐标。
1、条件一般化
条件一般化是指将原题中特殊条件,改为具有普遍性的条件,使题目具有一般性。将课本习题条件一般化,引导学生挖掘条件,是设计变式题首先考虑的一种方法。例如,将原题改为:
变式1:在曲线上求一点M(X,Y),使它到点A(a,0)的距离最短。
将原式的特殊点(原点)改为一般的点A(a,0),这符合由特殊到一般的认识规律,学生容易接受。
2、改变背景
改变背景是指在某些条件不变的情况下,改变另一些条件的形式,使问题得到进一步深化。在教学过程中,变换习题的形式,可激发学生的探求欲望,从而提高学生的创新能力。例如,将原题改为:
变式2:已知抛物线 与直线y=kx+3没有公共点,求k的取值范围。
也可进一步改为:
变式3:已知抛物线与动圆没有公共点,求a的取值范围。
3、联系实际
联系实际是将抽象的数学问题转化为日常生活中常见的问题。要求教师要有丰富的生活经验和数学应用意识,教师在教习题变式的过程中,要创设情景,引起或指引学生进行联想,让学生知道“数学来源于生活”、“生活中充满了数学”、“数学就在你的身边”;通过联系实际的习题变式教学来提高学生应用数学的意识和学习数学的兴趣。例如,将原题改为:
变式4、一只高脚酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的函数解析式为 ,在杯内放一个玻璃小球,问多大的玻璃小球才能触及酒杯的底部?
这样的变式练习,学生可以实验得出,也可以通过数学方法得出,通过这样的练习一定能提高学生学习数学的兴趣,从而达到教学目的。
4、变换条件和结论
变换条件和结论是将原题的条件和结论都有所变动和加深,但所用的知识不离开“源题”的范围。这种变式习题要根据学生的实际情况和授课类型而定。例如,在高三复习时,可将原题变为:
变式5、是否存在同时满足下列条件的抛物线:(1)准线是;(2)顶点在Y轴上;(3)原点O到此抛物线上的动点P的距离的最小值为2 。若存在,有几条?若不存在,请说明理由。
将常规题变为探索题,是设计变式题的又一途径。由常规题变出来的探索题,对学生来说更具创造性和挑战性。
四、习题变式教学应注意的问题
根据多年的实践经验,在中学数学习题变式教学中,应注意如下几个问题:
1、源于课本,高于课本
在中学数学习题变式教学中,所选用的“源题”应以课本的习题为主,课本习题
均是经过专家学者多次筛选后的题目的精品,我们没有理由放弃它。在教学中我们要精心设计和挖掘课本的习题,编制一题多变、一题多解、一题多用和多题一解以提高学生灵活运用知识的能力。
2、循序渐进,有的放矢
在中学数学习题变式教学中,对习题的变式要循序渐进,有的放矢。例如,在上完《椭圆和它的标准方程》的例3“已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任一点P向X轴作垂线段,求线段中点M的轨迹。”后,可将此题目变为:
变式1、已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任一点P向Y轴作垂线段,求线段中点M的轨迹。
变式2、已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为2,从这个圆上任一点P向坐标轴作垂线段,求线段中点M的轨迹方程。
变式3、已知一个椭圆的方程为 ,从这个椭圆上任一点P向x轴作垂线段,求线段中点M的轨迹。
变式4、已知一个椭圆的方程为 ,从这个椭圆上任一点P向坐标轴作垂线段,求线段中点M的轨迹方程。
变式1是对例题的模仿,目的是让学生熟悉利用中间变量法求轨迹的过程;变式2的目的是让学生进一步熟悉利用中间变量法求轨迹的方法,并要进行分步
讨论;四个变式的目的都是让学生掌握利用中间变量法求轨迹的方法。
3、纵向联系,温故知新
在中学数学习题变式教学中,对习题的变式要注意纵向联系,要紧密联系以前所学知识,让学生在学习新知识的同时对旧知识也得到复习、巩固和提高,从而提高学习效率,让学生明白“任何事物都是相互联系的”这一哲学道理。
例如,在学习《抛物线及其标准方程》后,可将课本中的例3“斜率为1的直线经过抛物线的焦点,与抛物线相交于两点A、B,求线段AB的长”可变为:
变式1:选择题
经过抛物线的焦点的弦与抛物线相交于两点A、B,以线段AB为直径的圆与抛物线的准线的关系是()
(A)相交;(B)相切;(C)相离;(D)没办法确定
变式2:证明题
求证:经过抛物线y2=2px的焦点的弦与抛物线相交于两点A、B,以线段AB为直径的圆与抛物线的准线相切。
变式3:探索题
问:经过抛物线y2=2px的焦点的弦与抛物线相交于两点A、B,以线段AB为直径的圆与抛物线的准线有何关系?
通过上述变式题的练习,既巩固了抛物线的定义,又复习了圆与直线的知识,也复习了梯形的中位线定理等等,从而达到了变式练习的目的。
4、紧扣《考试说明》,万变不离其宗
在中学数学习题变式教学中,习题的变式要紧扣《考试说明》,要以考纲为“纲”进行“变”;不要“变”出一些偏离考纲的“繁、难、杂”题目来浪费学生的宝贵的学习时间和挫伤学生学习数学的兴趣。
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