新沪科粤教版八年级物理第十一章机械功与机械能.docx

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新沪科粤教版八年级物理第十一章机械功与机械能

第十一章　　机械功与机械能

主备人：

葛四洲

一、课标要求

1．知道机械功的概念。

能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

2．知道功率的概念。

结合实例理解功率的概念。

了解功率在实际中的应用。

3．理解机械效率。

4．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。

能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。

二、本章教材分析

本章讲述功和能的初步知识，主要内容有：

功、功率、机械效率的概念，动能、势能、机械能的概念以及动能、势能的相互转化规律。

功和能的关系及各种不同形式的能相互转化和守恒的规律，从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质，是自然科学的核心内容之一。

能的概念把各种自然现象统一起来，揭示了自然界中的各种现象不是孤立的，而是互相有联系的。

本章所讲述的机械能是最常见的一种形式的能量，是学习各种不同形式能的起点；所讨论的机械功和功率的概念，是运动和力的进一步综合和扩展，也是理解机械能和他各种不同形式能的基础，为以后学习电功和电功率打下基础。

本章的前三节主要讨论“机械功”。

第一节介绍“怎样才叫做功”，建立功的概念，给出功的公式和单位，学习测算功的大小；

第二节研究“怎样比较做功的快慢”，从而建立功率的概念，给出功率的公式和单位，并运用公式测量功率；

第三节通过分析机械做功的实例，认识有用功和额外功，由此建立机械效率的概念，学习测算简单机械的机械效率。

第四节则主要介绍“机械能”。

以功的概念为基础，提出“物体具有做功的本领，即具有能”，安排的两个活动，让学生通过观察实验，分析两种形式的机械能：

动能和势能的大小分别跟什么因素有关，最后指出动能和势能是可以相互转化的，做功的过程就是能量相互转化的过程。

三、课时安排

本章共4节内容，教学用10课时，每节约用2课时，复习总结用2课时。

11．1什么是功教学点滴：

教学中，先安排了一个游戏，通过活动，让学生体会到通过找共同点，然后采用类比的方法来定义某一事物。

再将课切入正题。

教学时，体验“做功”做了三个实验，补充了斜面问题。

利用实验1，给物理学中的功下了定义，再引导学生采用类比的方法来判断实验2和补充素材中力是否做功问题，再分析一些实例让学生分析。

从教学效果来看，学生对功的问题理解比较好。

同时学生对做功的两个必要因素的理解也更加深刻。

教学目标

1．学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。

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。

重、难点

教学重点：

经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。

教学难点：

理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。

器材准备

多媒体设备、小车、木块、小车、木块、弹簧秤、刻度尺等。

教学过程

一、利用故事引入新课：

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1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。

“怎样测算功”教材直接给出物理学中的规定，结合我的学生实际及我个人对初中物理教与学的理解，补充了教学设计中的这一安排，通过演示，学生能意识到力所做功的多少不仅与力的大小有关，还与在力的方向上通过的距离有关。

也理解到功是一个积累的效果。

通过这一处理，再学习功的定义学生感到学习容易多了。

对物理知识的理解也更加深刻。

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）这两幅图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：

请教室后排一同学，将他的文具盒（或其它物品）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做没做功。

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）。

（三）怎样测算功

1．功的多少

如图甲示，用力把一砖块匀速提升1m，做了一份功W。

如图乙示，如果用力把三块同样的砖匀速提升1m，做功多少？

如图丙示，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？

“机械功原理”教学。

实际教学中，我再度安排了两个实验，一是利用动滑轮做功，二是利用斜面做功，结合实验，经过分析和讨论，学生对简单机械的使用理解更为深刻，也明白了机械功原理实际含义。

更大的好处是为机械效率的学习作了强的力的铺垫。

减轻了后继知识点学习的难度。

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，等于力跟物体在力的方向上通过的距离

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）如图示，请学生实际估算“用手匀速托起

两个鸡蛋升高lm时，手对鸡蛋做的功大约

是多少?

”

（2）图（甲）中，拉力做了多少功你能测出吗？

请设计一

简单方案探究一下。

（3）如图示，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？

强调解题规范化要求。

（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。

（四）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。

练习设计

1．如图所示的四种情景中，人对物体做了功的是（）

2.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地

上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）

A．3000J    B．500JC．150J    D．0J

3.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m，该同学登楼做的功最接近（）

A.15000JB.1500JC.150JD.15J

4.如图所示，有一重为10N的物体，沿着长为2m，高为1m的光滑斜面

自顶端滑下，重力做的功为J。

5.兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N的箱子在水平地面上前进了

10m，则她对箱子做的功是J，重力对箱子的做的功是J。

6.用拖拉机耕田，如果牵引力是28000N，拖拉机水平行驶了3km，那么它共

做了多少功？

7.若质量是60kg的人骑重40kg电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速

行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg。

求：

行驶10min，电动机对自行车做的功。

11．2比较做功的快慢教学点滴：

实际教学时，11班、12班采用让两学生到前排做教学设计中安排的小实验，其他学生观察，通过教学实践检验，发现学生兴趣非常浓厚。

观察完实验，学生基本上能觉察到力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。

且做功快慢不仅与功的多少有关、还与做功所用的时间有关。

且很自然的的采用控制变量的观察分析上述实验，针对小实验3，学生通过类比，非常清楚的用单位时间内所做的功来处理。

课堂教学也十分顺利。

教学目标

1．知道功率的概念，知道功率计算式、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。

重、难点

教学重点：

功率的概念

教学难点：

功率的单位

器材准备

体重计、卷尺、秒表等。

教学过程

一、通过生活中实例，引入新课

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，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：

至于课本中问题，我则是采用让学生来评价这一现象。

学生经讨论后分析十分到位。

教学效果不错。

作此说说明，好班教学可采有用之。

普通班304班则是先回顾物体运动快慢描述的方法及速度的定义方法，为本节描述做功快慢做了方法上的铺垫。

再请学生安前面个班方式策划了教学，学生上课的激情也非常高涨，效果也还不错。

如何改变普通班