第3节能量转化的量度

日期周次课时 /课题 3.3 能量转化的量度（第1课时）教材解读目标知识与技能通过对向上搬运巨石和向前推动巨石过程的分析，让学生认识功的含义。

通过一些实际例子的分析和学生实践活动，让学生认识做功的两个必要因素，并能学会判断做功的方法。

过程与方法在情境化模式下，学生通过对事例的分析和情境活动，认识做功的两个必要因素情感、态度与价值观通过自主探究做功与否，激发学生的兴趣，开拓了学生们的创新意识。

重点判断做功与否。

难点功的概念的内涵和外延能量转化的量度：功、功率。

学情本节内容着重安排了对功的认识和功的计算的学习。

因此本节课的重点是如何正确理解做功的两个必要因素，以及做功的计算问题。

而这节课中，我们所讲的功是机械功。

教学准备板书和PPT环节师生活动占用时间教学过程设计一、引入：思考：举重运动员举起杠铃时，能量形式是如何转化的？思考：起重机提升重物时能量又是如何转化的？思考：在上述例子中，有多少能量转化了？为了度量能量转化的多少，我们引入新的物理量——功（W）二、讲述：做功的含义及功的计算1、做功的含义1.当运动员举着杠铃不动时，运动员对杠铃做功吗？尽管用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。

做功需要什么条件？2.读图（1）下列图示是物体在力的作用下做功的实例。

想一想，在这两个实例中有什么共同特点？共同的特点：货物和小车都受到了力的作用,都在力的方向上运动了一段距离。

（2）下列图示是物体在力的作用下没有做功的实例。

想一想，有什么共同特点？共同的特点：石头和书包都受到了力的作用，都没有在力的方向上运动了一段距离。

3.概念（1）功在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。

（2）做功的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离。

思考：做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？不一样。

“做工”更多是指从事体力劳动。

体力劳动中，人可能做功，也可能没有做功。

第3节能量转化的量度练习1、科学上，做功必须包含两个必要因素：一是，二是。

科学上规定：功等于的乘积。

2、劳而无功的三种情形：（1），（2），（3）。

3、物体具有做功的本领，是因为它具有。

做功的过程实质上就是，因此，可以用来量度能量转化的多少。

能量的单位与功的单位一样，也是。

4、某同学放学后背着重为40牛的书包沿水平路面走了200米，又爬上大约10米高的四楼才到家，则他在回家过程中对书包所做的功约为----------------------------------( )A. 0焦B. 400焦C. 2000焦D. 2400焦5、下列关于物体是否做功的说法中正确的是----------------------------------------------( )A. 足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功B. 小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功C. 举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功D. 起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功6、小明将掉在地面上的科学书捡起来放在课桌上，他对科学书所做的功最接近于( )A. 0.02焦B. 0.2焦C. 2焦D. 20焦7．在水平地面上，用20牛的水平拉力拉重为50牛的小车，使小车沿水平方向前进了10米，此过程中拉力所做的功是----------------------------------------------------------( )A. 200焦B. 500焦C. 1000焦D. 0焦8、在校运动会中，小翔参加了铅球比赛。

他用200牛的力，将重50牛的铅球投到了10米远处。

下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是----------------------( )A. 做功2000焦B. 做功500焦C. 没有做功D. 条件不足，无法计算9、奥运会举重运动员在比赛时，第一阶段把100千克的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟，3名裁判都亮出了白灯，确认她这次举重成功。

第3节 能量转化的量度(第2课时)功率1．定义：物体在________里完成的功叫功率。

2．意义：表示物体________的量。

3．公式：P ＝________＝Fv 。

4．单位：瓦特，简称“________”，符号“________”。

5．功率为30瓦的含义：表示____________________，或者说物体在一秒内有30焦耳的能量发生转化或者转移。

6．运动物体功率公式推导：P ＝W t ＝Fs t＝FvA 组 基础训练1．关于功与功率，下列说法中正确的是( )A ．机器做功少，功率一定小B ．功率小的机器做功不一定慢C ．功率大的机器做功一定快D ．功率大的机器一定比功率小的机器做的功多2．某机器的功率为1000瓦特，这句话的正确含义是( )A ．机器能做1000焦的功B ．机器每分钟做1000瓦特的功C ．机器每秒钟做1000焦的功D ．机器每做1焦的功，所需时间为1000秒3．体能竞赛中，小强在20s 内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N ，每个动作身体向上移动的距离约为50cm ，则小强在整个过程中所做功的功率约为( )A ．12.5WB ．125WC ．250WD ．2500W4．在一次攀岩比赛中，甲、乙两个运动员的质量比是9∶8，甲用45min 完成，乙用40min ，则甲、乙两人克服重力做功的功率比是( )A ．81∶64B ．64∶81C ．1∶1D ．9∶85．举重是我国的优势体育项目。

一位身高180cm 的运动员和一位身高160cm 的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W 1和W 2，功率分别为P 1和P 2，则下列关系式正确的是( )A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＞W2，P1＞P2C．W1＞W2，P1＝P2D．W1＜W2，P1＜P2第6题图6．(邵阳中考)如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛。

他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。

第3节能量转化的量度[第2课时]一、教材分析功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章。

本节一个知识点是需讲明功率的概念，阐明其为比较物体做功快慢的物理量，通过类比讲明什么叫功率，功率的计算公式及单位。

同时，结合机器实际的功率值，理解应用过程中怎样选择合适的机器。

二、教学目标1、1、知识与技能：知道功率的概念，功率的意义和单位，初步掌握功率的计算方法。

2、过程与方法：运用类比法来理解功率的概念；通过练习，强化功率的计算。

2、3、情感、态度、价值观：认识选择适当功率的器材的重要性，学会根据功率的概念进行功率的测算。

三、教学重点、难点教学重点：功率的概念、功率的计算公式、一些机器或生物体的功率。

教学难点：功率的概念。

功率的计算四、教学准备：五、课时安排：1课时六、教学过程设计：[复习提问]1．做功的两个必要因素是什么？2．说出功的定义、计算公式及单位。

讲述：上一节我们学习了功的概念，以及功的大小的计算方法，这一讲我们继续研究日常生活中做功的其他问题。

观察演示实验演示实验1：用手将三个放在桌面上的钩码(或者书本)以相同的速度逐个匀速提高1米。

演示实验2：用手将三个放在桌面上的钧码以和实验1同样的速度一起匀速提高1米。

提问：两次实验中，手对钩码做功的大小怎样？两次实验有何不同之处？生：做功大小相同，但所用的时间不同。

问：同样用起重机搬运建筑材料和用人力相比，用拖拉机耕田和用畜力相比，做功怎样，所用时间怎样？哪些快一些？生：做功相同，所用时间不同，起重机和拖拉机快一些。

幻灯出示：耕一块地，一头牛一天，拖拉机几十分钟。

挖几十吨土，几个人一天，大型挖土机几分钟。

讲述：从上面的例子中，可以看出：做同样的功，不同的情况，机器和人，机器和牲畜所用的时间是不同的，也就是相等的时间里它们做功的多少是不相等的，即做功的快慢不相同，为了比较做功的快慢，我们引人一个新的物理量——功率（点明课题）。

[讲授新课] 三、功率（比较做功的快慢）复习提问：在学习运动的时候，我们学过一个比较物体运动快慢的物理量是什么？它是怎样定义的？生：速度，它的定义是单位时间里通过的路程。

龙文教育学科老师个性化教案教师李太杰学生姓名上课日期2014.11. 学科科学年级初一教材版本浙教版类型知识讲解□：考题讲解□:本人课时统计第（）课时共（）课时学案主题复习课时数量（全程或具体时间）第（）课时授课时段教学目标教学内容第3节能量的转化个性化学习问题解决教学重点、难点考点分析选择、填空、计算。

教学过程第3节能量转化的量度物理中的做功和日常生活中的“做工”或“工作”是完全不同的概念。

在初中物理中初步了解功的概念和有关知识，对后面关于能的学习及用能量的观点来认识物理规律都是非常重要的。

1. 功的两个必要因素（重点）一个力作用在物体上，且物体在这个力的方向上通过一段距离，物理学上就说这个力做了功。

功有两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。

这两个因素缺一不可，缺少任何一个条件力都不做功。

没有力对物体做功可分为三种情况：(1)物体没有受到力的作用。

例如，物体在光滑水平面上做匀速直线运动。

物体的运动是由于物体具有惯性而并非在水平方向受到了力的作用，因此在物体运动过程中在水平方向上没有力对物体做功。

(2)物体受到力的作用，但没有移动距离。

例如，静止在水平地面上的物体受到水平方向推力的作用，但没有运动，推力并没有对物体做功。

(3)物体运动的方向与它所受的力的方向垂直。

例如，物体在水平地面上运动，而物体所受的重力和地面所给的支持力方向均为竖直方向，即与水平方向垂直。

因此重力和支持力不对物体做功。

在判断是否有力对物体做功时，应依照上述三点进行分析。

在判断力是否对物体做功时，可依照上述后两点即物体是否运动或力的方向是否与物体运动方向垂直来进行分析。

2. 功的计算（重点）力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W=F·s，其中F为作用在物体上的力，s为物体在力的方向上通过的距离。

功的国际单位制中的单位是焦耳（J），常用单位有千焦（kJ）。

教师活动功的计算公式：在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。

第1节能量及其形式(一)认识能量1.物体具有做功的本领，是因为它具有能量。

能量也简称能。

2.一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大(二)能量的形式自然界中任何物体都具有能量，能量是以多种形式存在的，根据能量的特点大致可以分为机械能、电磁能、内能、化学能、光能、核能、声能等第2节机械能(一)动能1.定义：物体由于运动而具有的能量2.决定其大小的因素：物体的速度越大，质量越大，动能就越大(二)势能A.重力势能1.定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能2.决定其大小的因素：物体的质量越大、位置越高，重力势能就越大B.弹性势能1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能2.决定其大小的因素：对于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大(三)动能和势能的转化A.机械能：动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能B.机械能的转化1.动能和势能可以相互转化2.机械能也可以转化为其他形式的能量C.机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化（转化过程中不受阻力），机械能的总量就保持不变，或者说机械能守恒第3节能量转化的量度(一)功1.定义：如果一个力作用在物体上，且物体在这个力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功2.力对物体做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上通过了距离(二)功的计算1.功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2.公式：用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则W = Fs3.单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是焦耳，简称焦（J）。

1J=1N×1m=1N∙m4.应用W = Fs计算功时，力与物体通过的距离方向必须一致，且对应同一物体、同一段时间(三)做功的实质做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。

因此，可以用功来量度能量转化的多少。

能量的单位与功的单位一样，也是焦耳(四)功率1.定义：功与做功所用时间之比功率，它在数值上等于单位时间内所做的功2.物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量3.公式：如果用P表示功率，用W表示功，用t表示做功所用的时间，功率的计算公式为4.单位：在国际单位制中，功的单位是焦，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳每秒（J/s），它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦（W）工程技术上还常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）作为功率的单位，1kW = 1000W，1MW = 106W5.功率表示做功的快慢，不表示做功的多少，一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。