初三物理机械能教材分析

　　一、本章课程内容概述
　　从本章到十六章，教材讲述能的初步知识。能量的转化和守恒定律是自然科学的核心内容之一，从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它广泛渗透在各门学科中，并和各种产业及日常生活息息相关。这部分内容对于学生树立科学的世界观、联系生活生产实际、形成可持续发展的意识以及进一步学习其它科学技术，都是十分重要的。

　　这部分内容具有较强的综合性，能量是当前蓬勃发展的材料科学相联系的。能量不仅贯穿在声现象、热现象、光现象、力现象、电磁现象等整个物理教学过程中，是物理教学中的一条主线。而且能量还与其它学科紧密相联系。这说明自然界中的各种现象都不是孤立的，而是互相有联系的。经过长期探索，发现用能量可以反映不同运动形式之间的联系。

　　能量的转化非常普遍，各种形式的能都可以在一定的条件下相互转化，但不能凭空创造出来或被消灭。在自然界里能量的转化都是通过做功这种形式来完成。自然界为什么形形色色，为什么这样奇妙丰富，都离不开能量的转化。地球从太阳那里获得了光能，出现了风、水的流动、繁茂的植物和多种多样的动物、人类的活动、机器轰鸣、家电使用，哪一样都离不开能的转化，可以讲离开了能量的转化，就不在成为世界。

　　本章讲述的机械能是能量最常见的一种形式的能，是学习各种不同形式能的起点。主要内容有：动能和势能，机械能及其相互转化，机械功和机械效率四部分组成。通过这一章的学习，应使学生进一步了解能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能可以相互转化，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。本章教材与现行教材相比降低了知识的难度改变过分强调知识传承的倾向，使本章教材的内容更贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习爱好。

　　二、本章课程目标及理解

　　1. 通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。

　　【理解】①按《标准》的要求，前知识点定位在 “ 了解 ” 水平上；后知识点 “ 简单描述 ” 定位在比 “ 了解 ” 还低水平上。这在《大纲》中无要求。

　　②对这二个知识点的基本要求是：能自己说出能量存在的各种形式，并能举出一些生活中与能有关的实例。能简单说出各种形式的能量和我们生活的关系。

　　2. 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它形式的能的转化。

　　【理解】①按《标准》的要求，这二个知识点的 “ 说明 ” 都定位在 “ 理解 ” 水平上。这与《大纲》不同的是，要求都是用实例说明，体现出从生活入手走向物理，而以前都是先学物理知识再举生活中的例子。这也是学生厌学的其中原因之一。

　　②对这二个知识点的基本要求应是：知道机械能的分类、动能和势能的定义、决定因素、能用有关实例说明；记住动能、势能可以相互转化以及能用有关实例说明。

　　3. 结合实例熟悉功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

　　【理解】①按《标准》的要求这是两个知识点，前知识点的行为动词“熟悉”定位在“熟悉水平”上；后知识点的行为动词“知道”定位在“了解水平”上。

　　②对这二个知识点的基本要求应是：熟悉功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

　　4.知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

　　【理解】①按《标准》的要求，前知识点 “ 知道 ” 定位在 “ 了解 ” 水平上，后者 “ 解释 ” 定位在 “ 理解 ” 水平上。这比《大纲》知识点的要求低了，体现出从生活走向物理，强调用生活中的实例来解释机械功的含义，贴近生活，学生易学易懂易理解。

　　②对第一个知识点的基本要求应是：知道什么是机械功，能用能来判定做功不做功；记住机械功的公式、及意义、单位。记住机械功率的物理意义、定义、定义式、单位及换算。

　　对第二个知识点的基本要求应是：能用生活中的实例解释机械功的含义。

　　5.理解机械效率。

　　【理解】①按《标准》中的要求，这一知识点的行为动词“理解”定位在“理解水平”上， 内容标准中的最高要求，它包含“了解水平”和“熟悉水平”。关于机械效率，必须在了解有用功（ w 有用 ）总功（w 总 ）之后，才能理解机械效率η，η=w 有用 /w 总 经过计算才能知道某机械的效率，因此《标准》中把它定位在“理解水平”上。

　　②内容标准与《大纲》要求的区别：《大纲》的要求是：理解有用功和总功。理解机械效率。二知识点定位较高。《标准》的要求水平降低了，只有“理解机械效率”没有对有用功和总功的要求。虽然对有用功和总功没要求，但对机械功有要求，要求是：“知道机械功的概念”因此有用功和总功也就包含在其中，所以对有用功和总功可以定位在较低水平“了解”中，可这样理解：在《标准》中对这两个知识点的要求应该是：“知道有用功和总功。理解机械效率。”还可以这样理解：在《标准》中“理解水平”是包含了“了解水平”和“熟悉水平”，因此在“理解水平”中无论是《标准》中哪一个知识点，只要与这一个知识点有关的铺垫知识至少应达到最底要求“了解水平”也可再高点达到“熟悉水平”。理解机械效率，要用到有用功和总功，所以在《标准》中对这两个知识点的要求也应该是：“知道有用功和总功。理解机械效率。”后一种轻易理解些。

　　三、本章教材结构特点
       

　　现行教材是先学机械功，后学机械能的转化、内能的改变。在学内能的改变时才联系到做功这个过程量。既抽象又很难理解。现在《标准》正好与《大纲》的要求相反，它是先从量能转化或转移的过程来熟悉功、体会功、感知功。这样改使原来既抽象又难理解的问题，变得既活泼又轻易理解，符合初中生的认知规律。

　　新教材这一章与第七章电能一样，第七章教材围绕“电能”的概念展开，这一章教材围绕“机械能”的概念展开。这与现行教材的编写思路有较大的变化。新教材主要是重视学生生活经验的作用，而把“功”的概念放在相对次要的位置。以前在讲：三种不做功的情况，学生很难理解，而新教材是从能量的转化或转移的角度入手来讲解。如书中的两个例子①人搬石头，推而不动，搬而未起，石头的动能、势能没有变化，所以人的力对石头没有做功：②两人抬着一桶水在水平路上匀速前进，小桶的动能、势能没有变化，所以人的拉力对小桶没有做功。这比现行教材不仅轻易理解，而且也简单多了。这种教材结构的编排，符合新课标的要求，化繁为简，化难为易的指导思想。好处是易教、易懂、易学。因此在备课和教学时要认真分析其特点。注重培养学生的概括归纳能力和分析解决实际问题的能力。

　　四、本章教材重点、难点、要害及其它

　　1.重点：⑴理解动能、势能的概念

　　⑵理解动能和势能的相互转化

　　⑶理解机械功的概念

　　⑷理解功率的概念

　　⑸理解机械效率的概念

　　2.难点：⑴了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关；并能解释简单的现象。

　　⑵解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化的简单物理现象。

　　⑶知道做功是能量转化或转移的过程。

　　⑷知道功率是由功和时间两个因素决定的。

　　⑸知道使用任何机械都不能省功

　　⑹了解有用功、额外功和总功。

　　3.要害：解决难点强化重点须做好以下几个探究活动

　　⑴让学生分别探究：动能跟两个因素的关系。

　　有条件、有能力的还可以探究一下：两个因素中哪个对动能的影响更大。

　　⑵让学生分别探究：重力势能跟两个因素的关系。

　　⑶让学生通过实验观察熟悉动能和势能的相互转化过程。

　　⑷让学生通过实验观察了解功的物理意义。

　　⑸让学生通过比赛形式：测一下上台阶的功率。

　　⑹让学生分别探究：斜面、定滑轮、动滑轮的机械效率。

　　有条件、有能力的还可以探究一下：滑轮组的机械效率；

　　还可以进一步探究：如何提高机械效率。

　　4.能力方面的培养：

　　⑴通过探究过程，能在观察物理现象中发现一些问题，提高观察能力及提出问题的能力。

　　⑵通过探究过程，能根据搜集到的信息进行分析和处理，提高学生对信息的收集能力及处理的能力。

　　⑶通过参与科学探究活动，把握科学研究方法，提高对科学研究方法的灵活运用。

　　⑷尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题，提高分析概括的能力及信息交流能力。

　　5.情感态度价值观方面：

　　⑴结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义的教育，很多高科技成果都和人造卫星一样，包含着丰富的基础物理知识，以激发学生的求知欲。

　　⑵课外交流：看下表讨论回答如何提高它们的机械效率。并写出改进建议。

　　%26#149; 蒸汽机 6--15

　　%26#149; 空气喷气发动机 50--60

　　%26#149; 蒸汽轮机 20～30

　　%26#149; 起重机 49～50

　　%26#149; 汽油机 22～27

　　%26#149; 离心式水泵 60～80

　　%26#149; 柴油机 28--37

　　%26#149; 电动机 80～90