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1.知道机械功的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
解读:
对于机械功,《课标》不仅要求学生知道做机械功的两个要素、公式及单位,还要通过解释生活中做功的一些实例,加深对机械功的理解。
2.知道功率的概念。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。
解读:
功率的概念广泛应用于人们的日常生活和科技之中,所以《课标》对于功率概念的学习,不仅要求"知道"机械功率的物理意义、公式和单位,还要求结合实例来"理解",这属于知识技能目标中的最高水平。而对于功率在生活中的应用,只要求"了解",要求较低。
3.理解机械效率。
解读:
《课标》对机械效率的要求定位在"理解"水平上,即要求学生通过对机械做功的分析,理解有用功和额外功,知道实际的机械效率不可能是100%,知道提高机械效率的实际意义和方法,还有必要学会测定某种简单机械的机械效率。
4.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
解读:
《课标》对这两点的要求都属于"理解"水平。这里既包括理解动能、势能和机械能的概念,又包括用实例来说明动能和势能的转化,或机械能和其他形式能的转化。这既是从初中学生的年龄特征和认知水平出发的,同时也体现了"从生活走向物理"的理念。
二、本章教材分析
1.本章概述
本章讲述功和能的初步知识,主要内容有:功、功率、机械效率的概念,动能、势能、机械能的概念以及动能、势能的相互转化规律。
功和能的关系及各种不同形式的能相互转化和守恒的规律,从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质,是自然科学的核心内容之一。能的概念把各种自然现象统一起来,揭示了自然界中的各种现象不是孤立的,而是互相有联系的。本章所讲述的机械能是最常见的一种形式的能量,是学习各种不同形式能的起点;所讨论的机械功和功率的概念,是运动和力的进一步综合和扩展,也是理解机械能和他各种不同形式能的基础,为以后学习电功和电功率打下基础,。
本章教材的编写思路是:按照初中生的认知规律和知识的内在联系,先探究"机械功"的基本知识,进而研究"机械能"。本章的前三节主要讨论"机械功":第一节介绍"怎样才叫做功",建立功的概念,给出功的公式和单位,学习测算功的大小;第二节研究"怎样比较做功的快慢",从而建立功率的概念,给出功率的公式和单位,并运用公式测量功率;第三节通过分析机械做功的实例,认识有用功和额外功,由此建立机械效率的概念,学习测算简单机械的机械效率。第四节则主要介绍"机械能":先以功的概念为基础,提出"物体具有做功的本领,即具有能",然后安排了两个活动,让学生通过观察实验,分析两种形式的机械能--动能和势能的大小分别跟什么因素有关,最后指出动能和势能是可以相互转化的,做功的过程就是能量相互转化的过程。
本章的教学重点:功的知识贯穿全章,只有深刻理解功的概念,才能学好功率、机械效率及机械能。机械能是最常见的一种形式的能量,是学习各种不同形式能的起点。因此功和机械能的概念是本章的教学重点。
本章的教学难点:物理学中的"做功"不同于生活中的"做工",学生在生活中形成的关于"做工"的前概念,影响他们建立机械功的概念;在分析、解决实际问题时,学生不容易区分有用功、额外功和总功,因而难以正确解答机械效率的问题;能的概念较为抽象,学生理解起来有一定的难度。所以功、机械效率及能的概念构成了本章教学的难点。
2.编写特点
本章教材在编写上有以下一些特点:
(1)以物理知识的内在联系为线索,从生活实例引入。功和能的知识与生活、生产实际的联系广泛,因此教材通过大量列举日常生活、生产劳动中的事例,结合图示的方式逐步呈现教学内容,贴近学生生活,激发学生的学习兴趣。例如,"如何提高机械效率"一节中,通过观察教材图13-16中的两种机械,引导学生讨论、分析:用滑轮提升重物和用挖掘机挖掘、搬运泥土时,哪些功是我们需要的,哪些功是我们不得不额外做的?从而引出有用功和额外功,帮助学生为建立机械效率的概念。又如,在"认识动能和势能"一节中,教材图13-19展示了学生熟悉的一些生活场景:形变的跳板能把运动员弹起、拉紧的弓能把箭射出等,让学生从中发现它们的共同特征,进而引导学生建立能的初步概念。再如,"怎样才叫做功"一节中,"自我评价与作业"的第4题取材于实际生活中的一张出租车发票,要求用物理学的眼光从中搜寻信息,探寻其物理道理,深化认识,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的新理念。
(2)以科学方法为指导,探究教学内容。本章在重视科学探究的同时,还非常重视科学方法的渗透,有效的降低了知识学习的难度,使本章教材的内容更符合学生认知特点。例如,在学习"怎样才叫做功"时,引导学生通过观察两个做功的实例:人向上提水桶和沿水平地面推小车,从中找出两个活动的共同点,总结出做功的两个必要因素,这里就渗透了"归纳"的方法。又如,通过课本图13-10展示的用起重机和滑轮向高处运输建筑材料的两种情景,要求学生讨论:用什么方法来比较它们做功的快慢,自然地引出功率的概念,同时渗透了"类比"的学习方法。
(3)以实践活动为载体,落实教学内容。本章的内容中安排了一些实践活动。例如,第一节的"活动3:怎样正确地测算功";第二节的"活动2:比一比,谁的功率大",以及本节的"课外活动":在生产、生活实践中了解各种车辆、机械和家用电器的功率等。本章共安排各种"活动"11个。这些活动生动活泼,联系实际,让学生通过动手、动脑、合作、交流,探究并认识物理规律,积极、主动地学习新知识,体会物理知识在实际中的应用。这不仅提高了学生学习物理的乐趣,而且有利于培养学生的实践能力和创新精神,体现了物理课程的基本理念:提倡学习方式多样化;从生活走向物理,从物理走向社会。
3.课时安排
本章共4节内容,建议全章教学用6课时,其中第4节用2课时,其余每节各用1课时,复习总结用1课时。