功和机械能

1 / 11 功和机械能 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 课题：第十五章功和机械能 一、教学内容： 1、功 2、机械效率 3、功率 4、动能和势能5、机械能及其转化 二、教学基本技能目标： 1、解释做功是能量转化或转移的过程；能背诵功的概念 ,阐明使用任何机械都不能省功。 2、能说出有用功、额外功、总功的定义；解释机械效率 ,会计算机械效率。 3、结合实际理解功率的概念；能运用功率的计算公式进行功的简单计算。 4、了解能量的初步概念，知道什么是动能及影响动能大小的因素，知道什么是重力势 能和弹性势能及影响势能大小的因素，能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能，能用动能、势能大小的因素解释简单的现象 . 5、初步认识动能与势能的相互转化及机械能的守恒；能够说出日常生活中动能与势能相互转化的实例；学会区分动能与势能并知道机械能包括动能与势能。 第一课时功 一、重点和难点 影响功的两个因素通过实验来得出 ,设计表格得出公式 w=Fs 2 / 11 二、本节重难点解析： 1、引入播放踢足球的动画引入在力的作用下足球有了动能和势能 ,放映图片 炮打飞人 ,掷铁饼的图片 ,放映功的视频文件 ,还有课本上的 图片。提出问题 ,它们的共性是什么 ?观看图片并思考他们的共性。准备回答问题 功通过上面的例子向学生提问它们的共性。总结结论 物体在力的作用下动能和势能发生了改变 ,我们就说力对物体做了功 (work)学生回答问题 ,通过课本上刹车的例子 ,体会生命的可贵。 2、影响功的两个因素观看马拉车 ,举杠杆 ,人提水桶不做功的动画。让学生思考为什么有的做了功 ,有的没有做功。得出一个设想。 做实验验证自己的设想 ,学生分组做课本上动滑轮的实验 ,在设计一个定滑轮的实验 总结学生的结论总结规律 : 功和力和在距离有关 ,这两个量的 乘积是不会变的 物理学上把力和力的方向上移动的距离的乘积叫做功 (work) 功 =力 力的方向上移动的距离 用公式表示就是 W=Fs W-功 -焦耳 (j)F-力 -牛顿 (N)s-距离 -米 (m) 3、讲解焦耳的生平和对科学的贡献学生观看并思考。做分组实验。 3 / 11 得出结论 ,总结共性 ,在实验中得到乐趣 ,体会经过验证得出的结论才是正确的结论。 通过焦耳的例子体会科学探索的过程的科学家的贡献。体会物理来源于生活 ,作用于生活 4、想想议议结合人提水桶不做功的动画来想想为什么要强调 在力的方向上 学生讨论 ,得出结论 三、本节问题探讨或拓展内容： 第二课时机械效率 一、重点：理解机构效率；探究斜面的机械效率 二、难点：理解机械效率 三、重难点解析： 1、思考：小明家最近买了一处新楼房 ,一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下 ,需把沙子运到二楼。请同学们根据需要 ,选择器械帮助小明家解决这个问题 ,看看哪个小组选的办法最好 ? (把沙子装入桶中 ,用动滑轮把沙子拉到楼上 ;在地面与楼面之间搭上木板 ,将沙子装入袋子沿着木板推到楼上 ) 2、假如用动滑轮提升沙子 ,请同学们观着提沙子的过程 (媒体 显示 )。 观察思考。 （ 1）对谁做的功是我们需要的 ? （ 2）哪部分功是我们不需要 ,但不得不做的 ? 4 / 11 师 :(板书额外功 :工作时 ,对于额外负担所不得不做的功。 ) （ 3）一共做的功等于什么 ? （ 4）假如用斜面推沙子 (媒体显示 ),有用功、总功、额外功各是多少 ? （ 5） :假如我们用下面三种方法搬运沙子 (媒体显示 ), （ 6）你认为哪一种方法最好 ?为什么 ?（讨论回答） (第三种方法最好 ,因为第三种方法做的额外功最少。 ) （ 7） :工作中 ,我们总是希望额外功越少越好 ;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。 在物理学中 ,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。 (板书机械效率 :有用功在总功中所占的比例 )表示机械效率 ;W有表示有用功 ;W总表示总功。那么 ,机械效率应该怎样表示 ? （ 8） :根据公式计算 ,上面斜面的机械效率是多少 ? （ 9） :观察计算结果 ,对 机械效率 ,你能发现什么 ? (机械效率没有单位 ,小于 1,常用百分数表示。 ) （ 10） :同学们 ,刚才我们知道上面斜面的机械效率 ,任何斜面的机械效率都一样吗 ?请同学们再来观察用斜面推物体的情景 (媒体显示 )。 （ 11） :下面我们探究斜面的机械效率 (板书探究 :斜面的 机械效率。 ) 通过观察上面用斜面推物体的情景 ,对斜面的机械效率你能提出什么问题 ? 5 / 11 (斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系 ?斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系 ?) （ 12） :请同学们猜想上面提出的问题。 (在斜面高一定时 ,斜面的倾斜程度越大 ,机械效率越高 ;在斜面的长、高一定时 ,斜面越光滑 ,机械效率越大。 ) （ 13） :请同学们根据提出的问题和做出的猜想 ,每一小组选择其中的一个问题进行实验 ,设计出实验的方案。 四、本节问题探讨或拓展内容： 第三课时功率 一、教学目标： 结合实际理解功率的概念；能运用功率的计算公式进行功的简单计算 二、教学重点难点： (1)功率的概念 (2)运用功率的计算公式进行功的简单计算 三、重难点解析： 1、引入 把 1000 块大理石板送到 20 米高处 ,起重机和工人做的功是相等的。但是 ,在做相等的功时 ,起重机比工人做功快。做功不但有个多少的问题 ,还有一个快慢的问题。在物理学里用功率这个物理量来描述物体做功的快慢。 2.、功率是表示物体做功快慢的物理量 提问 :如果起重机和工人做的功不同 ,做功用的时间也不同 ,6 / 11 如何比较它们做功的快慢 ?比较它们的 功率大小呢 ? 启发学生回答 ,教师总结。 我们已经学过 ,速度是表示物体运动快慢的物理量。我们用单位时间里运动物体通过的路程表示运动的快慢 ,与此类似 ,做功的快慢是用单位时间里完成的功来表示的。 3、功率是表示物体做功快慢的物理量 提问 :如果起重机在 2分钟里完成 106 焦的功 ,它的功率如何计算 ?要求学生答出 : 4、单位 :瓦特 (国际单位制 ) 1 瓦特 =1焦 /秒 ,1千瓦 =1000瓦特 四、本节问题探讨或拓展内容： 第四课时动能和势能 一、教学重点和难点： 分析动能和势能概念的建立，重力势能概念建立 :由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功 ,所以在建立重力势能概念时 ,要强化能够做功的物体就有能量 . 二、重难点解析： (1)、动能概念的建立和动能大小的决定因素 观察和分析生活中的实例 :风吹动帆船航行 ,空气对帆船做了功 ;急流的河水把石头冲走 ,水对石头做了功 ,运动的钢球打在木块上 ,把木块推走 ,钢球对木块做了功 . 7 / 11 利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容 :运动的物体能够做功 ,我们把它们所具有的能量称为 “ 动能 ”. 从板图上 ,学生应当能够总结出 “ 物体 由于运动具有的能量称为动能 ”. 根据学生的具体情况 ,可以由学生总结结论 ,也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点 ,得到结论 .实验步骤 1:让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下 ,观察小球撞击木块的现象 ,并分析得到的结论 . 学生在观察过程中要思考的问题 :钢球先后从不同高度处滚下的原因 ;撞击距离的远近说明了什么 ;做功多少说明了什么 ;实验结论 . 分析过程 :同一个钢球 ,原来的位置越高 ,滚到斜面下端时的速度越大 ,把木块推得越远 ,做的功越多 ,说明具有的动能越大 ,所以动能的大小与物体运动速度有关 . 实验步骤 2:观察钢球和木球 在斜面的同一高度处滚下 ,撞到平面上的木块发生的现象 ,并分析实验的结论 . 学生在观察过程中思考的问题 :钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因 ;撞击木块的远近说明了什么 ;做功多少说明了什么 ;实验结论 . 分析过程 :钢球和木球从斜面的同一高度处滚下 ,到达斜面底部时速度相同 ,钢球的质量大 ,把木块推得远 ,做功多 ,具有动能大 ,所以动能的大小还与物体的质量有关 . 8 / 11 综上所述 :物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关 . (2)重力势能概念的建立及其大小的决定因素 引导学生观察分析重锤具有做功能力 ,因而具有能量 :重锤被 举高 ,当下落时 ,能够把木桩打入地里 ,对木桩做功 ,所以它因能够做功而具有能量 ,我们把这种能量称为重力势能 . 学生列举生活中存在重力势能的实例 .并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能 (可以让学生知道我们都是以地面为参考 ,来分析重力势能的 ) 学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素 ,并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题 . 2),弹性势能概念的建立及其大小的决定因素 建议学习方法为学生阅读 ,并回答问题 :什么是弹性势能 ;举例说明物体具有弹性势能可以做功 ;分析 压缩弹簧被放松而做功的实例 ;列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例 . (3)机械能 讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义 :表示动能和势能都属于机械能 ,即机械能有两种表示方式 :动能和势能 .一个物体既可以有动能也可以有势能 . 三、本节问题探讨或拓展内容： 第五课时机械能及其转化 9 / 11 一、教学重点：动能与势能的相互转化。 二、教学难点：动能与势能的相互转化的规律的理解。 三、重难点解析： 1、回忆旧知：体会其运用 问题 1：动能、势能的大小与哪些因素有关，怎样判断一个物体动能 、势能的变化。 问题 2：汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？ 汽车行驶中司机关油门踩刹车，逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？生甲答：汽车加速时，动能逐渐增大。 汽车减速时，速度减慢，动能逐渐减小。 问题 3：师演示：上抛一小球。（引导学生观察小球在上升和下落过程中高度、速度变化情况，且讨论其动能、势能的变化情况。） 对于同一物体，小球而言，小球在上升过程中，速度越来越小，其动也在减小，但其上升高度增加，所以势能在增大。（注其余各组同学对该同学所说都予以认可） 2、 演示实验：引导学生观察 （ 1）从高处释放的滚摆 （ 2）拉起的单摆释放后运动情况 提出探究问题： A、滚摆在由最高点往下滚动过程中其动能10 / 11 势能如何变化？ B、单摆在左右摆动过程中，动能、势能又是如何变化？ （滚摆在下降过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大；滚摆上升过程中越转越慢，重力势能越来越大，动能越来越小。） 师问：滚摆下降时重力势能变小，跑哪去了？上升时，重力势能又变大，动能又跑哪去了？ 3、探究课题： A、从斜坡上滚下的小球队其动能、势能怎样变化？ B、举高的重锤 下落过程中将木桩打入地里，重锤被举得越高打入的越深，原因又是什么呢？ c、向上抛出的物体和下落的物体其能量如何转化？ D、乒乓球自由落地到弹起的过程中，能量之间如何转化？ E、一些钟表和玩具发条拧的越紧，走的时间越长原因是什么？ F、自行车上坡前加紧蹬几下原因是什么？ 启发学生，调动学生积极性，使其充分讨论，完成以上