物理教案粤沪版上册.docx

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物理教案粤沪版上册

第11章机械功与机械能

一.本章概述

本章的主要知识分为两个部分:

a.机械功.b.机械能.在机械功的学习中,先让学生认识什么是功,知道做功的两个必要因素,然后进一步研究用功率描述做功的快慢以及利用机械做功的机械效率.在机械能的学习中,循序渐进,从学生的生活入手,先学习:

能、动能、重力势能、弹性势能、机械能的概念,而后学习机械能之间的相互转化.

二.本章重点

（1）理解做功及做功的两个必要因素,能进行相关计算.

（2）.理解功率的概念及其计算公式.（3）理解有用功、总功、额外功的含义,理解机械效率.（4）知道动能、重力势能、弹性势能的概念,能解释它们之间相互转化的简单现象.（5）理解决定动能、重力势能、弹性势能的相关因素.知道功的原理.

三.本章难点

（1）加深对做功及做功的两个必要因素的理解,能区分人或者物体是否做功的要领、特征.能合理推断不同情况下人或机械做出来的功哪些属于有用功、哪些属于额外功.

（2）机械效率含义的理解是个难点,知道机械效率:

η＜1的原因,能根据①η=

·100％;②η=

·

·100％进行有关计算,（3）有关机械能之间的转化及其简单现象的分析.（4）应用‘控制变量’法对影响动能、重力势能、弹性势能的相关因素进行探究.

四.器材准备

1,木质斜面;塑料小球;铁质小球;方形木块;物理小车;滑轮与滑轮组;弹簧秤与砝码;单摆模型;弹性势能与动能相互转化演示器……等

五.授课时数

（8—10）课时[不包括巩固练习的课时节数]

（△delta德耳塔ηeta

或爱塔ρrou肉Ωomiga欧墨

λlembda兰姆达）

11.1怎样才叫“做功”

教学目标:

1、知道机械功的概念、能用生活、生产中的事例解释机械功。

2、知道功的概念及有关计算。

3、理解机械效率。

教学重点、难点：

有关功和机械能的概念。

教学过程：

新课引入：

略

一、怎样才叫“做功”

1、功的概念

[引言.物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义;从“做工”的角度来说,有劳动,就有收获（报酬）;可是,物理学里说的“做功”是要讲究劳动目的或效果的,像课本P—44中的图13—1里面,a、b两种劳动情景,人虽累坏了,但由于达不到最终目的,不能叫“做功”,也就不能得到报酬。

那么,怎样才叫“做功”?

----引入新课,板书课题.然后引导学生进行活动1.找出图13---2中（a）、（b）两幅劳动图片的共同点:

【板书】当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下沿力的方向上通过了一段距离,这个力的作用就有了效果.物理学里就称这个力做了“功”。

]

2做功的两个必要因素:

（板书）

①作用在物体上的力（F）;②.物体在力的方向上通过的距离（S）.

3判断力对物体是否做功的依据----引导学生进行P—45图13—3的做功判断说明理由后

小结:

1）.‘有力作用在物体上’是指整个做功过程有力始终作用在物体上;

2）.‘通过的距离’通常是指在力的方向上、‘匀速’通过的距离.

3）.力和距离两个条件必须齐备,否则不叫做功.

例如:

一个人用力把一个石块从地面扔到楼上,他对石块做功了吗?

------分析:

有力.但力并没有始终作用在石块上,虽在力的方向上

有距离也不能算他对石块做功.

二、功的测算

4功的测算:

（规定）力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.

即:

功=力×距离如果用W表示功,F表示力,S表示距离;则有:

W=F·S（水平方向）W=G·h（垂直方向）

5功的单位、符号以及换算:

①焦耳（简称焦.J）;②牛顿·米（简称牛·米,N·m）

1J=1N·m

计算示例:

[通过P—47的活动3,引导学生根据做功的两个基本条件判断图13—6中

算方法的对错.进而练习应用W=F·S解答图13—7例题……过程略]

6课堂练习[内容有:

a水平方向、垂直方向的有关功的计算（简易型）

b作用力与距离不在同一个方向上的做功判定;（概念型）

c重物在力的推动下沿力的方向滚动,求重力做功（混淆型）

d人背着书包上斜面楼梯,求人对书包做功（拓展型）

f人背着书包站在自动扶梯上,舒服上楼,求人对书包做功.（难度型）

……检查、评讲、订正略]

三、机械功原理----人们使用任何机械时,有的是为了省力,有的是为了省距离;省力的要多费距离,省距离的多费力.即:

所有任何机械都不能省功.

表示为:

W人=W机或FS=Gh或F1S1=F2S2或G1h1=G2h2

课外训练：

1.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N足球,球离脚后在水平草地上向前滚了30m,在球滚动过程中,运动员对足球做的功为（）

A、3000JB、500JC、150JD、0J

2.如右图所示，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.

3.若质量为60㎏的人骑着重为40㎏的电动自行车在水平路面上以6m/s

的速度匀速行驶时，受到的阻力是人和车总重的0.02倍，（g=10N/㎏）求：

行驶10min，电动机对自行车做的功？

教学反思：

学生对于做功的两个“必要因素”能加以理解，但对于具体的生活实例有关某个力的做功计算，在辨别力的方向移动的距离有所把握不清，需要进一步训练与强化。

11.2怎样比较做功的快慢

教学目标:

1、理解功率的概念。

2、知道功率的计算公式和功率的单位的含义。

3、培养学生的合作意识，协作能力。

教学重点、难点：

功率的计算和有关功率的概念及单位。

教学过程：

新课引入：

略

1比较做功的快慢[引言,在生活中如果不限定条件,让人与机械比赛谁的做功快慢,将出现:

①.机械比人快;②.人比机械快;③.相等.三种结果,这样就会在谁快谁慢的问题上争论不休,就像P—49的图13—10中的两个同学那样:

一个强调功多,不讲时间长短;一个强调用时少,不讲功的多少.显然他们都是片面的.那么,怎样比较做功的快慢呢?

-----引入新课,板书课题.]

2功率----用来比较做功快慢的物理量.

（续讲）怎样用功率来比较做功的快慢呢?

我们以两个人给运沙子的车装沙为例,第一种比较方法:

在相同的时间内,谁给车装的沙多,谁就做功快;第二种比较方法:

装满同样的一车沙,谁用时少,谁就做功快。

这两钟方法我们比较容易理解。

问题是:

如果做功的双方他们不但所做的功不同,连用时也不同,该怎样比较呢?

我们提出了第三种方法:

把他们各自做的功平均到各自所用的时间上,看各自在同样的一分钟、一秒钟或者一小时里做的功有多少.也就是看谁在单位时间内做的功多,用这种方法同样可以区分出谁的功率大;可见利用功率这个物理量可方便的比较做功快慢.【板书】

3、功率的定义------单位时间内做的功叫功率.

即:

或者

（P---功率,W---功,t---时间）

4、功率的单位以及换算⑴焦耳/秒[简称焦/秒,是国际上的通用单位],用（J/S）表示,

⑵瓦特[简称瓦,表示功率的专用单位]用（W）表示,

⑶千瓦特[简称千瓦]（KW）

1W=1J/S.1KW=1000W

5、测算功率的基本方法[引导学生进行P—51的活动2,完成登楼比赛的‘功率’测量。

包括:

①.选择哪些测量对象?

②.选择哪些测量工具?

③.如何设计记录表格?

④.怎样根据测量数据,运用P=W/t计算功率?

（W=Gh）

姓名

登楼的高度h/m

登楼的时间t/s

体重G/N

登楼做的功W/J

功率P/W

6讨论1）.不同“运动员”功率不同的原因是什么?

2）.如果你是‘领队’,想取得好的成绩,将选派什么样的“运动员”?

课堂训练:

1、人跑步时的功率约400W，其表示物理意义？

2、电视机的功率约120W，其表示物理意义？

3、小轿车发动机的功率约100KW，其表示物理意义？

4、人在3秒内做功150J，则人做功的功率？

5、挖掘机1min内做功7.2×106J的功，求挖掘机的功率？

小结：

略

课后作业：

1.某人用200N的水平推力，在0.5min内，竟重1000N的物体沿水平面向前推动了15m，重力对物体做的功是J，人对物体做的功是J，人做功的功率是W。

2.体重相同的王芳和李明都从教学楼的一楼上到三楼，王芳慢慢走上去，李明很快跑上去，比较他们上楼所做的功，W王W李；比较他们上楼的功率，P王P李.

3.甲、乙两台机器的输出功率不变，做功的多

少随时间变化的图象，如右图所示，则甲、乙两

台机器的输出功率的大小相比（）

A、甲的大B、乙的大

C、二者相等D、无法确定

4.一抬起重机将货物匀速提起4m，所用时间为15s，已知起重机的平均功率为3kW，则起重机对货物做了多少功？

货物有多重？

教学反思：

学生能较好利用功率的计算公式进行简单计算，接受快、几乎没有什么难度，但对于比较功率大小的实验设计可以更简化。

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。

2、理解机械效率,会用机械效率公式进行简单计算。

3、知道提高机械效率的方法和意义。

教学重点、难点：

有用功、额外功、总功、机械效率。

教学过程：

新课引入：

略

1.认识有用功与额外功.

[引言,机械功原理告诉我们,使用任何机械都不能省功,我们之所以还要利用机械做功,

有的是为了省力,有的是为了省距离或者改变力的方向。

但是,我们对机械所做的功,并不都

是有用的,内有一些是不得不做的额外功.请看P—54的图13—16两幅图片:

（a）图中‘把重

物提起来’和（b）图的‘把泥土挖出来、搬走’是我们做功的目的.对我们来说是有价值的;

而对图中的‘动滑轮’和‘挖土机臂’做的功对我们来说是没用的但又不得不做.否则,就达

不到做功目的.我们把刚才所说的两种功分别叫为:

【板书】

2.有用功-----对人有用的功叫有用功.用‘

’表示

3.额外功----对人没用,但又不得不做的功叫额外功.用‘

’表示.

-----讲述:

人或者机器里的发用机在利用机械做功的时候,必然包含了有用功和额外功的成分,这两种功也必须由人或者发动机同时承担,才能达到做功目的.我们把这两种功的和叫:

【板书】

4.总功---有用功与额外功的和叫总功.用‘

’表示（

=

+

）

------讲述:

由于

>

因此,我们从机械里得到的有用功仅是总功的一部分,我们希望有用功在总功里占的份额越大越好,有用功占的比例大就说明机械的效率高.物理学里把机械效率表达为:

【板书】

5.机械效率-----有用功与总功的比值叫机械效率用“η”表示

即:

①η=

×100％;②η=

％;.③η=

×100％

6,测算滑轮组的机械效率

[引导学生进行P---55的活动2内容有:

①选择器材;②确定

需要测量的物理量;（F.S.G.h）;③实验步骤;.④分

析实验数据讨论不同的物重对同一个滑轮组η的影响]

【板书】----（下面操作方法的板书结合操作进行）

7,操作方法:

1）选择器材,装配好滑轮组;

2）用弹簧秤测出物重G;用记号笔点上物体和绳

端在开始前的位置;

3）用力匀速的拉动弹簧秤,同时读出它的读数F;

4）停止拉动,用刻度尺量出物体和绳端分别移动

的距离为h、S.

-----讲清:

a.‘点上记号’和‘停止拉动’是为了方便测出h和S.

b.‘匀速拉动’和‘同时读数’更能反映F的实际大小;（当F匀速拉动时,既负担物重G,又负担滑轮重G’和绳重G”,还负担绳与滑轮之间的摩擦f,如果等到停止才读数除了刚才的G、G’,G”相同外,少了f）.

C.滑轮组装配后其绳端（自由端）可能从上面的定滑轮出来,往下拉.由于定滑轮可以改变力的方向,不必说明拉力的方向,只说‘匀速拉动’。

如果是从下面的动滑轮出来,往上拉.因动滑轮省力.不能改变力的方向.答题时除了说‘匀速拉动’外,还要说‘竖直向上’。

实验

次序

物重

G/N

弹簧测力计示数

F/N

提升重物

的高度

h/m

绳子自由端

移动的距离

S/m

动力对滑轮组做功

W总/J

（W总=FS）

滑轮组对重物做功

W有用/J

（W有用=Gh）

机械效率

1

2

----通过指导学生计算和填写上面表格完成下面知识积累:

①.掌握n的算法,知道S=nh及V绳=nV物的关系;知道F=

的关系,

②.能从W=F.S、W=Gh中,理解:

η=Gh/FS以及η=1/n·G/F

两道公式;

③.同一个滑轮组在提起不同重物时,其机械效率是不同的,而且物体越重,效率越高.[绳子的段数越多,连结的动滑轮的个数就多，效率变低]

④.完成如何提高机械效率的讨论【板书】

8.提高机械效率的方法

⑴增大有用功（如增加物体重量）

⑵减少额外功（如减少滑轮重、绳重、绳与轮之间的摩擦,或注油润滑）

如果原有的滑轮组不变,即额外功不变,就只能用增加物重.（有用功）的方法解决.

小结：

略

课后作业：

1.关于机械效率，下列说法正确的是（）

A、有用功越大，机械的效率就越高

B、额外功越大，机械的效率就越低

C、总功越大，机械的效率就越低

D、有用功与总功的比值越大，机械的效率就越高

2.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶部，已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是J，推力做的有用功是J，物体的重是N.

3.工人利用如右图所示的滑轮组将重为900N的物体竖直

向上匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N.

求：

⑴滑轮组对重物所做的有用功.

⑵该滑轮组的机械效率是多少？

教学反思：

本课题用一个课时完成，时间较紧，重难点难以有效突破，学生对于利用滑轮组做功时，有用功与总功有点弄不清，以后教学应加以强化。

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、机械能，且它们与哪些因素有关？

2、知道动能、重力势能、弹性势能的相互转化。

教学重点、难点：

动能和势能的概念及其相互转化。

教学过程：

新课引入：

略

1.什么是能

⑴、能的含义：

[引言,在自然界,很多物质或者物体都具有做功的本领。

比如课本

P–57a---d的图片所示:

发生形变的跳板、被拉开的弓弦、举高的重锤、流动的水……

等等,它们都具有做功的能力,人们完全可以利用它们的这种做功能力来为自己服务.因此

我们就认为:

有做功本领的物体就具有能量或能.]

【板书】------指物体对外做功时具有的能量.（能量简称能）

⑵、能的单位与分类:

①.单位:

焦耳（J）[与功的国际单位相同]

②.分类:

a动能;b势能（重力势能、弹性势能）

⑶、能量：

是指能的多少，即一个物体做功越多，所含能量越多，如微风与

飓风的比较

2.决定动能大小的因素

⑴、动能的含义：

物体由于运动而具有的能（EK）

⑵、探究动能大小与哪些因素有关？

引导学生进行P—58的活动1用木质斜面、小球、方纸盒应用控变量法演示该过程:

a比较同一个小球（M相同）在不同高度滑下,推动同样纸盒的做功大小,得出并填写P—59的结论;b比较不同小球在同一高度（V相同）滑下,推动同样纸盒的做功大小,得出并写下结论.归纳A、B后【板书】物体的动能跟质量和速度有关,速度越大,质量越大,它的动能就越多.

EK=

mv2

[注意纠正学生在归纳结论时用高度来表示速度,说清原因]

3、决定势能大小的因素

⑴、重力势能：

物体由于被巨高而具有的能。

Eh=mgh=Gh

⑵、弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能。

势能分重力势能和弹性势能

⑶、探究重力势能大小与哪些因素有关？

引导学生进行P—60的活动2先让学生用生活经验讨论13--26中利用石块的重力对木

桩做功时,哪些因素可以影响它释放能量的大小;然后用‘弹性势能演示器’演示:

‘利

用形变的弹簧对砝码举高做功’时,哪些因素会影响它释放能量的大小.询问学生‘影响’两种能量形式的因素总结

【板书】物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就越多;弹性物体的

弹性越强,形变越大,它的弹性势能就越多.

4、机械能的转化

⑴、机械能[讲述:

很多情况下,我们看到的物体或者物质它们具有的能量并不是独立的,它们可能同时有几种能.比如天上的飞鸟,‘天上’说明它离地面有高度,具有重力势能,‘飞’

说明鸟在动,有动能.我们把物体的动能和势能统称为:

【板书】物体的动能和势能统称为机械能.即:

E机械=E动+E势

⑵、动能与势能的转化[引导学生进行P—61的活动3演示‘单摆模型’和‘滚摆模型’

让学生观察整个摆动过程并回答:

①摆在最高点（A、B）和最低点（C）各属于什么能?

②如果摆从左边的A点开始下摆,直至右边的B点整过程经历了哪些能的转化?

然后和学生一起分析‘蹦蹦床’的能量转化.以及‘摆动高度’和‘蹦起高度’为什么越来越低的原因.

【板书】物体的动能和势能是可以互相转化的;有摩擦等阻力时,在动能

和势能的相互转化中,机械能会不断减少.

小结：

略

课堂练习与辅导[完成P—63的随堂练习与教辅册里概念性的练习-----略]

课外作业：

1.质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在空中自由翱翔，如果她们的动能相同，那么（）

A、燕子比鸽子飞得快B、燕子比鸽子飞得慢

C、燕子与鸽子飞得一样快D、无法比较

2.下列过程中，属于动能转化为势能的是（）

A、钟里的发条带动指针转动

B、自行车在水平地面上行驶的越来越快

C、被拉上的弹簧门自动关上

D、跳高运动员向上跃起

3.让钢球从斜面的一定高度处自由滚下，碰到一个小木块上，可将木块推出一段距离；木块被推得越远，表示钢球的动能越大.现让质量不同的钢球分别从斜面的同一高度自由滚下，看哪一次木块被推得远，试回答下列问题：

⑴该实验的目的是想探究.

⑵让不同质量的钢球分别从斜面的同一高度自由滚下是为了.

⑶该实验可得出什么结论

教学反思：

学生对于动能与势能的区分与认识较好，但在具体的实验中让物体从某一高度滚下获得一定的速度有点弄不清，应注意强化速度而不是高度。

第12章内能与热机

1本章概述.本章由:

a.认识内能、b.热量与热值、c.研究物质的比热容、d.热机与社会单元组成.涉及到的知识点有:

①内能的概念以及影响内能大小的三个因素;改变物体内能的基本方法;②热量与热值的基本概念,有关燃料燃烧放热的计算;③有关物质比热容的概念、探究方法和根据比热容等因素计算物质吸收（放出）热量的公式,④热机的分类、常见汽油机（柴油机）的基本结构、工作原理和特征;⑤有关热机效率的基本概念和提高热机效率的基本方法.

2.目标与要求.1.了解内能的概念,知道做功和热传递可以改变物体的内能.了解热传递的三种传热方式（传导、对流、辐射）,知道改变内能的方法.

2.了解“热量”的概念,知道热量的符号、单位;知道燃料热值的概念以及单位,能根据Q=q.m或者Q=q.v进行简单的计算.

3.了解比热容的概念、单位和表示符号,熟记水的比热容值（C水=4.2×103J/（㎏·C0））,会查比热容表.知道比热容是物质的一种属性,能用比热容知识解答简单的问题,能根据Q=c.m.（t–t0）以及

Q=C·m（t0–t）和Q=c.m.Δt进行简单的计算

4.初步认识发动机的作用,知道热机的概念和热机的分类;知道汽油机、柴油机的基本结构与区别;了解其工作原理,知道压缩冲程和做功冲程的特征及能量转化关系;了解内燃机的应用.

3.教学重难点:

1）.内能概念的引入,影响内能大小的因素;改变内能大小的基本方法,讲清‘做功’和‘热传递’在改变物体的内能上是“等效”的原因:

通过做功和热传递都可以使物体的温度发生改变.（温度的高低是衡量一个物体内比大小的标志）

2）.热量概念的引入,通过演示‘研究水的吸热与其质量、温度的关系’的教学,使学生理解‘质量’和‘温度’对物体‘吸收热量’所起的‘正比’关系;理解热值的概念和条件,会查热值表.会用Q=q.m和Q=q.v两道公式进行计算;了解提高燃料燃烧利用率的方法.

3）.通过‘探究水和沙石的吸、放热性能’的演示,使学生理解比热容的概念;通过‘比较吸热情况相同时沙石与水的温度变化’的教学推导:

①Q=c.m（t-t0）②Q=c.m（t0-t）③.Q=c.mΔt.说清式中各个物理量的含义以及对应单位,并会用①、②、③进行简单计算.了解Q吸=Q放;Q吸=Q放·η在解计算题中的应用.

4）.通过模型讲解汽油机的工作原理进而推出:

四个冲程的工作过程、各个冲程的工作特点、压缩与做功冲程的能量转化、汽油机和柴油机在构造以及工作特性上的区别……等等一系列知识点.

4.主要的教具准备:

A.弹簧;B.压缩空气点火仪;C.大小烧杯;D.量筒;E.天平套件;酒精灯;G.铁架台套件;H.水、煤油、食用油;I汽/柴油机模型.

5.授课时数:

6---8节（不包括巩固练习节数）

12.1认识内能

教学目标:

1、知道内能的单位及其有关概念。

2、能简单描述温度与内能的关系，同一物体温度高内能多，温度低内能少。

3、知道改变物体内能的方法——做功和热传递。

教学重点、难点：

改变物体内能的方法；内能的概念。

教学过程：

新课引入：

略

1.什么是内能[引言,随着社会的进步,人类物质文明的不断提高,现代生活已经离不开汽车、火车、轮船、飞机等交通工具.那么,驱使这些交通工具做功的能量是从哪里来的呢?

生活经验告诉我们,这些工具都依靠油料燃烧获得能量进行做功的;然而,这些油料燃烧时既没有运动,也没有被举高或者发生弹性形变.同我们已经学习过的机械能有着质的区别:

它看不见、摸不着,是物质内部产生的,我们称它为‘内能’----引入新课,板书课题.【板书】[内能的前半部分内容]

2.内能------指物体或物质内部具有的能量.把