《机械与人》教学的几点感悟与建议

教学无忧淘宝店 http:/jiaoxue5u.taobao.com 您身边的教学专家机械与人教学的几点感悟与建议 重庆市丰都县平都中学校 游怀先机械与人是沪科版八年级物理力学的最后一章内容，本章也是力学部分的重点内容。在每年中考中本章考点占较大比例，同时这部分内容与我们的生活生产实际紧密联系在一起,要让学生通过学习真正达到学以致用.笔者通过多年的教学实践，有以下一些感悟和建议，便于和大家相互切磋和探讨。一、创设情境，激发学生学习兴趣，培养学生的思维能力。创设课堂教学情景，把教学内容生动、直观地呈现在学生眼前，使枯燥乏味的知识变得生动、具体，以获得良好的教学效果。教学中教师应尽量想办法把抽象的概念、公式及物理过程，同一些具体形象的物理实验模型及可视性较强的图形联系起来，以加深学生对概念和规律的理解掌握；同时有意识培养学生的形象思维能力，以进一步促进学生抽象思维能力的发展。如在第一节科学探究：杠杆的平衡条件中可以问学生如何很方便打开啤酒瓶盖，激起学生兴趣引出生活中杠杆的话题。然后用多媒体展示：生活中的杠杆（如各种剪刀、扳手、核桃夹、订书机、钳子、羊角锤等），再展示生活中常见的大型机械如推土机、吊车。追问学生是否了解它们的用途，对于学生的回答，老师予以鼓励。再展示出：古代天平、桔槔、舂在生活和生产中的使用情况。然后让学生观察带来的常见杠杆，学生分组讨论，总结它们的共同特征。老师引导进一步总结得出杠杆概念。老师用多媒体展示撬棒撬石头的动画，观察固定点，然后让学生找出瓶盖起子、剪刀、扳手、核桃夹、订书机等的固定点。进一步问市场上的杆秤是杠杆吗？它的固定点在哪里？由此顺势借助多媒体上的撬棒撬石头动画让学生认识杠杆的五个概念（五要素：一点、两力、两臂）。再次播放投影，展示生活中的杠杆，让学生明确例子中的杠杆五要素，并指出在图中相应的位置。这一时时创设情境过程，符合学生由感性到理性具体到抽象的思维发展过程，调动了学生的激情，激发了学生的求知欲，让学生在不知不觉中主动获取了物理知识，印象非常深刻。二、加强科学探究，帮助学生掌握科学研究的方法，培养学生的创新精神和良好的科学态度和科学作风。本章在编写思路上有两个突出的方面，（1）列举事例并图示，结合实验探究的方式呈现课程内容。例如，对于定滑轮，一方面通过课本图9-13显示出定滑轮的应用，另一方面则要求学生参照课本图9-14所示的方式进行实验探究，目的是让他们自己去发现定滑轮的特点和功能。（2）用完成科学探究的全过程的方式呈现课程内容。例如，探究杠杆的平衡条件。课本通过“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析判断、讨论与交流”等科学探究的几个主要环节引导学生操作，并得出结论。所以由于本章的编写特点，决定了我们的教学行为。必须注重学生的科学探究活动，切忌走过场，让学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，体验探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。真正让学生实现从被动接受知识向主动获取知识转化。 三、注意一些重要概念的区别和联系，加强学生对概念的理解和掌握。如（一）“功率”和“机械效率”：（1）区别，定义不同：功率指的是物体在单位时间内所做的功。机械效率是指有用功跟总功的比值。物理意义不同：功率是用来表示物体做功快慢的物理量。机械效率是衡量机械本身性能优劣的一个重要因素，反映机械在一次做功的过程中有用功在总功当中所占的比例。计算公式不同：功率的大小用公式P=W/t来计算，单位是瓦特；而机械效率用公式=W有/W总来计算，它的大小通常用百分数来表示，且总小于1，没有单位。（2）联系：机械效率与功率虽然没有必然的联系，但在计算机械效率时，有时会用到功率。由于W有=P有t，W总=P总t,所以,=W有/W总= P有t/P总t=P有/P总.这说明在使用机械时，机械效率等于有用功率与总功率的比值。总之，功率与机械效率是两个截然不同的物理概念，两者之间也没有必然联系。功率大的，机械效率不一定高；机械效率高的，功率也不一定大。又如（二）区别“有用功”“额外功”“总功”。有用功W有：工作时，对人们有用的功，是人们需要的，是利用机械工作时所达到的目的；额外功W额：工作时，人们不需要但不得不额外做的功；例如当我们用桶从水井里提水时，达到的目的是把水提起来，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额外功；水提满了，但一不小心桶掉在了井里，这时达到的目的是把水桶捞起来，这是克服桶的重力所做的功是有用功，水桶里附带有水，克服这部分水的重力所做的功就是额外功。总功W总：动力所做的功叫总功，总功等于有用功与额外功之和。一般来讲，人或（动力）对机械所做的功是总功；机械对物体（或工作对象）所做的功叫有用功；克服机械的摩擦阻力和克服机械本身重力所做的功叫额外功。四、让学生在理解的基础上熟悉一些有用的结论和推论，给学生对问题的分析和计算带来方便。如对于滑轮组竖直匀速提升物体(图甲)有四个重要结论。（1）力的关系 ：F=G总 （使用条件是不计摩擦和绳重），F为作用在绳子自由端的拉力即动力、n为承担物重的绳子段数、G总为总重（不计滑轮重及绳重和摩擦时G总=G）。 （2）距离关系： s=nh ,s为绳子自由端或动力移动的距离，h为重物被提升的高度，n为承担物重的绳子段数。（3）速度关系：V绳=；V物=；V绳=nV物，绳表示绳子自由端移动的速度；物表示物体移动的速度。（4）计算机械效率的推论公式=,G为被提升的物体重力。其实这四个结论对定滑轮和动滑轮也可以适用。对于定滑轮: n=1,则F=G，s=h，V绳=V物，=;对于动滑轮：n=2,则F=G，s=2h，V绳=2V物，=。如果滑轮组是水平匀速拉动物体（图乙），克服的对象不是被拉物体的重力而是水平地面对物体的滑动摩擦力，只有克服了地面对被拉物体的滑动摩擦力f，物体才能被拉动，这时前面那四个结论应为（1）F=f （2） s=ns物，S是绳子自由端移动的距离,s物为被拉物体水平移动的距离，（3）V绳=nV物 ,V绳是绳子自由端移动的速度,V物是物体移动的速度.（4）计算机械效率的推论公式=。这四个结论对定滑轮和动滑轮同样适用。AF图乙图甲五、本章计算题的难点主要是在滑轮组的机械效率上。有关滑轮组机械效率的计算通常有两种情况。1、如图甲所示，是用滑轮组匀速提升物体（若不计绳重和摩擦）。从有用功，额外功和总功的定义出发，由于目的是提升物体，所以克服被提升物体的重力做的功是有用功，则W有=Gh。人对绳子自由端的拉力所做的功就是总功，则W总=FS。克服动滑轮重所做的功是额外功，则W额=G动h。机械效率=W有W总。而从三者的关系出发，还有W有=W总=W总W额；W总=W有W额=W有；W额=W总W有；=GhFS=GnF=G(GG动)。2、如图乙所示，用滑轮组水平匀速拉动物体（若不考虑滑轮重、绳重、滑轮和绳的摩擦）。乙图的目的是水平拉动物体，所以克服物体所受的滑动摩擦力f做的功就是有用功，则W有=fS物（重力在此过程中不做功）。拉力F所做的功是总功W总=FS。此时额外功W额=W总W有。机械效率=W有用W总=fS物FS=fnF。当然，有关滑轮组机械效率的计算题目种类繁多，千变万化，可以与功率的计算结合，也可以与压强、浮力的计算结合。在教学中，通过测量滑轮组机械效率的实验，认识到滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关，明确同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高；不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低。从而避免学生在做以下这类题时出错：某人用如图甲所示的滑轮组匀速提起400N的物体时，绳子自由端的拉力为250N，则滑轮组的机械效率多大？在不计摩擦和绳重时，若用该滑轮组提升600N的重物时，绳子自由端的拉力为多大？若不充分认识滑轮组的机械效率与物重有关，学生极有可能用F=Gn来求F的大小。所以，滑轮组机械效率的计算还应该在充分理解的基础上去做，明确其中的物理量、关系和具体的求法。我们应让学生多分析，多总结，多培养学生的理性思维，避免学生生搬硬套使用公式，尽可能引导学生少出错，树立信心，不畏惧解计算题.(作者：游怀先 单位：重庆市丰都县平都中学校 邮编408200)（联系电话：15213666819 电子信箱：fdpdzxyhxsina.com ）中小学各个科目优质课视频+课件教案学案试题全册打包qq1119139686