第11章 功和机械能.docx

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第11章功和机械能

一、功

一、目标导引：

1、通过看书和讨论了解功的概念。

通过实例、实验、说明功的概念。

2、通过看书和讨论理解功的计算公式和单位，会用功的公式进行简单计算。

3、通过实验探究功的原理。

会设计实验，会分析数据得出结论。

二、探究学习：

（一）通过看书和讨论了解功的概念。

通过实例、实验、说明功的概念。

学习活动1：

阅读课本第一、二自然段内容，认识功，知道什么叫功，并能够用自己语言描述。

展示评价1：

用语言描述什么叫功。

学习活动2：

观察教材图11.1-1中力做功和11.1-2中力不做功的实例，分析、总结力学中的做功有哪些共同特点？

展示评价2：

分析、总结力学中的做功有哪些共同特点？

用语言描述做功的二要素。

学习活动3：

举例说明在你的周围有哪些做功的例子？

比一比，看哪个同学对生活观察得最仔细。

展示评价3：

各小组对举出的例子互评，正确的予以肯定，错误的进行指正。

学习活动4：

讨论以下几个例子是否有做功的情况存在.

１．当你端着一盆水不动时，你累吗？

你做功了吗？

为什么？

２．用力推讲台,讲台没有动，人累吗？

人做功了吗？

３．用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？

４．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？

为什么？

５．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？

展示评价4：

通过以上几个实例我知道有三种情况不做功：

A、

B、

C、

（二）通过看书和讨论理解功的计算公式和单位，会用功的公式进行简单计算。

学习活动5：

阅读课本，理解功的计算公式和单位，知道功的大小与什么因素有关？

如何计算？

展示评价5：

用语言描述功的计算公式和单位。

学习活动6：

用功的公式进行简单计算。

例1、一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了100米，此拖拉机牵引力做了多少功？

例2、起重机把重为1000牛的货物竖直提高２米后，又沿水平方向移动１米，起重机钢绳拉力做了多少功？

展示评价6：

小组交流解题过程。

学习活动7：

小结自己学到的知识，并能用语言描述

展示评价7：

我本节课的收获是：

三、课堂达标：

1、小明和小亮体重相同，体育课上小明爬绳，小亮爬杆，两个人都爬到了3m高的顶

比较两人做的功（）

A.小明做功多B.小亮做功多C.两人做功一样多D.无法比较

2、一个同学用12N的力，将一个重为4N的足球踢到25m远处，对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是（）

A.做了300J的功B.做了100J的功C.没有做功D、做了功，条件不足，无法计算

3、人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）

　A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3D．W1=W2＜W3

四、课后延伸：

1、一个质量是50kg的人从一楼走上三楼，他克服重力做的功大约是_____。

2、放学后，某同学背着40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的楼才回到家，则他在回家过程中对书包做的功约为__________。

3、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如右图所示，由图像可知，两个力的大小关系是（）

A．F甲＞F乙B.F甲＜F乙

C.F甲＝F乙D.条件不足，无法判断

4、三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，都行驶相同的时间，哪辆车的牵引力做的功多？

5、一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg，在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，lmin内行驶了900m取g=10N/kg，求：

（1）卡车连同货物受到重力的大小；

（2）卡车受到阻力的大小；（3）牵引力做的功。

二、功率

一、目标导引：

1、通过看书和讨论知道功率的定义。

通过语言描述、图片等知道功与功率的区别。

2、通过实验探究理解功率、公式及各物理量的含义，会有关功率的应用。

二、探究学习：

（一）通过看书和讨论知道功率的定义。

通过语言描述、图片等知道功与功率的区别。

　问题：

小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，一次他跑步上楼只用了40s，请问：

⑴小明在两种情况下，做的功是否相同？

⑵你认为这两种上楼做功方法，从物理的角度思考有什么不同？

为了描述做功的快慢，需要引进一个新的物理量。

学习活动1：

知道功率的概念，并能够用语言描述。

展示评价1：

用速度可以表示物体运动快慢来类比，讲述功率的定义：

。

单位时间内做的功叫做功率。

用字母P来表示。

学习活动2：

功率的计算公式：

展示评价2：

例：

山娃家住农村，爷爷想买一台离心式水泵，把水抽到高出水面30m处容积是50m3的储水池中，要求1h能把储水池充满即可。

爷爷让山娃算一算需要购买功率至少是多少kW的水泵？

可是山娃刚上初一，你能帮帮他吗？

学习活动3：

认识功率的单位：

展示评价3：

在国际单位制中叫        ,简称      ，用符号   表示，1W=。

练习：

结合速度的定义、计算和单位，完成下列表格　　

物理量

速度

功率

备注

物理意义

表示物体运动快慢

定义

单位时间内运动的路程

计算公式

V=s/t

单位

m/s   km/h

用速度的知识迁移出功率的定义、计算和单位，这种方叫。

学习活动4：

讨论功率的物理意义。

展示评价4：

甲机器做功时的功率是5000W，它的物理意义：

表示这台机器_；乙机器做功时的功率是20000W，它的物理意义：

表示这台机器_。

这两台机器中     机器做功快。

学习活动5：

了解一些常见物体的功率：

展示评价5：

了解一些物体的功率，记住人平时骑自行车的功率约为      W。

（二）通过实验探究理解功率、公式及各物理量的含义，会有关功率的应用。

学习活动6：

需要测量哪些物理量，可以测出人爬楼的功率？

展示评价6：

在学校里人爬楼的高度通常可以利用一阶台阶的高度×台阶数进行测量。

学习活动7：

所需要的测量工具是什么？

展示评价7：

我认为需要：

学习活动8：

所需要测量的物理量，功率的表达式是怎样的？

展示评价8：

将收集的数据填在下表（可利用体育课提前安排布置学生完成测量）

实验

次数

重力

（G/N）

台阶数

（n/台）

一级台阶

高度h/m

时间

（t/s）

功率

（P/W）

1

2

学习活动9：

与同学合作，测量在不同情况下人的功率。

（如跳绳、跑步等）

想一想：

还有哪些简便的方法可以测出人的功率？

展示评价9：

得出结论：

学习活动10：

功和功率的有关拓展：

说明用这一公式可以计算功率，若v是某一时刻的速度，还可以用它计算某一时刻的功率。

展示评价10：

例1：

一辆小轿车以10m／s的速度匀速通过该隧道，若该小轿车发动机的牵引力为6000N，则

（1）小轿车发动机的功率为多少？

（2）则5秒内发动机所做的功为多少？

例2：

一辆功率为45kW的汽车，以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km，求汽车受到的阻力？

（思路与技巧：

学会用功率的另一公式         来计算功率，并注意单位，即功率的单位用       ，速度的单位用。

）　

学习活动11：

小结自己学到的知识，并能用语言描述。

展示评价11：

我本节课的收获是：

三、课堂达标：

1、 比较两台机器做功快慢，通常用如下三种方法：

（1）做功时间相同，比较              ；

（2）做功相同，比较               ;

（3）做功不同，所用时间也不同时，则比较。

2、单位时间内叫做功率，它用来比较。

在正常情况下，人骑自行车的功率约为瓦。

它表示的物理意义是。

3、在“J、J/S、N·m、w、kw、w·s”中，属于功的单位是    ，属于功率的单位的是       。

4、某人在30s内把60N的重物搬到12m高的楼房上，此人对重物做的功是   J做功的功率是    W。

5、两台起重机的功率之比是1：

3，如果它们完成的功相同，则它们完成这些功所用的时间之比是  。

四、课后延伸：

1、我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢．如图表示挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法：

做功时间相同，比较做功的多少．另一种判断方法：

              。

2、甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小关系为W甲      W乙（选填“>”、“<”或“=”）对木头做功最快的是   同学。

第3节：

动能和势能

一、目标导引：

1、通过看书和讨论了解动能、重力势能、弹性势能的概念。

2、通过实验探究动能和重力势能与什么因素有关以及与各因素之间的关系。

会设计实验，会分析现象得出结论。

二、探究学习：

（一）通过看书和讨论了解动能、重力势能、弹性势能的概念。

学习活动1：

阅读课本内容，认识动能、重力势能、弹性势能的概念。

展示评价1：

用语言描述什么叫动能、重力势能、弹性势能。

（二）通过实验探究动能和重力势能与什么因素有关以及各因素之间的关系。

会设计实验，会分析现象得出结论。

学习活动2：

探究：

动能大小与什么因素有关

①、实验中是通过观察______________来反映小球的动能的大小。

②、让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了_______________________。

③、实验中,将A、B、C三小球先后从同一斜面的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB）,推动纸盒运动一小段距离后停止.

（1）探究动能与质量的关系应选择______两图来进行比较.得出结论。

要探究动能和速度的关系应选择两图来进行比较。

得出结论_________。

（2）从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大.

（3）此实验得出的结论是_____________________________。

④.这个实验用到的探究方法有______________和______________。

展示评价2：

实验结论：

物体的动能与物体的________和________有关.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越______；运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越_____.

学习活动3：

探究：

重力势能大小与什么因素有关

三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,

1、在此实验中,我们是通过观察____________________来比较各铁块重力势能的大小。

2、这个实验所采用的探究方法是______________。

3、若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA_____hB;若A、C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量的关系是mA_____mC;

展示评价3：

实验结论:

物体重力势能的大小与__________和_______________有关.

学习活动4：

举例分析弹性势能的大小与什么有关。

展示评价4：

学生自己列举身边的实列说明

学习活动5：

小结自己学到的知识，并能用语言描述

展示评价5：

我本节课的收获是：

三、课堂达标：

1、下列物体具有什么形式的能,请写在空白处.

（1）在水平公路上行驶的汽车__________；

（2）竖直上抛的小球在最高点时________

（3）静止在空中的气球_________；（4）从空中降落的雨点__________

（5）被压缩了的弹簧___________.；（6）飞流直下的瀑布_______________

2、直升飞机在空中匀速上升过程中,它的（）

A重力势能增大,动能减小B重力势能和动能增大

C动能不变,重力势能增大D动能和重力势能减小

3、有一辆汽车和一列火车,若以相同的速度行驶,则_______具有的动能大;处在同一高度以相同的速度飞行的子弹和炮弹相比较,_______的重力势能大.

4、洒水车匀速行驶在平直路面上洒水,在此过程中它的动能将_____,这是因为速度虽不变,但___________.

5、海啸发生时，汹涌的海水由于运动而具有的能属于_____（选填“动”或“势”）能，海水冲走船只时，海水的作用力对船_______（选填“做”或“不做”）功。

6、跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（）

A．动能增大，势能不变B．动能不变，势能减小

C．动能、势能都不变D．动能减小，势能增大

7、刘明乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，刘明的（）

A．动能不断增大B.重力势能不断增大

C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为动能

8、质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（）

A．燕子比鸽子飞得快B．鸽子比燕子飞得快

C．燕子与鸽子飞得一样D．两者速度大小无法比较

四、课后延伸：

实验：

研究质量、速度对动能大小的影响

实验器材：

摺成V型槽的硬纸片（或其它凹槽型物品）、火柴盒、质量不等的小球（如铁球、玻璃球、塑料球等）。

实验步骤：

①按图右组装好器材

②将球放在斜槽上不同位置处，从静止开始滚下，球撞击火柴盒后，观察并记录火柴盒运动距离的远近，说明___________________________________。

③用质量不同的球从斜面的同一位置滚下，撞击火柴盒后，观察并记录火柴盒运动距离的远近，说明__________________________________________。

观察与思考：

（1）试说明以相同速度行驶的空车和载货货车；载货货车难停下来的原因是。

（2）同一辆车速度大时难停下来，这是因为。

四、机械能及其转化

一、目标导引：

1、通过观察和讨论了解动能、势能的相互转化.

2、通过看书和讨论了解机械能及其相互转化，能解释一些能之间转化的物理现象.

二、探究学习：

（一）、通过观察和讨论了解动能、势能之间的相互转化.

学习活动1：

观察滾摆的运动，讨论滾摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？

展示评价1：

用语言描述滾摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？

学习活动2：

思考滾摆在运动过程中变化的动能和势能的来源和去向。

展示评价2：

用语言描述滾摆在运动过程中变化的动能和势能的来源和去向。

学习活动3：

思考课本图15.5-2甲上发条的作用，分析体操人运动过程中动能和势能的变化和转化。

展示评价3：

用语言描述体操人运动过程中动能和势能的转化。

学习活动4：

分析乙图中小球动能、势能的转化。

展示评价4：

说明乙图中小球动能、势能的转化。

学习活动5：

分析丙图中小球动能、势能的转化。

展示评价5：

说明丙图中小球动能、势能的转化。

学习活动6：

自己设计一个小实验，用来表现物体动能、势能的转化。

展示评价6：

我的设计方案是

（二）通过看书和讨论了解机械能及其相互转化。

学习活动7：

阅读课文，知道什么叫机械能.

展示评价7：

用语言描述什么叫机械能.

学习活动8：

阅读课文，讨论机械能守恒的条件。

展示评价8：

我是这样理解机械能的守恒的：

学习活动9：

做做图15.5-3，想想机械能的总量有什么变化？

展示评价9：

我来分析机械能的总量的变化。

学习活动10：

阅读课本“科学世界”，解释人造地球卫星的动能、势能的相互转化。

展示评价10：

我来解释：

学习活动11：

小结自己学到的知识，并能用语言描述

展示评价11：

我本节课的收获是：

三、课堂达标：

1、跳伞运动员在空中匀速下落时，重力势能，动能，机械能。

2、分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。

皮球落向地面时，能转化为能；撞击地板时，能转化为能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，转化为能，离开地面向上弹跳时，能转化为能。

3、丹江口大坝建成后，使上游水位提高，从而蓄积了水的______能。

在开闸放水后，江水奔涌而下，水的______能转化为______能。

为防止泥沙沉积，多年前我国桥梁专家茅以升就曾提出用水流冲击江底泥沙的办法，这是利用了水流的______能。

4、关于机械能，下列说法错误的是（）

A.一个物体具有动能就是具有机械能

B.物体具有重力势能就是具有机械能

C.物体具有弹性势能就是具有机械能

D.只有当物体同时具有动能和势能时，才能说物体具有机械能

5、如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（）

A．35JB．50JC．55JD．65J

6、乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是（）

A.弹性势能转化为动能B.重力势能转化为动能

C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为弹性势能

四、课后延伸：

1.跳水运动员在起跳过程中,跳板的________能转化成________能,上升过程中又转化成_________能,下降过程中成她的________能转化成_________能。

2．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。

铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（）

第十一章《功和机械能》复习导学案

一、学习目标：

1、通过看书，归纳总结出功、功率的概念，能用生活中的实例理解功、功率的含义。

2、通过讨论、练习会用W=Fs、P=W/t这些公式及变形公式进行简单计算。

3、通过看书，理解动能、势能的初步概念，知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。

二、学习过程：

学习活动1：

请同学们看书复习整理功和功率的基本概念

（1）功

1、力学里所说的功包括两个必要因素：

一是；二是物体在。

2、不做功的三种情况：

____________、____________、____________。

3、功的定义：

。

4、功的单位：

_____简称___符号____。

5、功的公式：

___________变形公式___________、___________。

（2）功率

1、定义：

。

物理意义：

表示____________________。

2、公式：

__________变形公式__________、__________、__________。

（温馨提示：

计算题中，如果用到公式P=Fv，必须有推导公式：

P=W/t=Fs/t=Fv）

3、单位：

_____简称____符号____。

即1W=______。

自主评价1：

各小组选派代表发言，其它小组做出评价和补充。

课堂练兵2：

1、下列关于做功的说法中正确的是（）

A、凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功

B、凡是发生了移动距离的物体，一定有力对物体做功

C、只要物体受力的同时又有移动距离发生，则一定有力对物体做功

D、只要物体受力，又在力的方向上移动距离，则一定有力对物体做功

2、某电梯的电梯箱连同乘客的质量为1.2t，用时10s从一层上升到七层。

如果每层楼高3m，电梯电动机的功率至少是多少？

3、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N，求：

（1）汽车的行驶速度；

（2）汽车发动机牵引力做的功；（3）汽车发动机牵引力的功率。

学习活动3：

请同学们看书复习整理动能、势能的概念，知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能之间可以相互转化。

（3）动能和势能

1、能量定义：

___________________________。

单位：

_____。

2、动能定义：

___________________。

影响动能大小的因素：

____、____。

3、重力势能定义：

_____________________。

影响重力势能大小的因素：

_____、。

4、弹性势能定义：

_____________________。

影响弹性势能大小的因素：

_____、_____。

5、__________________称为势能，_______________称为机械能。

（4）机械能及其转化

1、滚摆下落过程，速度___，高度___，____能转化为____能。

上升过程中，速度___，高度___，_____能转化为____能。

由此我们可知：

动能和势能可以_________。

2、如果只有动能和势能相互转化，机械能总和______，即机械能守恒。

自主评价3：

各小组选派代表发言，其它小组做出评价和补充。

课堂练兵4：

1、暴风雨来临前，狂风把小树吹弯了腰，这是因为狂风具有______能，被吹弯的小树具有_________能。

2、跳伞运动员从高空的飞机跳下来，在降落伞尚未打开之前的下落过程中，运动员的动能______，重力势能______；当降落伞打开，运动员匀速下落时，他的动能______，重力势能______。

（填“增大”、“减小”或“不变”）

3、三峡大坝建成后，使上游水位提高，从而蓄积了水的______能。

在开闸放水后，江水奔涌而下，水的______能转化为______能。

4、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的能转化为箭的能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的能增大。

5、飞机在高空匀速水平飞行，不断向灾区空投救灾物资，则飞机的（）

A.重力势能不变，动能不变，机械能不变B.重力势能不变，动能减小，机械能减小

C.重力势能减小，动能不变，机械能减小D.重力势能减小，动能减小，机械能减小

6、“神舟九号”载人舱在返回地面附近时，由于受到空气阻力，做匀速运动，则载人舱在匀速下降过程中，它的（）

A.重力势能减小，动能增大，机械能不变B.势能减小，动能不变，机械能减小

C.重力势能减小，动能减小，机械能减小D.势能增大，动能减小，机械能不变

7、在大型游乐场里，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是（）

A.小明的重力势能保持不变B.小明的动能保持不变

C.小明的机械能守恒D.小明的机械能减少

三、课堂小结

1、请你对照学习目标回顾一下是否完成了本节课的学习任务？

2、关于功和机械能，你还有哪些疑问？

四、课后延伸：

为了在中考的体育测试中取得好成绩，小雨同学每天都进行体育锻炼。

（1）他先沿着200m长的跑道慢跑锻炼，从6：

00到6：

10共跑了12圈。

他的平均速度大约是多少？

（2）慢跑结束后开始跳绳。

如果小雨的质量是60kg，他每次起跳高度约是5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦？

（3）在“1分钟跳绳”测试中，小雨同学跳了160次，而小明同学跳了100次。

    试问：

测试中，成绩好的同学做功一定多吗？

说出你的理由。