教材分析浮力功率.docx
- 文档编号:23342619
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:21.53KB
教材分析浮力功率.docx
《教材分析浮力功率.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《教材分析浮力功率.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
教材分析浮力功率
义务教育初中物理第一册(人教版)
第十二至十四章教材分析
第十二章浮力
“浮力”一章,历来是初中物理教学中的难点,原因是学生从日常生活
中积累了一些错误观念,例如:
“浮起的物体受到浮力,下沉的物体不受浮
力”;“轻的物体受的浮力大,上浮;重的物体受的浮力小,下沉”;“物
体浸没得越深,受的浮力越大”,等等。
第十二章教材,主要是针对一这类
错误观念形成的思维障碍作了改写,意图是在克服学生思维障碍的过程中发
展学生的思维能力。
这一章知识成为教学难点的另一个原因是要综合运用质量、重力、密度、
压强、液内强规律、二力平衡和二力合成等知识,只要其中一项知识没学好,
就会影响本章的教学。
一、着重讨论下沉的物体也受到浮力
教材第一节一开始,对学生们都熟悉的“漂浮物体和上浮物体都受浮力”,
一笔带过,接着提出“在水里要下沉的铁球、石块,受不受到水的浮力呢?
”
而后做实验。
教学中从实验结果的分析中可得出“下沉物体也受浮力”,从
而进一步得出“一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的浮力。
”
许多教师以为课本图12-2的右图是石块在水中时
的受力图,认为图中的F是弹簧秤对石块向上的拉力,方
向应该向上,课本画错了。
实际上课本画的不是石块的受
力图,而是方向相反的二力(G和F浮)的二力合成图。
图中的F不是弹簧秤对石块的向上的拉力,而是弹簧秤受到的上的拉力(这
个拉力是G和F浮的合力)前面第八间讲弹簧秤时曾讲过“弹簧秤显示的数
值是它受到的拉力的大小”,图12-2的图注中注明了“弹簧秤的读数
(F)=重力(G)-浮力(F浮),两者是一致的。
新的大纲和课本中
增加了”同一直线上二力的合成“,图12-2是这项新增知识的应用。
二、突出物体的浮沉决定于它所受的力
1982年版课本,“物体的浮沉条件”放在阿基米德定律之后,既讲
了物体的浮沉取决于它受的力,又讲了密度比水小的物体上浮、密度比水大
的物体下沉,还讲了用空心的办法可以改变密度比水大的铁块受的浮力。
三
项知识放在一节,使最最重要的第一项知识不突出。
相当多的学生由于学习
物理前已有“轻的物体受的浮力大,上浮;重的物体受的浮力小,下沉”这
类错误观念,而对密度对于浮沉的影响印象深,错误地认为“密度小的物体
受的浮力大,上浮,密度大的物体受的浮力小,下沉”。
在回答“体积相同
的实心木块和铁块,把它们投入水中,当它们静止时,哪个受的浮力大?
”
时,就会出错。
为了突出物体的机械运动状态决定于所受的力(当然还有物体的初始状
态)这一力学的基本原理,课本的第一节中讲过一切浸入液体中的物体都受
到浮力之后,就让学生根据物体所受浮力、重力的大小讨论物体的浮沉,希
望在没有密度、空心等因素干扰的情况下,学生经过自已的分析思考,对
“物体浮沉决定于它所受的力”获得较深的印象。
至于实心物体的密度对浮沉的影响,教材把它放的阿基米德原理之后的
练习中,让学生利用阿基米德原理去证明。
这一方面是要降低密度对浮沉影
响的地位,同时希望学生通过证明明确这一知识与阿基米德原理的关系。
应
该说明的是,学生没有解物理证明题的经验,需加强指导。
三、改进了阿基米德原理的实验
1982年版课本,是用“阿基米德筒”的实验来得出阿基米德原理的。
这个实验很巧妙,但会引起一些干扰性的问题,如“弹簧下面为什么要吊个
金属桶?
”“为什么水全部倒入桶后弹簧又恢复原长?
”这些问题分散了学
生对实验要说明的问题的注意和思考。
新的义务教育课本,以烧杯代替溢水杯(烧杯容易找到,便于学生在课
堂上随老师一起做),先称出石块在空气中的重量,再称出石块浸没在溢水
杯的水中时受的浮力,而后称出被石块从溢水杯中排出的水的重量,从浮力
等于排出的水重,得出阿基米德原理。
为了能使学生在这个实验中把注意力放在被石块排开的水的体积上,教
材采取了两项措施:
一是在上一节课的末尾“想想议议”中让学生思考:
“
浮上来的皮球,从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程中,它受到的
重力怎样变化?
浮力怎样变化?
浸没在水里的体积怎样变化?
浮力的大小可
能跟什么有关系?
”。
二是本节课中不只是做石块全部浸没水中的实验,还
做木块漂浮于水面时的实验,从这两个实验得出阿基米德原理,而后一实验
中排开的水的体积不等于木块的体积。
在用烧杯代替溢水杯时,为了防止水沿烧杯外壁流下而不落入小桶,可
在烧杯的倒水口处涂些凡士林油。
四、推导阿基米德原理
教学大纲并没有要求学生推导阿基米德原理,我们考虑,这个推导对于
学生理解、掌握阿基米德原理,对于综合运用前面学过的知识,对于学生形
成知识结构、发展思维能力等都有很大作用,所以写了这段内容,但作为选
学。
在教学中,若时间允许,希望在课堂上启发引导学生经过讨论,逐步完
成这个推导。
第十三章简单机械
为了突出物理本质和简单易懂,教材中这一章所讲的简单机械都是经过
科学抽象、理想化的,即忽略掉机械本身受的重力及摩檫的影响;对实验用
到的弹簧秤,也忽略它本身受的重力及弹簧、指针受到的摩擦,认为它无论
怎样使用都不影响读数的准确。
但是,实际上重力和摩擦都存在着,在教学
实验中若不设法使实验条件尽可能接近理想情况,就得不出预期的结论。
所
以,准备实验时,应选用尽可能重的砝码(或重物),使机械本身受的重力
和摩擦同砝码重相比可以忽略。
对于弹簧秤,必要时需调整它的指针位置。
一、引用阿基米德的豪言壮语是为了激发兴趣
“杠杆”一节的开头,引了阿基米德说的:
“给我一个立足点和足够长
的棍,我就能搬动地球。
”引这句话的目的在于使学生对杠杆省力留下深刻
印象,激发学习的兴趣。
阿基米德这句话是夸张性的文学语言,是不能实现
的。
二、“杠杆”一节的重点是做好学生实验
“什么是杠杆”,学生在小学自然课中已经学过,不需要用多少笔墨,
也不需要占用多少教学时间。
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂这几个名词中,难点是动力臂和阻
力臂。
力臂的定义易懂,但真正掌握力臂的画法,必须经过一个练习过程。
课文中未编入画力臂的例题,但在这节课文后编了画力臂的练习题,是希望
这节课上把大部分时间留给学生做研究杠杆的平衡条件“的实验,让学生通
过自已得出这一重要规律,同时使实验能力得到发展。
至于力臂的教学,希望在讲过动力臂、阻力臂概念后,就课本图13-
2的杠杆实例,强调力臂是支点到力的作用线的距离(学生在数学课中已学
过点、线间的距离,是指从点向线作的垂线的长度);在“杠杆”一节课上
就教到此为止。
课后让学生练习画力臂。
到下一节课“杠杆的应用”的教学,
再针对学生在练习中出现的错误,进行纠正,交代画力臂的正确方法。
由于讲天平和使用天平时多次提到“横梁平衡”,学生已知是指“横梁
水平静止”,到这里不对“平衡”加到说明,多数学生不会对什么叫“杠杆
平衡”产生疑问。
因此,教材没有象1982年版课本那样交代“杠杆平衡”
是什么意思。
当然,教学中认为还需要交代,老师可以补充。
三、“杠杆的应用”一节,着重在动用物理知识给学生以示范
1982年版课本,从杠杆平衡条件出发,讲了:
为了省力,应该用动
力臂大于阻力臂的杠杆;为了省距离,该用动力臂小于阻力臂的杠杆。
义
务教育课本的讲法略有改动,更接近物理学运用公式分析问题的一般方式。
物理学在得出反映客观规律的物理公式后,通常是先对公式进行分析讨论,
明确式中各量如何变化将会发生什么情况,然后把分析得出的情况同实际相
联系,进行检验或应用。
现在新课本照上述方式,根据杠杆平衡条件把杠杆
分成三类,论述了它们的特点和应用,希望在运用物理知识上给学生以示范。
这一节讲到“天平和秤”,课文写到“同学们自已可以说明,天平平衡
时砝码质量等于被称物体质量的道理。
”在说明这个道理的过程中,对于
“砝码(或被称物体)对天平(盘)的作用力等于它受到的重力:
不需要说
明道理,因为要说明这个道理必须用到初中未学过的牛顿三定律。
四、“滑轮是杠杆的变形”,有利于形成知识结构
“滑轮是杠杆的变形”这部分内容是选学的。
但是,这部分内容及下一
节中说明轮轴是杠杆的变形的内容,能揭示滑轮、轮轴的实质,把它们统一
到杠杆类中,对于发展学生的抽象思维能力和形成知识结构有利。
如果教学
时间允许,最好能在课堂上讲述或讨论。
五、判断滑轮组的省力情况皇个难点
判断滑轮组的省力悄况,特别是根据省力情况画出滑轮组绳于的绕法,
是个难点。
课本中图13-14画出了两种绕法,最好是采用随堂实验或者
通过演示实验,使学生了解每种绕法承担物重的绳子股数。
为了帮助学生更
容易判断承担物重的绳于股数,课文中用一个方框介绍了一种判断方法。
对
方框11介绍的方法,不希望学生死记,但希望他们理解。
六、沿袭习惯,轮铀只作为省力机械介绍
使用轮轴,如果动力作用于轴、阻力作用于轮,则费力、省距离。
但
是,习惯上是把省力情况下使用的轮轴叫做“轮轴”(可参看《辞海》、《现
代汉语词典》),而把动力作用于轴的费力情况下的轮轴(如汽车、自行车
等的车轴和车抡在驱动的情况下,卤抡传动机构中主动齿轮的轴和轮),纳
入传动装饥。
课本沿袭习惯,只把轮轴作为省力机械介绍,正如对于动时轮
也只做为省力机械介绍,而如果动力作用于动附轮的轴、阻力作用于绳,动
滑轮也贤力而省距离。
第十四章功
这一章讲的“功”,用物理术语应是“机械功”,而不是物理学中具有
普遍意义的“功”(能的转化的量度)。
课文没有引入“机械功”这个术语,
而是采用了“力学里所说的功”的说法,把这一章里讲的做功的两个必要因
素局限于力学范围。
避免学生在学到“电功”时也想找但又找不到“力”和
“距离”这两个因素而困惑。
一、没有招物理名词“功”同日常用语中的“工作”或“做工”相联系
和比较,过去的物理课本讲过功的两个必要因素之后,都要把“功”同日常
用语中的“工作”或“做工”相比较,指出物理学的“功”的含义窄,举出
而S=0的实例(如人举着重物静止不动)说功等于零。
这样联系、
比较之后,不少学生产生“物理不讲理”的想法,举出诸如此类的例子:
陷
入泥里的汽车,我累得满身大汗,虽然没推动,但是用了劲儿,说我没做功,
太没道理。
把“功”同“工作”或“做工”相比较,国外课本都这样做,他们这
样做是必要的,因为英、俄、德、日等国的语言文字中物理名词的“功”同
日常用语中的“工作”或“做工”是同一个词,发音写法完全一样(如英文
都是work)。
我国不是那种情况,“功”与“工”只是含同,而字不同,字
义不同,没必要踩国外课本那样做。
义务教育课本,为了从词义上帮助学生接受而S=0的时功
为零,讲了“功”是个多义词,有“成效”的意思,力学里讲的“功”吸收
了这个意思,力作用于物体但未使物体在力的方向上移动,则这个力没有成
效,是劳而元功,力学里说它的功等于零。
二、“功的原理”采用了学生最容易接受的表述
“功的原理”,在能量守恒定体发现之前,在机械技术领域披奉为金科
玉律,能量守恒定律发现之后,它只是能挝守恒定体的一个特例,重要性自
然下降。
因而义务教育大纲把“功的原理”的教学要求定为“常识性了解”。
“功的原理”的表述,在这本教科书送审之前试验阶段的“试用本”
中,采用了1982年版以前的课本中的表述:
“动力对机械所做的功等于
机械克服阻力所做的功,所以使用任何机械都不省功。
”这种表述方法的抽
象概括程度高,从它出发来讲机械效率非常方便。
但是也存在理解和应用较
难的缺点。
理解上较难是因为前面讲功的概念时实际只限于动力做功的情况,
没有涉及F与S方向相反,即克服阻力做功这种情况。
应用较难是根据这种
表述去分析斜面省力时,没办法向学生说清什么是动力对机械——斜面做的
功,和什么是斜面克服阻力做的功。
经过拭教、送审,现在用的这本书又恢复了1982年版课本的表述:
“使用机械时,人们所敞的功,都等于不用机械而直接用于所做的功,也就
是使用任何机械都不省功。
”这种表述,虽然概括程度低,但学生容易接受。
三、“机械效率”一节营重讲清有用功是根据做功目的来定和增强学
生的效事意识
一般地讲什么叫有用功、什么叫额外功、有用功加额外功等于总功,
学生并不难懂,难在分析实际问题时分不清哪部分功是有用功,哪部分功是
额外功,总功等于什么。
在实际问题中,通常不是先给出(或算出)有用功
和额外功,两者相加得出总功,而是动力所敞的功就是总功,至于有用功则
要根据做功的目的来定。
为了使学生对有用功要根据做功目的来定有较深印
象,教材在“机械效率”一节的开头,提出图14-9中三种运砂子的办法
哪种最好,哪种最不好,为什么?
分析这个问题时,明确指出做功的目的是
运砂子上楼,这部分功是有用功。
在这一节的末尾“想想议议”中,让学生
思考、讨论:
用水桶提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外
功?
如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情
况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?
从而加深有用功决定于做功目的的
认识。
讲求效率是现代人应该具备的观念。
为了增强学生的效率意识,课本
除了在正文中简单扼要他说明提高机械效率有重要的经济意义,还在正文旁
的方挺中指出高效率在现代社会生活中的重要性。
四、“功率”一节注意培养学主综合运用知识的能力
“功率”是个重要的物理概念,又是许多技术设备的主要性能之一,
有着重要的实际意义,所以“功率”概念是本章的重点。
但是,这个概念本
身容易懂,简单地直接代公式的刘、算也不难。
从培养学生应用物理知识解
决简单问题的能力出发,在学生已经学过相当多物理知识的情况下,到这里
自然要编排一些综合运用几项知识的练习题,以培养学生综合运用知识的能
力。
这类题对学生是有一定难度的。
课本中给出了一道这类的例题,这是一
道偏难的题,在某些学校或某些班级可能还需要先解一、二道容易的例题作
铺垫。
考虑到这些作钠垫的题目,老师需根据学生实际情况来编,也不难编,
所以课本中末写,留给老师自己处理。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教材 分析 浮力 功率