关于“功的原理”教学的思考与改进

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   人教版义务教育教材九年级物理“功的原理”是“功”这一节的难点。笔者在教学中感到按教材上的方法进行讲授,虽然能让学生弄懂功的原理,但理解起来总有一定困难。为突破以上难点,笔者尝试了以下改进方法,收到了良好的效果。
  
  1巧妙创设情景,体现从生活走向物理
  
   教材直接从复习“简单机械”知识入手,提出了“能否设计出一种既省力又省距离,即省功的机械”。如此引入与生活联系不够紧密,使学生感到有些突然。笔者创设了以下情景引入:“把一袋米运到二楼,可用哪些方法?”学生这方面的生活经验非常丰富,可以很快举例。教师针对举例进行归纳:(1)人直接做功,如:提、扛、抬等;(2)使用机械做功,如:杠杆、定滑轮、动滑轮、轮轴、斜面等。接下来,教师再分析使用机械做功时哪些机械省力但费距离,哪些机械费力但省距离,根据功=力 距离,提出能否设计一种省功的机械。然后学生分组设计实验,描述实验方案。这样由生活中的问题引入探究功的原理目的清楚,学生思考积极,激发了学习物理的兴趣。
  
  2敢于创新实验,更符合学生认知规律
  
   教材对试验的设计思路为:先探究杠杆提升砝码做功,求出直接用手做的功W1=Gh,G为砝码重,h为砝码提升高度;再求使用机械所做的功W2=Fs,F为动力(手的拉力,由杠杆平衡条件计算得出),s为手移动的距离。然后换用动滑轮探究,比较上述两个实验中使用机械所做的功和直接用手所做的功的关系,从而得出结论。
   教材中用了理想法,在忽略了杠杆、滑轮重及摩擦的前提下得到数据,进而推出结论。由于初中学生思维还处在由经验型向理论型的过渡期,对理想法认识不足。笔者在教学中改用弹簧秤来测动力,学生可直接读出动力大小,增强了教学直观性;再算出使用机械所做的功W2=和直接用手所做的功W1=,二者进行比较,可得到W2=>W1=;然后再问学生W2=能等于W1=吗, W2=能小于W1吗?学生分组讨论后会发现:在理想情况下,即忽略杠杆、滑轮重及摩擦时,动力F才可由计算得出,这时W2==W1=;进一步讨论得W2=不能小于W1=。综上所述,W2=≥W1=,自然得出使用机械时,人们所做的功都不会小于不用机械所做的功,即使用任何机械都不省功的结论。
  
  3加强理论联系实际,注重由物理走向生活
  
   既然使用任何机械都不省功,为什么人们还用机械做功呢?教师可引导学生讨论螺旋千斤顶、“S”型山路、搬运工人利用斜面往车厢上推油桶等生活中的实例来加深学生对功的原理的认识,加强由物理走向生活的应用。
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