秋沪粤版九年级物理上册全册教案.docx

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秋沪粤版九年级物理上册全册教案

2019年秋沪粤版九年级物理上册教案

11.1怎样才叫做功

教学目标

【知识与能力】

1．知道机械功的概念，能用生活中的实例说明机械功的含义。

2．知道做功的两个必要因素。

3．理解功的计算公式W＝Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。

【过程与方法】

通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解功和能的含义，学习从物理规律中归纳简单的物理现象的方法。

【情感态度价值观】

通过观察生产、生活中的做功实例，认识到物理知识与自然现象、生产生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。

教学重难点

【教学重点】

能识别物体在什么情况下做功，在什么情况下未做功。

【教学难点】

怎样正确地测算功。

课前准备

课件、插线板、保险丝等。

教学过程

一、创设情境，导入新课

关于功

1.在2016年里约奥运会上，我国举重选手龙清泉夺得了金牌，极大地鼓舞了全国人民。

我校为了锻炼同学们的身体也买了杠铃供同学们使用。

小明同学用尽全身力气想举起杠铃，可是杠铃在地上却纹丝不动。

思考：

在这一过程中小明同学对杠铃施加的力产生效果了吗？

2.“劳而无功”这一成语出自《庄子•天运》：

“是犹推舟子涉地，劳而无功。

”释义“功”，功效。

花了劳力却收不到功效，形容白费力气，可见古人早已知道花了力气而没有功效这一物理现象。

那么我们物理学中的“功”是如何定义的？

怎样才算做功呢？

3.大华同学是一个品学兼优的好学生，不仅学习好，在家里也经常帮爸爸妈妈做一些力所能及的家务。

星期天，大华上午去买了30斤大米，午饭后又帮妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家，累得满头大汗。

大华的爸爸是个物理教师，他说：

“大华今天很辛苦、很劳累，但从物理学的角度来看，你今天做这几项家务活时，并没有做功。

”大华百思不得其解。

大华的爸爸说得对吗？

如何从物理学角度来理解这个问题呢？

二、新课教学

（一）怎样才叫“做功”

1．通过实验，体验“做功”。

学生实验1：

用力沿水平方向推着小车前进（如图所示）。

描述观察到的现象：

小车在水平推力作用下，移动了一段距离。

要求：

用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。

点拨：

此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离s。

学生实验2：

用力将地上的物体拿到桌面上来。

描述观察到的现象：

物体在力的作用下，向上移动了一段距离。

要求：

用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。

点拨：

此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离s。

2．找找共同点，建立功的概念。

仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：

（1）这两个实验中同学的活动有什么共同点？

（2）物体为什么会移动一段距离？

（3）移动的距离和力之间有何关系？

共同点：

物体受到力的作用，并沿这个力的方向移动一段距离。

3．功的概念：

物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称“做了功”）。

（二）如何判断力是否对物体做功

1．做功的两个必要的因素：

（1）作用在物体上的力；

（2）物体在力的方向上通过的距离。

2．活动：

请教室后排一位同学，将他的文具盒（或其他物品）送给老师。

引起学生注意，再结合这一模型，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况（画出示意图），讨论该同学作用在文具盒的力有没有做功。

3．分析课本活动2，进一步理解做功的含义。

先让学生交流讨论，鼓励学生用科学语言进行表述。

4．练习：

分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。

（1）手提着木块不动，木块受几个力的作用？

哪个力对木块做了功？

为什么？

（2）放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力对小车做功了吗？

为什么？

（3）工人推动小车在水平地面上前进。

当工人停止用力后，小车还能向前运动一段距离，在这段距离上，工人还对小车做功吗？

为什么？

在学生讨论回答的基础上，归纳出三种不做功的情况：

（1）物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程，也就是没有力做功（F＝0）；

（2）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零（s＝0）；

（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直（F与s的方向垂直）。

典例解读下列事例中，人对物体做功的是（　　）

A．举着杠铃原地不动

B．扛着米袋慢慢登上楼梯

C．提水桶在水平地面上匀速前进

D．用300N的力推汽车，汽车没动

【解析】判断力是否对物体做功，必须同时满足做功的两个必要条件，即作用在物体上的力和使物体在力的方向上通过一段距离，缺一不可，否则没有做功。

【答案】B

（三）怎样测算功

1．功的多少：

（1）如图甲所示，用力把一块砖匀速提升1m，做了一份功W。

（2）如图乙所示，如果用力把三块同样的砖匀速提升1m，做功多少？

（3）如图丙所示，如果用力把一块砖匀速提升3m，做功又是多少？

点拨：

从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢？

学生交流后得出的结论有：

（1）使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多；

（2）力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多；

（3）力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多；

（4）功的多少跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比。

2.功的计算方法：

定义：

力对物体做的功，等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。

（1）公式：

功＝力×距离，即W＝F•s；

（2）单位：

在国际单位制中，功W的单位：

牛•米（N•m）或焦耳（J）；

（3）1J的物理意义：

1N的力，使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。

即：

1J＝1N×1m＝1N•m。

注意：

在运算过程中，力F的单位：

牛（N）；距离s的单位：

米（m）。

3.功的简单测算：

（1）如图所示，请学生实际估算“用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时，手对鸡蛋做的功大约是多少。

”

（2）如图所示，一人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m，你能求出此人做了多少功吗？

如果拉力为500N呢？

完成课本例题的学习，通过例题的演算理解用功的公式进行有关计算。

典例解读　小朋友在平地上用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，他做了______功。

如果把这个箱子匀速举高2m，他做了______功。

【解析】水平推箱子做的功W1，等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积。

匀速举箱子时用的力F′，与箱子的重力G大小相等、方向相反。

举箱子是F′克服重力使箱子在F′方向上升高h所做的功W2＝F′h＝Gh。

【答案】500J　200J

（四）机械功原理

1．使用机械只能省力或省距离，但不能省功。

2．机械功原理是机械的重要定律，是能量守恒在机械中的体现。

三、练习设计

请完成《全易通》“题组练习”部分。

四、课堂小结

1.做功的两个必要因素。

2.功的定义、公式、单位。

强调：

（1）功是力在距离上的积累效应；

（2）1N•m与1J相等，是等价的。

3.强调解题规范化。

11.2　怎样比较做功的快慢

教学目标

1．知道功率的概念，知道功率计算公式、单位及物理意义。

2．会计算有关功率的简单问题。

3．通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。

4．通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。

教学重难点

【教学重点】

功率的概念及计算。

【教学难点】

功率的测量。

课前准备

体重计、卷尺、秒表等。

教学过程

一、创设情境，导入新课

讨论：

在建筑工地上，需要把几百块砖全部送到楼顶，你能想出几种办法？

你认为应选择哪种办法？

为什么这样选择？

二、新课教学

（一）如何比较做功的快慢

力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。

在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。

如何比较做功的快慢呢？

活动：

怎样比较做功的快慢

1．阅读课本活动1，注意观察两个情景，了解女同学和男同学各是怎么说的。

因图中两位同学的说法都带有片面性，即女同学只比较功的多少而没有考虑时间，男同学只比较时间的长短而没有考虑做功的多少。

2．讨论、交流，提出自己的看法。

经过讨论交流，学生可以得出：

两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。

要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：

一是物体做了多少功，二是物体做功所用的时间。

3．小实验：

（准备：

在讲台两侧地面上分别放四块砖。

）

实验1：

两位同学都将搬四块砖，从地面搬到讲台上。

要求：

一位同学一次将四块砖搬到讲台上，另一位同学分四次将四块砖搬到讲台上，两次做功所用的时间也就不同了。

实验2：

要求：

两位同学用相同的时间，一位同学将两块砖，另一位同学将四块砖，同时从地面搬到讲台上。

实验3：

要求：

一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。

另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。

观察讨论：

谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。

分析实验1可得出：

方法一：

做相同的功，用时少做功快。

分析实验2可得出：

方法二：

做功时间相同，做功多的做功快。

分析实验3可得出：

一位同学做功少，但用的时间短。

另一位同学做功虽多，但用的时间长。

让学生找出比较做功快慢的方法。

实际教学中，不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过程，提出用单位时间里所做的功来比较做功的快慢。

教师指出，这是最简单也是最佳的方法。

（二）认识功率

1．功率概念：

物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。

2．功率的物理意义：

功率是表示做功快慢的物理量。

3．功率计算公式：

功率＝功/时间，符号表达式：

P＝W/t

4．功率的单位：

在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W。

这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的，工程上还常用到千瓦（kW）做功率的单位。

1W＝1J/s，1kW＝103W。

（1）体验1W的大小：

在1s内将两个鸡蛋举高1m，做功的功率约为1W。

（2）阅读课本“信息浏览”，了解一些物体的功率，说明其意义。

典例解读　关于功率，下列说法正确的是（　　）

A．做功多的机械，功率一定大

B．做功时间短的机械，功率一定大

C．在相同的时间里，做功多的机械，功率一定大

D．做相同的功，所用时间长的机械，功率一定大

【解析】功率是反映做功快慢的物理量，其大小决定于做功的多少和做功时间这两个物理量。

【答案】C

（三）功率的计算

口答：

1.人在3s内做功150J，求人的功率？

2．挖掘机在1min内做了7.2×106J的功，求挖掘机的功率。

想一想：

在课本图中，图（a）所示的起重机吊起的建筑材料重2000N，高度为10m，所用时间为40s；图（b）所示的滑轮吊起的建筑材料重200N，高度也为10m，所用时间为20s。

它们做功的功率各是多少？

哪个功率大？

教学分析：

教学时要引导学生首先弄清题意，找出已知量和待求量，明确解题的过程。

分析是沿着P＝W/t→W＝Gh的思路进行。

典例解读　如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（　　）

A．1200WB．10WC．12WD．120W

【解析】人爬楼主要是克服重力做功，大小可以利用W＝Gh进行计算；功率大小可以利用P＝W/t进行估算。

由W＝Gh＝mgh可知，只要测得人的质量和楼高，就能算出人做功的大小。

【答案】D

（四）学生实践体验活动：

比一比，谁的功率大

1．设计实验：

（1）要测出每个同学上楼的功率，需要知道哪些物理量？

（2）怎样测量这些物理量？

（3）测量顺序是怎样的？

（4）怎么设计记录数据的表格？

2．测量过程：

男女同学各选10名“运动员”排成两纵队，由两位同学记时间t，一位同学负责测量学生质量m，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h，由教师指挥发出信号，学生开始以最快速度跑上四楼。

记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。

最后比一比谁的功率大。

姓名

登楼的高度h/m

登楼的时间t/s

登楼的功率P/W

三、练习设计

请完成《全易通》“题组练习”部分。

四、课堂小结

1．功率概念及其物理意义。

2．注意功和功率两个概念的区别。

3．功率是机械的主要技术性能之一，是选购机械的重要依据。

4．调查常见机械和电器的功率。

11.3　如何提高机械效率

教学目标

1．知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。

2．理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。

3．会测算滑轮组的机械效率。

4．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。

教学重难点

【教学重点】

有用功、额外功、总功及机械效率。

【教学难点】

同一机械的效率是可变的。

课前准备

斜面、小车、铁架台、滑轮组、细绳、钩码、弹簧测力计和刻度尺等。

教学过程

一、创设情境，导入新课

现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，使用机械也要讲效率。

那么，什么是机械效率呢？

下面我们就来研究这个问题。

二、新课教学

（一）有用功、额外功和总功

日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处（或从高处搬到低处）。

课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察。

搬移物体过程中，可以用手直接搬，还可以利用机械。

演示：

（1）用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。

（2）利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。

（3）用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。

交流：

这些实验中，如何测算人做功的多少？

测算：

测出上述实验中人所做的功。

分析：

利用机械时，所做的功为何多一些？

讨论：

哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？

哪些功是我们不需要但又不得不做的功？

学生经过思考、讨论，可以作答。

分析：

课本图11－16a、11－16b中，哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？

哪些功是我们不需要但又不得不做的功？

在学生回答的基础上，指出“有用功”“额外功”及“总功”的含义。

1．有用功（W有用）：

为达到目的人们需要且必须做的功。

2．额外功（W额外）：

对人们既无利用价值又不得不做的功。

3．总功（W总）：

动力所做的功。

4．总功等于有用功和额外功的总和，即W总＝W有用＋W额外。

典例解读　李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（　　）

A．对桶所做的功是有用功

B．对水所做的功是额外功

C．对水所做的功是有用功

D．对水所做的功是总功

【解析】由题意可知，该同学的目的是把水提上来，所以对水所做的功是有用功；在提水的过程中，也要对桶和绳做功，这部分功是额外功。

该同学对水、桶和绳做功的总和是总功。

【答案】C

（二）什么是机械效率

讨论：

（1）当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？

为什么？

（2）当你用动滑轮提升重物时，你希望选用什么样的滑轮？

为什么？

至此，引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。

1．机械效率的定义：

有用功与总功的比值。

2．公式：

η＝

×100%

3．讨论

（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？

（2）机械效率的单位是什么？

（3）为什么机械效率总小于1？

能不能等于1？

（4）如何提高机械效率？

4．练习

如左下图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。

如果工人将绳子匀速向上拉了6m，则泥桶上升了多少？

滑轮组的机械效率是多少？

典例解读　如右上图所示，拉力F＝80N，物体重G＝120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s＝4m，物体被提高的距离h＝2m，求：

（1）拉力所做的有用功；

（2）拉力所做的总功W总；

（3）该滑轮组的机械效率η。

【解析】关于滑轮组的机械效率，一般用有用功W有用＝Gh，总功W总＝Fs求解，另外s＝nh（n为滑轮组承担物重的绳子股数）。

【答案】

（1）W有用＝240J；

（2）W总＝Fs＝320J；

（3）η＝

×100%＝75%。

（三）测算滑轮组的机械效率

实验目的：

测算滑轮组的机械效率。

实验原理：

η＝

×100%

讨论：

（1）滑轮组工作中的有用功怎样计算？

需要测量哪些物理量？

（2）滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？

（3）有其他简便的方法测算总功吗？

需要测量哪些物理量？

（4）为了求出滑轮组的有用功和总功，进而测出滑轮组的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？

注意事项：

（1）钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，以钩码的下端为标准读数。

（2）拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦。

（3）测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。

用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，就是细绳自由端通过的距离s。

实验结果：

同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。

思考：

还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？

为什么？

典例解读　在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。

（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η＝______。

（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲______（填“>”“<”或“＝”）η乙。

（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。

你认为小强应采用的正确方法是什么？

答：

________________________________________________________________________。

【解析】

（1）在做“测滑轮组机械效率”的实验中，由于绳子自由端通过的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh；在求滑轮组的机械效率时，如果没有刻度尺，也可以用导出公式来计算机械效率：

η＝

＝

＝

＝

＝

。

（2）当提升的物体重力相同时，滑轮组机械效率的高低与动滑轮的重力有关，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。

乙滑轮组的动滑轮较重，则它的机械效率较低。

（3）当物体的重力增大时，滑轮组的机械效率将变大。

因此，小强只要在乙滑轮组中增加钩码，再重复前面的操作，算出滑轮组的机械效率，跟原来的机械效率相比较即可。

【答案】

（1）

（2）>　（3）在乙滑轮组中，增加钩码，再重复前面的操作，算出滑轮组的机械效率，跟原来的机械效率相比较

三、练习设计

请完成《全易通》“题组练习”部分。

四、课堂小结

1．有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。

2．机械效率的含义。

3．机械效率总小于1。

4．提高机械效率的方法。

11.4　认识动能和势能

教学目标

1．知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。

2．知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。

3．知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。

4．能解释自然界中机械能相互转化的现象。

教学重难点

【教学重点】

建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素。

【教学难点】

同一机械的效率是可变的。

课前准备

小车、木块、重物、小桌、沙子、弹簧。

教学过程

一、新课引入

用多媒体展示下列问题，师生共同讨论。

1.高速公路上都有限制汽车速度的标志，想一想这样做的原因是什么？

2.“……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下，如同一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆……乘坐过山车的我在万分紧张的气氛中紧闭双眼，经历如此惊心动魄、激动不已的旅程，当我感觉过山车似乎平稳时，睁开了双眼。

哎呀！

太可怕了……我正处于回环的最高处，而且还头朝下……太刺激了！

”过山车速度为什么能够快慢不同的改变？

过山车在最高点时，怎么会有平稳的感觉？

想知道这里面的物理道理吗？

通过本节内容的学习，聪明的你一定能找到答案。

3.置疑：

你知道人为什么要吃饭吗？

学生讨论。

人类生活、生产离不开能量。

因此，我们很有必要学习并了解一些有关能量方面的知识。

问题：

根据你的认识与了解，能说说能量有哪些形式吗？

学生讨论回答。

那么，什么物体具有能呢？

指出：

机械能是能量中最常见的一种形式。

到底什么是能呢？

请观察下列实验。

二、新课教学

（一）什么是能

1．演示实验

（1）运动的小车推动木块运动。

（2）被举高的重物下落将小桌子压入沙中。

（3）被拉伸的弹簧拉动小车运动。

2．分析、讨论

（1）运动的小车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车有没有做功？

你判断的依据是什么？

（2）运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点？

在学生回答的基础上，引出“能量”的概念。

3．“能量”的概念

物体具有做功的本领，就说物体具有能。

4．如何去判断能的大小

举例讨论：

四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。

分析：

哪种风具有的能量最大？

你怎样判断能的大小？

总结：

在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。

一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。

5．能的单位和功的单位相同，都是焦耳（J）。

典例解读　下面关于功和能的说法中，正确的是（　　）

A．一个没有做功的物体，一定没有能量

B．甲物体的能量比乙物体的能量大，则甲物体一定比乙物体做的功多

C．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以它具有能量

D．静止的物体，没有机械能

【解析】做功是改变能量的一种途径，能量改变了多少，可以用做功的多少去度量。

即功是描述物体在力的作用下取得的成效（移动的距离），是一个过程，而能量是物体本身所具有的，是一个状态量，物体没有做功，不一定没有能量，主要是把握“能够做功”这个关键词，一个物体对别的物体能够做功，则说明它一定具有能量。

【答案】C

（二）机械能

问题：

运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧都具有做功的本领，所以都具有能。

它们具有能的原因是否相同呢？

回顾实验作答：

小车之所以具有能，是因为其运动；

重物之所以具有能，是因为其被举高；

弹簧之所以具有能，是因为其发生了弹性形变。

为了区分它们，物理学中作了如下规定：

1．动能：

物体由于运动而具有的能。

2．重力势能：

物体由于被举高而具有的能。

3．弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能。

机械能

举例说明：

日常生活中，哪些物体具有动能？

哪些物体具有重力势能？

哪些物体具有弹性势能？

典例解读　下面的物体中，只具有动能的是____；只具有势能的是______；既具有动能，又具有势能的是______。

A．停在地面上的汽车

B．在空中飞行的飞机

C．被起重机吊在空中静止的货物

D．弹簧

E．在水平铁轨上行驶的火车

【解析】A.停在地面上的汽车没有运动，它不具有动能；因为其在地面上，它也没有势