新人教版 八年级物理下册 第十一章 功和机械能 优秀导学案 章节合集含答案解析.docx
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新人教版八年级物理下册第十一章功和机械能优秀导学案章节合集含答案解析
第一节功
一、课程实施标准
知识内容
完成时间
课程标准
内容细目
教学实施具体要求
评价方式
功
1课时
1、结合实例理解功的概念
2、知道做功的过程就是能量转化或转移的过程
1、做功的两个必要因素
2、功的单位
3、运用功公式解决有关简单问题
1、结合实例知道功的概念
2、能用生活、生产中的实例解释功的含义
3、理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功
作业
口试
测试
二、教学重点、难点
重点：
能识别物体在什么情况下做了功，在什么情况下未做功。
难点：
能利用功的公式进行简单计算。
三、知识要点
生活实例1：
用叉车搬运货物时，叉车把货物从地而提升到一定高度。
叉车托起货物
，使货物在托力的方向上发生了位置的移动。
我们看到了机械工作的成效。
生活实例2：
在水平地面上，用水平的拉力F使物体沿水平方向移动了一段即离S，我们就说拉力有了成效。
（一）力学中的功
1．功的定义：
如果一个________作用在物体上，物体在_______
______________________，就说这个力对物体做了________。
2．做功的两个必要因素：
（1）____________________________________
（2）____________________________________
【想想议议】
判断下列几种情况，是否有力对物体做功（选填“是”或“否”）
a．你把书包举高的过程中是否对书包做功？
______
b．举在高处停留不动的过程中是否做功？
______
c．张明同学提着书包在水平方向上匀速移动一段距离，张明对书包是否做功？
______
d．李强同学用脚踢足球，足球在地面上滚动了一段距离，脚对足球做功了吗？
______
e．小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖
直方向上是否受到力的作用？
________是否做功？
______；在水平方向上是否受力？
______是否做功？
______
归纳：
不做功的三种情况
（1）____________________________________
（2）____________________________________
（3）____________________________________
【答案】力，这个力的方向上移动了一段距离，功；作用在物体上的力，物体在这个力的方向上移动的距离；是，否，否，否，是，否，否，否；有距离无力，有力无距离，力与距离垂直。
（二）功的计算
做功必须有力和距离，那么我们猜想一下，力学中的功的大小与______和______有关。
1．功的大小：
功等于______与物体在____________上移动的______的乘积。
2．功的计算公式：
____________导出：
____________、____________
F——力——牛顿——N
s——______——______——______
W——______——______——______
公式说明：
（1）在使用公式求功之前，要明确哪个力做功。
（2）要注意公式中的F与s“同体性、同向性和同时性”；单位要统一。
（3）做功的多少只由W=Fs决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦等因素无关。
3．功的单位：
功的单位是______，它有一个专门的名称叫做______（joule），简称______，符号是______。
1J=1N·m
1焦耳的物理意义是____________________________________。
举例：
把两个鸡蛋举高1m，做的功大约为______J。
【答案】力，距离；力，力的方向，距离；W=Fs，F=W/s，s=W/F；距离，米，m；功，焦耳，J；牛·米，焦耳，焦，J；1牛顿力的作用在力的方向上移动1米距离所做的功；1
四、典型例题
例1．质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m
外的货场。
如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。
（g=10N/kg）
【答案】2.4×106J
【难易】简单
【考点】考查拉力及功的计算
【解析】由平衡条件求出马的拉力，然后由公式W=Fs求出马做的功。
雪橇在水平方向上受马的拉力F，摩擦力f作用，
∵货物沿水平道路做匀速直线运动，处于平衡状态，
∴由平衡条件得：
F=f=800N，
马做的功W=Fs=800N×3000m= 2.4×106J
例2．一质量为2000kg的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m，做了3×105J的功，求拉力的大小和重力所做的功。
【答案】750N，0
【难易】简单
【考点】考查功的计算
【解析】根据W=Fs，导出F=W/s=3×105J/400m=750N
竖直方向上没有距离，重力不做功。
例3．小明提着一个重10N的水桶，由一楼走上二楼，又沿水平走廊前进了5m，在这过程中，小明对水桶做了多少功？
（一层楼高4m）
【答案】40J
【难易】简单
【考点】考查功的计算
【
解析】上楼过程中：
W1=Gh=10N×4m=40J；沿水平方向运动中：
W2=0J；
全过程对水桶做功W=W1+W2=40J+0=40J
故答案为：
40J
例4．小华的家住在五楼。
一天，他把装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里，提篮子的力大约做了多少功？
说出你是怎么估算的。
【答案】180J
【难易】中等
【考点】考查常见物体估测及功的计算
【解析】估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W=Fs可算出做功的多少。
根据一只鸡蛋约为50g，则受重力为0.5N，可知提30个鸡蛋的力大约为F=
15N；
住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，此同学实际爬楼高度s=3m×4=12m；
故提鸡蛋的力大约做功W=Fs=15N×12m=180J
例5．弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示。
其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2，相同时间内拉力所做的功分别为W1，W2，则它们的关系正确的是
A．F1﹥F2W1﹥W2
B．F1=F2W1﹥W2
C．F1=F2W1﹤W2
D．F1﹤F2W1﹤W2
【答案】B
【难易】中等
【考点】考查滑动摩擦力的大小，比较做功的大小
【解析】由s-t图可知，两次运动做的都是匀速直线运动，所以在水平方向上，弹簧测力计对物体的拉力F和水平面对物体的滑动摩擦力f是一对平衡力；而两次运动中，物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变，所以滑动摩擦力f两次相等，没变，所以F1=F2=f，所以A、D错误。
由s-t图可知，在相同时间内s1>s2，根据功的公式W=Fs可知，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即W1＞W2，正确答案选B。
例6．小强用100N
的力，将重5牛的足球踢出30m远处，在球飞
出的过程中，他对足球做的功为
A．3000J
B．150JC.0JD．无法计算
【答案】C
【难易】简单
【考点】考查做功的两个必要因素
【解析】在球飞出的过程中，有距离无力，小强不做功，故答案选C。
五、课堂反馈
1．下列有关力做功的说法中正确的是
A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
B．把水桶从地面上提起来，提水捅的力没有做功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
【答案】A
【难易】简单
【考点】考查做功的两个必要因素
【解析】做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动的距离。
用水平力推着购物车前进，满足做功的两个必要因素，推车的力做了功；把水桶从地面上提起来，满足做功的两个必要因素，提水桶的力做了功；书静止在水平桌面上，物体没有在这个力的方向上移动的距离，书受到的支持力没有做功；挂钩上的书包静止时，书包没有在拉力的方向上移动的距
离，书包受到的拉力没有做功。
故答案选A。
2．在水平地面上，小朋友用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了100m，推箱子的小朋友做的功为
A．1000JB．1500JC．5000JD．0J
【答案】C
【难易】简单
【考点】考查功的计算
【解析】小朋友用50N的水平推力推动箱子前进了100m，W=Fs=50N×100m=5000J，故答案选C。
3．有一起重机，它将重为5000N的物体匀速提高6m，起重机又在水平地面上移动了4m，则整个过程中，钢丝绳对物体所做的功是
A．30000JB．20000JC．50000JD．10000J
【答案】A
【难易】简单
【考点】考查做功的两个必要因素及功的计算
【解析】上升过程中：
W1=Fs=Gh=5000N×6m=30000J；沿水平方向运动中：
W2=0J；
全过程对物体做功W=W1+W2=30000J+0=30000J，故答案为A。
4．小明从一楼走到四楼，每层楼高4m，估计他克服重力做功为
A．60J
B．600JC．6000JD．60000J
【答案】C
【难易】中等
【考点】考
查常见物体估测及功的计算
【解析】估算出小明所受的重力和爬楼的高度，根据W=Fs可算出做功的多少。
一名中学生体重约为500N，住宅楼的楼层高大约3米，从一楼走到四楼，此同学实际爬楼高度s=3m×3=9m；W=Fs=500N×9m=4500J，故答案为C。
5．下列几种情景中做功的是
A．学生背着书包在水平路面
上匀速前进
B．司机费了九牛二虎之力，也没能推动汽车
C．某人抱着木箱，坐电梯上到5楼
D．小球在光滑的水平面上滚动
【答案】C
【难易】简单
【考点】考查做功的两个必要因素
【解析】做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动的距离。
A：
力与距离垂直，不做功；B：
有力无距离，不做功；C：
满足做功的两个必要因素，做功；D：
有距离无力，不做功；故答案为C。
6．用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s，拉力F做功为W1；用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动
相同的距离s，拉力F做功为W2，则
A．W1=W2B．W1﹥W2C．W1﹤W2D．条件不足，无法比较
【答案】A
【难易】中等
【考点】考查功的计算
【解析】用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s，用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s，W1=Fs=W2，故答案为A。
7．甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲>v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是
A．F甲﹥F乙B．F甲﹤F乙C．W甲﹥W乙D．W甲﹤W乙
【答案】C
【难易】简单
【考点】中等
【考点】考查滑动摩擦力的大小，比较做功的大小
【解析】两次运动做的都是匀速直线运动，所以在水平方向上，对物体的拉力F和水平面对物体的滑动摩擦力f是一对平衡力；而两次运动中，物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变，所以滑动摩擦力f两次相等，没变，所以F1=F2=f。
由v甲>v乙，在相同时间内s1>s2，根据功的公式W=Fs可知，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即W甲＞W乙，正确答案选C。
8．重150N的物体在50N的水平
方向的拉力的作用下，沿水平地面前进10m后拉力消失，物体又由于惯性向前滑动了2m，则拉力做的功是______J，重力做的功是______J。
【答案】500J，0
【难易】简单
【考点】考查功的计算
【解析】物体在50N的水平方向的拉力的作用下，沿水平地面前进10m，水平方向的拉力做功：
W=Fs=50N×10m=500J；物体又由于惯性向前滑动了2m，此时有距离无力，不做功；故拉力做的功为500J；重力方向上没有距离，不做功。
9．我国设计的“中华月球”今年将登陆月球。
物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6，月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力为______N。
若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为______J。
（g取10N/kg）
【答案】200；800
【难易】中等
【考点】考查重力与功的计算
【解析】因为物体的质量与其空间
位置无关，所以在月球上月球车的质量仍然为120kg，
月球车在地球上受到的重力：
G=mg=120kg×10N/kg=1200N，
因为月球对物体的引力是地球引力的 1/6，则在月球上受到的重力：
G月= 1/6×1200N=200N
它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为W=Fs=G月h=200N×4m=800J
第二节功率
一、课程实施标准
知识内容
完成时间
课标标准
内容细目
教学实施具体要求
评价方式
功率
2课时
1、理解功和功率
2、能用生活中的实例解释功和功率的含义
1、功率的概念
2、功率的单位及换算
3、运用功率公式解决有关问题
1、结合实例知道功率的概念和物理意义
2、能用生活、生产中的实例解释功率的含义
3、理解功率的概念，会计算功率
4、会测量人上楼或者跳绳的功率
口试
纸笔
测试
二、教学重点、难点
重点：
功率的概念的理解。
难点：
功率的计算。
三、知识要点
（一）功率概念的建立
1．回忆如何比较物体运动的快慢？
方法一：
_____________相同，比较路程，路程长的，运动快。
方法二：
_____________相同，比较____________，__________的，运动快。
方法三：
时间不同，路程也不相同，比较__________________________。
【答案】时间；路程；时间；时间短；速度
2．实例：
（1）小强题中500N，在5s内跑到5m高的楼上，则小强做了_____________J的功。
（2）小明题中500N，在10s内走到5m高的楼上，则小明做了____________J的功。
（3）小红题中400N，在10s内跑到6m高的楼上，则小红做了____________J的功。
问题：
小强和小明，_________做功快，你是怎么比较出来的？
_______________________________。
小明和小红，_________做功快，你是怎么比较出来的？
_______________________________。
归纳：
比较做功的快慢必须考虑的两个因素：
做功的多少盒做功的时间。
问题：
做做功的都是和所用时间都不相同的情况下，怎样比较做功的快慢？
小红和小强，_________做功快，你是怎样比较出来的？
__________________________。
【答案】2500J；2500J；2400J；小强；做功相同时，小强所用时间少；小红；时间相同时，小红做功多；小强；P=W/t小强功率大，所以小强做功快
3．用比较法建立功率的概念
比较运动的快慢
比较做功的快慢
比较方法
通过相同的路程，比较运动时间
运动时间相同，比较路程
引入物理概念
速度
物理意义：
表示物体运动的快慢
功率
物理意义：
概念：
物体通过的路程与时间之比
概念：
公式v=s/t
公式：
【答案】
比较运动的快慢
比较做功的快慢
比较方法
通过相同的路程，比较运动时间
做相同的功，比较做功时间
运动时间相同，比较路程
做功时间相同，比较做功的多少
引入物理概念
速度
物理意义：
表示物体运动的快慢
功率
物理意义：
表示物体做功的快慢
概念：
物体通过的路程与时间之比
概念：
物体做功的多少与时间之比
公式v=s/t
公式：
P=W/t
（二）功率
1．物理意义：
表示物体___________________________________________________________。
2．物理量符
号：
___________。
3．定义：
________与__________之比叫功率，功率在数值上等于_______________________。
4．
（1）公式：
P=_____
_________导出W=___________、t=____________。
W——功
——焦耳——J
t——___________——___________——______________
P——___________——___________——______________
（2）推导：
由P=W/t=________=__________
公式变形：
P=________________导出F=__________、v=_______．．
F——力——牛顿——N
v——___________——___________——______________
P——_________
__——___________——______________
说明：
拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是收到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
5．单位
（1）国际单位：
__________，简称____________，符号__________。
（2）常用单位：
__________，符号____________关系：
1kW=__________W
（3）1W=__________J/s
1W的物理意义：
_____________________________________________________。
【答案】1．单位时间内做功多少的物理量；2．P；3．功；做功时间；单位时间内做功多少的物理量；4．
（1）W/t；Pt；W/P；时间；秒；s；功率；瓦特；W；
（2）FS/t；Fv；Fv；P/v；P/F；速度；米每秒；m/s；功率；瓦特；W；5．
（1）瓦特；瓦；W；
（2）千瓦；kW；1000；（3）1；物理每秒做功一焦耳或物体单位时间内做功1焦耳
练习：
甲机器
的功率是5000W，它表示这台机器____________________________。
乙机器的功率是8000W，这两台机器中___________机器做功快。
【答案】单位时间内做功5000J；乙了解：
优秀运动员短时间运动的功率约为一千瓦；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦；电力机车和内燃机车的功率为数千千瓦；万吨级远洋货轮的功率可达一万千瓦以上。
四、典型例题
例1．大石头质量为6t，起重机的吊钩15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m，如图所示，起重机提升大石头的功率是多少？
（取g=10N/kg）
【答案】6t=6000kg；G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N；P=Fs/t=6×104N×1m/15s=4000W
【难易】较易
【考点】功率公式的应用
【解析】本题主要考察学生对于功率公式的理解以及应用，克服重力所做的功为起重机所做的功，则功率就是提升石头的功率
例2．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0．4kW的耕牛去完成需要多长时间？
【答案】25kW=2.5×104W；4h=1.44×104s；0.4Kw=400W；W=Pt=2.5×104W×1.44×104s=3.6×108J，根据公式W=Pt得到
t=W/P=3.6×108J/400W=0.9×106s=250h
【难易】中等
【考点】功率公式的应用以及变形
【解析】拖拉机和耕牛对于所做的功是完全相同的，故需要计算出总功的大小，再用功率公式变形，计算出所需时间长短
例3．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72kW/h，汽车行驶2h，发动机所做的功是多少？
卡车的牵引力是多少？
【答案】200kW=2×105W；2h=7.2×103s；72km/h=20m/s；W=Pt=2×105W×7.2×103s=1.44×109J；根据公式P=Fv得到F=P/v=1.44×109J/20m/s=7.2×108N
【难易】中等
【考点】功率公式的应用以及变形的应用
【解析】根据电功公式可以求出卡车匀速行驶2h时所做的功，根据公式P=Fv得到变形公式求出牵引力大小
例4．高出水面30m处有一个容积是60m3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1h能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少kW？
（取g=10N/kg）
【答案】1h=3.6×103s；m=ρv=1×103kg/m3×60m3=6×104kg；G=mg=6×104kg×10N/kg=6×105N；P=Fs/t=6×105N×30m/3.6×103s=5000W=5kW
【难易】中等
【考点】功率公式的灵活应用
【解析】这里水泵做功的功率就是克服水重力做功的功率，故求出克服水重力做功功率就可以求出水泵的功率
例5．一辆汽车匀速行驶时收到的摩擦力为40000N，速度可达72Km/h。
求：
（1）该汽车发动机的功率是
多少？
（2）若将汽车发动机装在汽船上，匀速行驶时的速度只能达到10m/s，则汽车行驶时收到的摩擦力为多少？
（设发动机功率恒定不变）
【答案】
（1）P=Fv=4×104N×20m/s=8×105W；
（2）根据公式P=
Fv得到F=P/v=8×105W/10m/s=8×104N
【难易】中等
【考点】功率公式的灵活应用
【解析】
（1）根据功率公式P=Fv得到发动机功率；
（2）由
于船做匀速直线运动，故船受到的牵引力等于摩擦力，再根据公式求解出牵引力
五、课堂反馈
1．根据上面所学，试着完成下
面几个简单的判断
（1）做功快，功率大；做功慢，功率小；（）
【答案】√
【难易】较易
【考点】功率的物理意义
【解析】功率的物理意义：
物体做功快慢的物理量
（2）做功多，功率大；做功少，功率小；（）
【答案】×
【难易】较易
【考点】功率的物理意义
【解析】功率的物理意义：
物体做功快慢的物理量，与做功多少无关
（3）做功时间短，功率大；做功时间长，功率小；（）
【答案】×
【难易】较易
【考点】功率的物理意义理解
【解析】当做功相同时，时间越短，功率越大；时间越长，功率越小
（4）相同时间内做功多，功率大；相同时间内做功少，功率小：
（）
【答案】√
【难易】较易
【考点】功率与时间关系
【解析】当时间相同时，做功越多，功率越大；做功越少，功率越小
（5）完成相同的功时间短，功率大；完成相同的功时间长，功率小；（）
【答案】√
【难易】较易
【考点】功率与时间关系
【解析】当做功相同时，所用时间越短，功率越大，反之功率越小
2．关于功率，下列说法中正确的是
A．功率是说明做功多少的物理量B．功率是说明力做功快慢的物理量
C．做功时间越长，功率一定小D．力做功越多，功率一定大
【答案】B
【难易】较易
【考点】功率的物理意义
【解析】功率的物理意义：
物体做功快慢的物理量
3．小明和爸爸一起去登山，登山顶时，小明用了20min，爸爸用了25min，爸的体重是小明的1．5倍，则小明与爸爸的登功率之比为
A．5：
6B．6:
5C．15:
8D．8:
15
【答案】A
【难易】中等
【考点】功率的比例计算
【解析】20
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