第九章 机械与人

对科学探究能力的基本要求

1．有评估探究过程和探究结果的意识。

2．能注意假设与探究结果间的差异。

3. 能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题。

4．尝试改进探究方案。

5. 有从评估中吸取经验教训的意识。

6. 认识评估对科学探究的意义。

科学内容

◇ 通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

◇ 结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

◇ 知道机械功的概念和功率的概念。能用生活和生产中的实例解释机械功的含义。

◇ 理解机械效率。

◇ 了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。能用实例说明物体的动能和势能及它们的转化。

全 章 概 述

1．本章基本要求：

本章涉及到的物理概念有简单机械中的杠杆与滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组)，功、功率、机械效率、机械能、动能与势能；涉及到的物理规律有杠杆的平衡条件，以及机械能的转化与能量守恒定律；涉及到的技能有：杠杆与滑轮的合理使用。

通过本章学习让学生能正确、合理使用杠杆、滑轮，以达到改变力的大小与方向的目的；其实质是能从生活和生产劳动的实际需要出发，去选择不同类型的杠杆，不同种类的滑轮，以及它们的组合方式，以达到省力、或者方便生活和生产劳动的目的。这里既涉及到了知识也包含了技能，或者是用这方面的知识去解释生活与生产劳动中发生的有关简单机械运动的现象、同时还要能初步了解机械使用的历史发展过程，以及机械使用对社会发展的作用。

要求通过本章学习，知道机械功和功率概念的由来。并能从生活、生产中的实例说明机械功和功率的含义，还要能从实例中把做功的过程与能量转化的过程结合起来思考，尤其是机械能的转化与守恒的思想观念的确立，要求能测定某种简单机械的机械效率。总之，无论是概念。还是规律均要与生活、生产劳动实际结合起来去认识、理解、应用、发现、提问、乃至创新。这些都是课程标准所提倡的内容。

本章涉及到具体的学习过程主要有：①杠杆、滑轮、功、功率、机械效率、机械能、动能、势能等概念的建立过程；②杠杆的平衡条件，动能与势能与哪些因素有关，以及机械能转化的探究和某一种机械的效率是否恒定不变的探究过程；③上述概念、规律的实际应用过程。在上述的三个基本的学习过程中，涉及到的方法主要有：科学抽象建立概念的方法如“杠杆”、“能”、“机械能”、“动能”、“势能”；乘积的方法建立概念如“功”；比较的方法建立概念如“功率”和“机械效率”等。实验探究的方法认识杠杆的平衡条件；认识定滑轮、动滑轮以滑轮组使用的功能；认识某种机械的效率不是恒定的，且不可能大于或等于1；认识动能和势能的大小与哪些因素有关；认识做功的过程就是能量的转化的过程；初步确立动能与势能相互转化与守恒的思想。

本章内容还要通过了解机械使用的历史发展过程，确立劳动人民创造历史的情感，使他们知道物理科学不完全是少数科学家的贡献，其中有许多东西都属于广大劳动人民在生产劳动实践中的发现与总结。例如功的概念，杠杆与滑轮的使用，均出于广大劳动人民在生产实践中经验的积累。此外，在帮助学生初步确立机械能转化与守恒的思想与观点的同时，要引导他们尝试去用这种思想与观点去分析物理现象。

2．本章编写思路

本章的编写特点是，较突出地体现了教与学在方式方法上多样化这一基本教育理念。例如，课本在体现“课程目标”和“内容标准”的形式上就是多样化的，归纳起来有以下3种。

(1)列举日常生活、生产劳动中的一些事例，结合图示的方式呈现课程标准与内容标准 例如，杠杆及有关杠杆的几个概念，通过课本图8—1和图8—2示出一些学生熟悉的器具，让学生通过视图想想这些器具的使用，从中发现它们的共同特征，进而建立杠杆的概念，认识力臂的意义，明确这些器具在使用过程中支点、动力臂、阻力臂的位置，最终达到能根据实际需要正确选择和使用杠杆的目的。又例如，通过课本图8—23和图8—24示出两位同学均从一楼搬运物体到三楼上的两种情景，要求学生讨论用什么方法来判定，谁做的功最快，从而自然地引出功率的概念。还例如，做功与哪些因素有关，通过课本图8—20示出做功与不做功的情景，要求学生从中归纳出物体做功的两个必要因素。

(2)列举事例并图示，结合实验探究的方式呈现课程内容

例如，对于定滑轮，一方面通过课本图8-11示出定滑轮的应用，另一方面则要求学生参照课本图8—12所示的方式进行实验探究，目的是让他们自己去发现定滑轮的特点和功能。

(3)用完成科学探究的全过程的方式呈现课程标准与内容标准

例如，探究杠杆的平衡条件。课本通过“提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分 析判断、讨论与交流”等科学探究的几个主要环节引导学生操作，并得出结论。

总之，本章较充分地体现了课程标准中提出的从生活走向物理，从物理走向社会，注重科学探究，提倡教学方式多样化等基本理念。希望教师能认真吸纳这些理念，并将这些理念转化为教学行为。

本章内容是从探究简单机械的作用出发，引出机械效率等概念，最后用合理利用机械能来结束本章的内容。

3．本章内容结构图：