鄒麗暉

本章首先通過(guò)對(duì)功、功率的學(xué)習(xí)，為認(rèn)識(shí)“能”做了鋪墊，“能量”是課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)內(nèi)容的三大主題之一.這充分說(shuō)明了能量在初中物理課程中的重要地位.解決力學(xué)問(wèn)題時(shí)，如果從能量角度研究，有時(shí)會(huì)更簡(jiǎn)便.研究功的重要意義在于，可以通過(guò)做功研究能量的變化。為研究能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程奠定定量分析的基礎(chǔ)，由于在初中階段只要求初步認(rèn)識(shí)能量概念，所以教科書并未追求能量概念的嚴(yán)密性，而是在功的知識(shí)的基礎(chǔ)上，直接從勸和能的關(guān)系引入能量的概念——物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量.

認(rèn)識(shí)功與功率

功的概念起源于早期工業(yè)革命的需要.當(dāng)時(shí)的工程師們需要一個(gè)比較蒸汽機(jī)效益的辦法.在實(shí)踐中.人們逐漸同意用機(jī)器舉起的物體所受的重力與高度之積來(lái)量度機(jī)器的輸出.并稱之為功，功是本章學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，對(duì)功的概念的認(rèn)識(shí)水平.會(huì)直接影響能的概念的形成和功能關(guān)系的建立.如何讓同學(xué)們正確認(rèn)識(shí)功的概念呢？編者在以下幾個(gè)方面做了努力.

1.認(rèn)識(shí)做功的含義

教科書重視聯(lián)系實(shí)際與生活經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)叉車托舉貨物的實(shí)例引入功的概念，分析叉車托起貨物的過(guò)程.說(shuō)明托舉貨物的力使貨物移動(dòng)了一段距離，貨物被舉高，機(jī)械工作的成效顯現(xiàn)出來(lái)了，隨后給出物理學(xué)中做功的含義，生活中沒(méi)有功這個(gè)概念.所以同學(xué)們很難認(rèn)識(shí)功，恰當(dāng)?shù)剡x取實(shí)例.能夠有效幫助同學(xué)們完成對(duì)做功的感性認(rèn)識(shí).

2.描述做功的兩個(gè)必要因素

通過(guò)“想想議議”總結(jié)教科書圖11.1-2所示實(shí)例中力做功的共同點(diǎn)，以及教科書圖11.1-3所示實(shí)例中力不做功的原因.分析實(shí)例.幫助同學(xué)們經(jīng)歷描述做功的兩個(gè)必要因素的過(guò)程.即作用在物體上的力和物體在這個(gè)力的方向移動(dòng)了距離.

3.定量計(jì)算功的大小

功的大小由力和物體移動(dòng)的距離共同決定，由此引出功的計(jì)算公式，并介紹功的單位，初中只計(jì)算力的方向與物體移動(dòng)方向相同情況下的功.不涉及力和運(yùn)動(dòng)方向成角度的問(wèn)題.

4.定義功率的概念

與速度、密度和壓強(qiáng)的定義方法相同，功率也是采用比值法定義的物理量.教科書通過(guò)往樓上搬運(yùn)磚的實(shí)例創(chuàng)設(shè)情景，讓大家思考做相同的功.用時(shí)不同，從而引出做功快慢的問(wèn)題.為功率概念的提出做鋪墊.

通過(guò)“想想議議”再次讓同學(xué)們討論老爺爺和小女孩爬樓梯的實(shí)例，爬相同的樓梯，老爺爺?shù)馁|(zhì)量大，做功多;小女孩質(zhì)量小，做功少：但小女孩爬得快，做功時(shí)間短.這就需要引入同時(shí)考慮做功的多少，以及做功時(shí)間長(zhǎng)短的物理量，類比速度是表征物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.做功的快慢取決于相同時(shí)間內(nèi)做功的多少.因此新概念的引入需要用功與做功所用時(shí)間的比來(lái)完成，它的大小為單位時(shí)間內(nèi)所做的功，

突出能做功的物體具有能量的思想

同學(xué)們?cè)谏钪薪?jīng)常會(huì)聽到“能量”一詞，但能量概念卻很抽象，機(jī)械能是最常見的一種能.比較容易理解，教科書注意用具體的實(shí)例引入能量的概念，例如，流動(dòng)的水能推動(dòng)水車、拉開的彈弓能將彈丸射出，它們的共同之處在于能夠?qū)ν庾龉?這樣就把“能”和前面學(xué)過(guò)的“功”聯(lián)系起來(lái)了，能量就是物體做功的本領(lǐng)，

功和能有密切聯(lián)系，功是能量變化的量度.做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的過(guò)程，這些內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)其他各種形式的能，以及能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的基礎(chǔ).在介紹以下概念時(shí)，教科書采用的思路是一致的.這樣處理的目的就是使大家加深對(duì)功與能關(guān)系的理解.從整體上理順功和能之間的關(guān)系.

1.動(dòng)能.動(dòng)能概念的引入以能做功的物體具有能量的思想為基礎(chǔ).通過(guò)列舉生活中的實(shí)例.讓同學(xué)們感知這些物體能夠?qū)ν庾龉Φ墓餐?，即運(yùn)動(dòng)的物體能夠?qū)ν庾龉?，表明這個(gè)物體具有能量.

2.重力勢(shì)能.重力勢(shì)能概念的引入方式與動(dòng)能相同.即以能做功的物體具有能量的思想為基礎(chǔ)，通過(guò)列舉生活中的實(shí)例讓大家感受到位于高處的物體下落時(shí)可以做功，表明這個(gè)物體具有能量.

3.彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能概念的引入同樣是以能做功的物體具有能量的思想為基礎(chǔ).通過(guò)列舉生活中的實(shí)例讓大家感受到發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)形變時(shí)可以對(duì)外做功.表明這個(gè)物體具有能量.

明確“探究物體的動(dòng)能跟哪因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的邏輯關(guān)系

為使同學(xué)們能定性地描述動(dòng)能，教科書設(shè)計(jì)了“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).這個(gè)實(shí)驗(yàn)的邏輯關(guān)系如下.

首先，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)知道，運(yùn)動(dòng)的物體將相同質(zhì)量靜止的物體向前撞得越遠(yuǎn).說(shuō)明運(yùn)動(dòng)物體所具有的動(dòng)能越大，

其次.觀察從不同高度由靜止?jié)L下的同一鋼球，滾到同一平面時(shí)速度大小不同，從高處滾下的鋼球速度大，速度大的同一物體能將木塊撞得遠(yuǎn)，說(shuō)明質(zhì)量相同的物體，速度大，動(dòng)能大.

最后，速度相同，質(zhì)量不同的物體，質(zhì)量大的能將木塊撞得遠(yuǎn)，說(shuō)明速度相同的物體，質(zhì)量大.動(dòng)能大，

需要明確，“質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大”的說(shuō)法是一種粗略的定性比較.不是指成正比地變化，

利用機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化滲透守恒思想

自然界是千變?nèi)f化的，而科學(xué)就是要在這變化莫測(cè)的自然界中找出不變性.找出各種各樣的守恒定律.同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)質(zhì)量的過(guò)程中已經(jīng)體會(huì)到質(zhì)量守恒的思想，而在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化中將進(jìn)一步體會(huì)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，

在介紹動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化時(shí)，教科書通過(guò)分析射箭、蹦床這些實(shí)例中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，并通過(guò)滾擺、鐵鎖的擺動(dòng)等有趣的實(shí)際操作.使大家進(jìn)一步體會(huì)和初步認(rèn)識(shí)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒，

責(zé)任編輯 蔡華杰