北京市重点中学八年级物理下册 第11章 功和机械能教学交流课件 （新版）新人教版.ppt

功和机械能 教学交流 内容提要 课标要求和中考要求 本章地位和特点 课时安排建议 各节教学建议 有关习题教学的一些想法 课标要求和中考要求 一 课标要求 1 知道机械功的和功率 用生活中的实例说明机械功和功率的含义 2 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 3 知道动能 势能和机械能 通过实验 了解动能和势能的相互转化 举例说明机械能和其他形式能量的转化 课标要求和中考要求 二 中考要求 本章地位和特点 一 本章地位 能量 是 课程标准 中科学内容的三大主题之一 充分说明了 能量 在初中物理教学中的重要地位 2 本章是对前面所学的力学知识进行综合和进一步提高学生能力的重要章节 3 本章使学生认识力学中的功和能的关系 具体认识机械能是最常见的能量形式之一 了解机械能的转化 为后续学习内能以及能量转化和守恒定律打基础 本章地位和特点 二 本章特点 教材并未追求能量概念的严密性 而是突出能做功的物体具有能量的思想 比较符合初中学生的认知水平 2 利用机械能及其转化渗透守恒思想 3 在本章中再一次利用比值定义法定义功率的概念 课时安排建议 第1节功1课时 第2节功率1课时 习题课1课时 第3节动能和势能1课时 第4节机械能及其转化1课时 复习课1课时共6课时 各节教学建议 第1节功教学目标 知道力学中做功的含义 能说出做功包含的两个必要因素 并能判断出力是否对物体做功 明确计算功的大小的表达式 以及表达式中每个物理量的物理意义和单位 能应用公式w fs进行简单的计算 教学重点 明确力学中功的含义 教学难点 判断力是否对物体做功 引入新课 策略一 播放举重运动员挺举的视频 举重运动员要将杠铃举过头顶至两臂伸直 两脚站在一条横线上 杠铃和身体保持在一竖直面上 并保持这个姿势在稳定状态 待裁判员发出白灯信号后 再将杠铃放下 算挺举成功 劳而无功 引入新课 策略二 建筑工地施工 一位建筑工人要用手推车把同样多的沙土分别运送到20米以外和50米以外的施工地点 工人在这两次的运送中 干的活儿 一样多吗 在力学中 可以用 功 这个物理量来表示工人这两次运送的不同 讲授新课 一 力学中的功 演示实验1 用手推着木块在水平桌面上运动一段距离 演示实验2 用玩具起重机吊着钩码竖直向上运动一段距离 演示实验3 用绳子拉着小车沿斜面向上运动一段距离 边演示边描述 哪个力做了功 1 作用在物体上的力 2 物体在这个力的方向上移动的距离 二者缺一不可 讲练结合 实例1 实例2 实例3 f s 几种不做功的情况 虽然有力f 也有距离s 但这个距离跟力f的方向垂直 人提滑板的力对滑板做功了吗 实例4 s 0 几种不做功的情况 有力f 但没有距离s 人抬石头的力对石头做功了吗 实例5 f 0 几种不做功的情况 有距离s 但没有力f 物体由于惯性而运动 人推冰壶的力对冰壶做功了吗 学生实验1 用一个小木块或一辆小车来演示一个力做功的实例 一个力不做功的实例 讲练结合 讲授新课 二 功的计算 作用在物体上的力越大 物体在力的方向上移动的距离越大 力所做的功也就越多 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 功 力 距离 功的公式 w fs 物理量符号 斜体单位符号 正体 学生实验2 表示力做功1j 实验器材 50g的钩码1盒 钢制刻度尺1把 实验内容 用上述器材设计实验 表示一个力做功1j 讲练结合 在平地上 人用50n的水平推力推动重100n的箱子 前进了10m 推力做了多少功 如果他把这个箱子匀速举高1 5m 他做了多少功 规范书写格式 引出公式 w gh 已知 f推 50ng箱 100ns 10mh 1 5m 求 w推 w 规范书写 研究箱子 g箱 f 解 w推 f推s 50n 10m 500j 箱子被匀速举高 f g 100n w fh g箱h 100n 1 5m 150j 答 推力做了500j的功 人举箱子做了150j的功 质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木 一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前进 将原木运到了3000m外的货场 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800n 求马的拉力做的功 g 10n kg 1 以雪橇和原木整体为研究对象做受力分析并画出示意图 2 讨论各个力做功与否 3 计算马运原木时做的功 明确是马作用在雪橇上的拉力做的功 涉及到二力平衡的知识 讲练结合 课本p64例题 充分用好此题 已知 m橇 50kgm木 350kgs 3000mf 800ng 10n kg 求 w 研究雪橇和原木 g橇 g木 f支 f拉 f 解 雪橇做匀速直线运动 f f 800n w fs 800n 3000m 2 4 106j 答 马的拉力做的功是2 4 106j 建议老师 课本p64动手动脑学物理第3题 教参上给的答案 挺起杠铃的高度大约是2m 因此有f g mg 176kg 10n kg 1760nw fs gh 1760n 2m 3520j大约做了3500j的功 挺举 运动员以两个分解的动作把杠铃举过头顶 先将杠铃放置于身体重心的水平线上 屈腿预蹲 将杠铃提起 经过胸前将杠铃置于肩上 然后站立 然后是两手握杠 曲臂 下颌与杠平 直臂推起 动作完成 建议一 给学生简介有关挺举的知识 建议二 在习题课上给出公式w gh之后 再让学生完成这道题和第4题 第2节功率教学目标 知道功率 能说出功率的物理意义 并能写出功率的定义式p w t及其单位 能结合生活中的实例说明功率的含义 能应用功率的定义式进行简单计算 并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小 教学重点 对功率概念的认识 教学难点 对功率概念的认识 引入新课 实例1 建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上 方法如下 人用筐将砖运送到楼上 使用起重机将砖运送到楼上 分析 以上两种方法 完成相同的功 所花时间不同 即做功的快慢不同 实例2 在欧洲某些国家 经常举办 大力士 竞技比赛 方法如下 参加比赛的人 要在1分钟内将汽车拉动一定的距离 拉动距离长的人获胜 分析 这种比赛方法 做功时间相同 做功的多少不同 即做功的快慢不同 做功的快慢 做相同的功 比较做功时间长短 相同时间 比较做功的多少 功率 比值定义法 定义 功与做功所用时间之比 它在数值上等于单位时间内所做的功 功率的单位 瓦特 w 1j s 1w 1w的物理意义 提醒老师 功率的单位符号w与功的符号w不好区分 一些学生容易混淆 在教学中要重点强调 讲练结合 课本p66例题 大石头质量为6t 起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m 起重机提升大石头的功率是多少 g 10n kg 1 受力分析 引出公式 w gh2 用两种方法求解 引出公式p fv 已知 m 6t 6 103kgt 15sh 1mg 10n kg 求 p 研究大石头 g f 解 匀速提升 f g w fs gh 6 104n 1m 6 104j 答 起重机提升大石头的功率是4 103w g mg 6 103kg 10n kg 6 104n 已知 m 6t 6 103kgt 15sh 1mg 10n kg 求 p 研究大石头 g f 解 匀速提升 f g 答 起重机提升大石头的功率是4 103w g mg 6 103kg 10n kg 6 104n 学生活动 测量人匀速上楼梯的功率 1 选择器材 简述步骤 2 数据表格设计 小资料 生活中一些物体的功率 第3节动能和势能教学目标 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 记住能的单位 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 能通过实验探究 了解动能 势能的大小跟哪些因素有关 具有从能量的角度分析物理问题的意识 教学重点 影响动能和势能大小的因素 教学难点 影响动能和势能大小的因素 引入新课 策略 给学生设置一个问题 这里有一个木块 一个钢球和一根弹簧 用什么方法可以使钢球 弹簧对木块做功 运动起来的钢球能够对木块做功 被拉伸的弹簧能够对木块做功 演示 在一个玻璃容器内倒入细沙 将木楔放在细沙上 将钢球举高 钢球下落撞击木楔 木楔陷入细沙中 被举高的钢球能够对木楔做功 运动起来的钢球能够对木块做功 被拉伸的弹簧能够对木块做功 被举高的钢球能够对木楔做功 具有了能量 动能 弹性势能 重力势能 物体能够对外做功 我们就说这个物体具有能量 能够 表示具备做功的本领 但不一定对外做了功 能量的单位 焦耳 与功的单位相同 讲授新课 参看安立艳老师提供的教学资料 二 动能 探究 物体的动能跟哪些因素有关 很容易猜想 m v 学生设计实验方案 师生共同完善 画板图 控制变量法 转化法 给出区里配发的演示仪器 用好此装置 注意实验的可视性 同一小球 m不变 从不同高处释放 释放得越高 摆下后速度越大 塑料块被推得越远 小球做功越多 小球的动能越大 不同质量的小球同高度释放 小球质量越大 塑料块被推得越远 小球动能越大 讲授新课 三 势能 探究 物体的重力势能跟哪些因素有关 学生分组 铁架台 烧瓶夹 玻璃容器 玉米渣 白纸 三个质量不同的小球 教师演示 大小不同的两个锁头 小桌 沙子 探究 物体的弹性势能跟什么因素有关 1 教师演示 弹簧的弹性形变越大 塑料块和小球被弹得越高 弹簧的弹性势能越大 2 学生分组 橡皮筋 弹弓 硬纸片 子弹 第4节机械能及其转化教学目标 知道动能 重力势能和弹性势能统称机械能 能通过实验或实例 认识物体的动能和势能可以相互转化 能解释与机械能转化有关的现象 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体 不同形式的能量可以相互转化 通过水能和风能的利用知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题 提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识 教学重点和难点 理解动能和势能的相互转化 引入新课 用绳子把一个铁锁悬挂起来 把铁锁拿近自己的鼻子 稳定后松手 头不要动 铁锁向前摆去又摆回来 铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗 震撼人心 屡试不爽 策略一 策略二 播放蹦床运动的视频 蹦床运动员从蹦床上跳起时 能调到很高的空中完成各种高难度的动作 这是为什么 引入新课 讲授新课 先复习动能 重力势能和弹性势能的概念 动能 重力势能和弹性势能统称机械能 统称 总起来叫做 动能 势能都叫机械能 给动能和势能赋值 计算机械能 讲授新课 一 动能和重力势能的相互转化 演示 滚摆实验 在侧面贴一个明显标记 第一遍 看热闹 第二遍 带着任务观察 把滚摆的侧面朝向学生 滚摆下落时 速度如何变化 滚摆上升时 速度如何变化 第三遍 再观察 白色背板上标记初始位置 讲授新课 a 滚摆下落时 b 上升过程中 滚摆h 滚摆速度 重力势能转化为动能 重力势能 v 动能 当滚摆到达最低点 参考面 时 重力势能最小 v最大 动能最大 h 动能 重力势能 动能转化为重力势能 当滚摆到达最高点时 v 0 动能为0 重力势能最大 c 滚摆上升至最高点时 低于它的初始位置 滚摆在上升过程中 克服摩擦和空气阻力 机械能的总量减少 如果只有动能和势能的相互转化 尽管动能 势能的大小会变化 但机械能的总和不变 或者说 机械能是守恒的 演示或分组 单摆实验 用高中的 弹簧振子 来演示动能和弹性势能的相互转化 让学生分段讨论 从a到b 从b到c 从c到b 从b到d 为什么位置a高于位置d 讲练结合 讲练结合 从远地点向近地点运动 可想象成从高空竖直下落的物体 从近地点向远地点运动 可想象成竖直向上抛物体 还可以先判断势能 再判断动能 练习实际 1 荡秋千 2 坐翻滚过山车 3 骑自行车上 下坡 4 玩儿滑板 半圆形滑道 5 蹦床 蹦极 讲练结合 变换研究对象 斜面的坡度要预先调好 茶叶桶 橡皮筋 50g的钩码 有关习题教学的一些想法 下列有关力对物体做功的说法中正确的是a 人用力推车 车虽未动 但是人的推力一定对车做功了b 物体在光滑水平面上匀速滑动 一定有力对它做功了c 篮球在运动场上滚动 重力对篮球一定做功了d 人提着水桶上楼 人的拉力一定对水桶做功了 典型例题 选自2007年毕业试题 典型例题 以恒力f推物体 使它在粗糙水平面上移动一段距离 此过程力f所做的功为w1 功率为p1 以相同的力推动物体使它在光滑水平面上移动相同的距离 此过程力f所做的功为w2 功率为p2 则正确的是a w1 w2 p1 p2b w1p2c w1 w2 p1w2 p1 p2 典型例题 一辆汽车在水平路面上匀速行驶