功和机械能教案全
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第十一章 功和机械能
11．1 功
【学习目标】
1．知道做功的两个必要因素。
2．知道不做功的三种情况，会判断力是否做功。
3．知道功的计算公式和单位，并会用功的公式进行一些简单计算。
重点难点：
1．理解做功的两个要素，会用功的公式进行简单计算。
2．正确判断力对物体是否做功。
学习内容一：力学中的功
学习指导：阅读课本P62、P63的相关内容，理解做功的两个必要因素。
【自学检测】
1．用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时木块受到四个力的作用，拉力对木块的移动作出了贡献，摩擦力对木块移动起阻碍作用。
2．做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上移动的距离。
【合作探究】教师巡视督促指导
对照做功的两个必要因素讨论：
1．图P11.1—2力对物体做功的实例有什么共同特点？(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结) 2．图P11.1—3力没对物体做功的实例有什么共同特点？(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)
3．判断下列说法的对错(对的打“√”，错的打“×”)。
(1)只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。(×)
(2)物体只要移动了距离，就做了功。(×)
(3)物体从高处落下重力做了功。(√)
(4)有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功。(×)
(5)手提着重物在水平地面上行走，人做了功。(×)
(6)人用力推车，但车未动，人没有做功。(√)
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
怎样判断物体是否做功：
做功包含两个必要因素：一个是有力作用在物体上，另一个是物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可。
2．下面三种情况力没有对物体做功：
(1)劳而无功：有力作用在物体上，但物体没有移动。如：小孩推车，车不动，推力不做功。
(2)不劳无功：物体靠惯性移动一段距离，并不是受到力的作用向前运动。如：投出去的篮球在空中继续飞行。
(3)直无功：力的方向与物体的运动方向垂直，力没做功，如：小明提着水桶水平移动，拉力没有做功。
【即时练习】 1．下面几种情况下，力做了功的是(C)
A．用力把杠铃举在空中不动
B．用力提着水桶水平匀速移动
C．用力在斜面上拉车前进
D．物体在光滑的平面上匀速移动
2．下列情景中，重力对小球做功的是(A)
A．小球从高处下落
B．小球在地面上静止不动
C．小球沿水平轨道运动
D．小球在绳子拉力作用下在水平面内做匀速圆周运动
学习内容二：功的计算
学习指导：课本P63至P64文字内容和插图，熟记功的计算公式、单位及其换算。
【自学检测】
1．力学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
2．在力学里计算力对物体做功的公式是W＝Fs。
3．公式中符号表示意义：W表示功，F表示力，s表示距离。
4．在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是J，1J＝__1__N·m。
【合作探究】教师巡视指导
1．自学例题：①要求马做的功必须知道哪两个条件？②先求什么，后求什么？③计算时单位化成什么单位？ 2．分析下列三种情况中做功的多少？
(1)甲将一块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。
(2)乙将两块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。
(3)丙将一块重为10牛的砖从水平面搬到20米高的脚手架上。
小结：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，力所做的功就越多。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1．起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度从一楼举到四楼顶(每层楼高按3m计算)，又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是(D)
A．1×103J B．9×103J
C．2.7×104J D．3.6×104J
解析：从一楼举到四楼拉力克服重力向上拉，使物体在力的作用下通过的距离是12m，做功为3.6×104J，水平移动3m时，起重机的拉力向上，属于垂直无功。
2．某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是(D)
A．750J
B．150J
C．没有做功
D．做了功，但条件不足，无法确定
解析：足球踢出去后靠惯性移动的15m，这段距离该同学的踢力没有做功，足球踢出去前，脚对足球施加了力且球在力的作用下移动了一段距离，这期间踢力做功了，但是题目没给出受力移动的距离大小，所以该同学做了功，缺少条件无法计算。
【即时练习】
1．P64第1、2、3、4题
2．质量为100kg的物体，在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m，物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍，求拉力F做的功。(g＝10N/kg)
【当堂练习】见训练案基础部分
11．2 功率
【学习目标】
1．理解功率的概念和计算公式。
2．会用功率的公式进行简单的计算。
3．学会测量功率的方法。
重点难点：
功率的概念和功率的计算。
学习内容：功率
学习指导：阅读课本P65至P66文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记功率定义及计算公式，功率单位。
【自学检测】
1．课本中大人和小孩爬相同楼梯，他们移动的距离相等，两者做的功不相等，大人做功多，小孩做功少，如果爬楼的时间相同，大人做功快。
2．物理学中用功率来表示物体做功快慢，它的定义是功与做功时间之比叫功率。
3．功率用符号__P__表示，功用符号__W__表示，时间用符号__t__表示，因此功率表达式是P＝W/t。
4．在国际单位制中，功的单位是J，时间的单位是s，所以功率的单位是J/s，为了纪念英国的工程师瓦特，人们将功率的单位叫做瓦特，简称瓦，符号W。1W＝1J/S，1W的物理意义是1s内所做的功是1J，常见的单位还用kW。1kW＝1000W。
【合作探究】教师巡视督促指导
1．(1)小红体重500N，在5s内跑到5m高的楼上，则小红做了2500J的功。
(2)小明体重500N，在10s内走到5m高的楼上，则小明做了2500J的功。
(3)小强体重400N，在10s内跑到6m高的楼上，则小强做了2400J的功。
上面三道题中：
小红和小明，小红做功快，你是怎么比较出来的？做相同的功比较做功时间，做功时间少做功快。
小明和小强，小明做功快，你是怎样比较出来的？相同时间比较做功的多少，相同时间做功多做功快。
2．学习P60例题。①要计算起重机的功率需要知道哪几个物理量？②先求什么？后求什么？③计算时要注意什么问题？
3．在学习了功率的知识后，你怎样测算比较三位同学爬杆的功率大小？有几套方案？ 解析：①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可以比较功率大小；
②让他们都爬到同一杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；
③测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。
【精讲点拨】
1．比较物体做功快慢方法(三种)
2．测量比较功率方法(三种)
3．定义式P＝Wt普遍适用，推导式P＝Fv求即时功率。
【即时练习】
1．下列关于功率的说法中，正确的是(B)
A．做功多的机械，功率一定大
B．做功快的机械，功率一定大
C．做功时间少的机械，功率一定大
D．功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的
2．课后习题第2、3、4题分组计算，集体更正。
3．甲、乙两人的体重之比是8∶9，他们进行爬楼比赛，从一楼上到三楼所用的时间之比是4∶5，则两人克服重力所做的功之比是8∶9。两人的功率之比是10∶9。
【当堂练习】见训练案基础部分
第3节 动能和势能
知识与技能
1．能通过实例从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系，记住能量的单位。
2．能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。
3．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。
过程与方法
1．通过观察认识动能和势能的存在，通过归纳概括得到动能和势能的概念。
2．在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中，学会用科学探究的方法研究物理问题。
情感、态度与价值观
1．具有从能量的角度分析物理问题的意识。
2．通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，养成尊重事实、探索真理的科学态度。
教学重点
1．理解动能和势能的概念。
2．探究影响动能和势能的因素。
教学难点
能的概念的建立。 教具准备
钢球、斜槽轨道、小木块、砝码、弹簧、多媒体课件等。
一、情景引入
复习旧知：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。
演示：用手推动木块，使木块运动一段距离。在此过程中，手的推力是否做了功？
出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，有没有做功？
利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
(功和能有密切联系，从做功直接引入能的概念。并为下面设计探究影响动能大小的因素做好了铺垫。)
我们在日常生活中经常提到能，诸如热能、电能、能源开发，等等。“能”是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能。电流能做功，具有电能；燃料燃烧放热可以做功，具有热能。自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——动能和势能。
