八年级物理下册功和机械能教案新人教版
人教版八年级物理下册第十一章功和机械能复习课教案
教案：人教版八年级物理下册第十一章功和机械能复习课一、教学内容本节课为人教版八年级物理下册第十一章功和机械能的复习课。
复习的内容包括：1. 功的概念及计算公式；2. 功率的概念及计算公式；3. 机械能的概念及计算公式；4. 动能、势能、机械能之间的相互转化；5. 影响动能、势能、机械能大小的因素。
二、教学目标1. 理解功、功率、机械能的概念，掌握它们的计算公式及运用。
2. 能够分析动能、势能、机械能之间的相互转化，并能运用相关知识解决实际问题。
3. 掌握影响动能、势能、机械能大小的因素，并能运用这些因素解释生活中的现象。
三、教学难点与重点1. 教学难点：功的计算、功率的计算、机械能的计算及动能、势能、机械能之间的相互转化。
2. 教学重点：掌握功、功率、机械能的概念，能够运用相关知识解决实际问题。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、PPT课件。
2. 学具：笔记本、笔、练习题。
五、教学过程1. 复习引入：通过提问方式复习功、功率、机械能的概念及计算公式。
2. 知识梳理：a. 功的概念及计算公式；b. 功率的概念及计算公式；c. 机械能的概念及计算公式；d. 动能、势能、机械能之间的相互转化；e. 影响动能、势能、机械能大小的因素。
3. 例题讲解：分析并解决教材中的典型例题，巩固所学知识。
4. 随堂练习：学生自主完成练习题，教师及时批改并讲解错误。
5. 课堂讨论：分组讨论生活中涉及功、功率、机械能的实际问题，分享讨论成果。
六、板书设计1. 功的概念及计算公式；2. 功率的概念及计算公式；3. 机械能的概念及计算公式；4. 动能、势能、机械能之间的相互转化；5. 影响动能、势能、机械能大小的因素。
七、作业设计a. 运动员跑步时，为什么脚要用力向后蹬地？b. 为什么抛出的物体在空中会下落？a. 一个物体在水平面上受到一个力，移动了10米，求这个力做的功。
b. 一个物体做匀速直线运动，速度为2米/秒，运动时间为5秒，求这个物体的功率。
八年级物理下册第11章功和机械能教案新版新人教版
第十一章功和机械能一、复习目标（1）理解做功的两个必要因素。
理解功的定义、计算公式。
（2）知道功率的概念。
理解功率的物理意义，掌握功率的计算公式。
（3）能从做功的角度描述能量。
知道动能、势能的概念，及影响其大小的因素。
（4）知道机械能包括动能和势能。
知道动能和势能间的互相转化。
初步理解机械能守恒的含义。
二、课时安排2课时三、教学重难点做功的两个必要因素；功的计算；功率的物理意义；功率的计算；能量与做功的关系；动能、势能大小的影响因素；机械能的相互转化；机械能守恒。
四、教学过程（一）知识梳理1．做功的两个必要因素，功的计算。
2. 功率的概念，功率的物理意义和计算。
3. 能量与做功的关系，动能、势能大小的影响因素。
4．机械能的概念，动能和势能间的互相转化，机械能守恒。
（二）题型、方法归纳选取经典选择题以及问答题形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。
采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。
（三）典例精讲例1、下列运动中的物体，没有力对它做功的是（）A．在光滑水平面上做匀速滑动的物体B．在水平轨道上匀速行驶的列车C．从高处落下的雨滴D．正在下坡行驶的汽车【解析】A、物体沿光滑的水平面运动，即此时没有摩擦力，所以其运动是靠惯性，故没有力做功，故A正确．B、在水平轨道上匀速行驶的列车，此时牵引力和摩擦力都做了功，故B错误；C、高处落下的雨滴，重力做了功，故C错误；D、下坡行驶的汽车，重力和摩擦力都做了功，故D错误；故选A．例2、下列关于功率的说法中，正确的是（）A．物体做功越多，功率越大B．B．物体做功时间越短，功率越大C．物体做功越快，功率越大D．物体做功时间越长，功率越大【解析】A、在相同时间内，做功多的机器，功率一定大．选项A缺少“相同时间”这一条件，所以A不正确；B、做相同的功，做功时间短的，功率一定大．选项B缺少“相同的功”这一条件，所以B不正确；C、做相同的功，所用时间短的，功率一定大．有条件，且结论正确，所以C正确；D、因为选项C的说法正确，所以D不正确．故选C．例3、跳伞运动员受平衡力作用，在空中匀速降落．关于他在下降过程中其机械能的变化，下列说法中正确的是（）A．动能减少，重力势能减少，机械能减少B．动能不变，重力势能减少，机械能减少C．动能减少，重力势能不变，机械能减少D．动能不变，重力势能减少，机械能不变【解析】跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变；跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小；动能不变，重力势能减小，故机械能减小．故选B．例4、小明在超市乘坐扶梯匀速的从一楼到达二楼，在这一过程中（）A．小明的动能不变，势能增加，机械能减少B．小明的动能转化为重力势能C．小明的重力势能转化为动能D．小明的动能不变，势能增加，机械能增加【解析】把小明从一楼匀速送到二楼，小明质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大．机械能=动能+势能．动能不变，势能增大，机械能增大．故选D．（四）归纳小结1、如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功，也可以说施力物体做了功。
2019-2020年八年级物理下册 第十一章 功和机械能教案 新人教版
2019-2020年八年级物理下册第十一章功和机械能教案新人教版课节1课时课题11.1功课型新课备课时间授课时间授课方法演示、讲授教学目标1.知道力学中做功的含义。
能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。
2.明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。
教学重点理解做功的两个必要因素，会用功的公式进行简单计算教学难点判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。
教学器材多媒体或投影仪教学过程：一、创设情境在物理学里，经常要提到“功”的概念。
力学里所说的功有它的特殊含义。
什么叫功？从本章起开始学习有关功的知识。
二、新课教学一）力学中的功1、阅读课本前两段,知道什么是力学中的功,知道力何时能做功.并填写下列空格:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功.2、观察课本中前两个图,找出它们的共同点:___________课本中的后两个图中,力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功?并写出原因:甲图:没有做功的原因是:____________________________.乙图:没有做功的原因是:___________________________.阅读课本第一段,找出力学力所说的功包含的两个必要因素:一个是_作用在物体上的力_另一个是物体在这个力的方向上移动的距离.阅读课本第二段,了解两种不做功的情况,要知道为什么不做功.通过各个实例可知力学里功的两个必要因素缺一不可,必须同时具备,力才做功.判断下列说法的正误:(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功( )(2)物体只要移动了距离,就做了功( )(3)物体从高处落下重力做了功( )(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功( )(5)人提着重物在水平地面上行走,人做了功( )(6)人用力推车,但车未动,人没有做功( )二）功的计算功的计算，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
人教版八年级下册物理教案 第11章 功和机械能
功和机械能第1节功1.知道物体做功的两个必要条件,能判断物体是否做功.2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算.3.通过思考、讨论及对实例的分析,让学生掌握物体做功的必要条件.一、功的认识【教学指导】功这个物理量和什么因素有关呢?请同学们看多媒体课件:这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素.答:都有力,物体都移动了一段距离.问:移动的距离和力之间有何关系?答:是在力的作用下,在力的方向上移动的距离.讲述:在物理学中就说图中的力对物体做了功.请同学们看图:课本P63图11.1-3乙:用力而未移动距离;甲:水平方向移动了距离但水平方向上却没有力.分析得出:做功的两个必要条件:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上移动的距离.讲述:必要的意思就是一个都不能少,请同学们用做功的两个必要条件判断下面几种情况,力对物体是否做功?(1)手提着钩码在空中静止不动,问拉力是否对钩码做功?为什么?(2)用力推讲台,讲台没有动,人做功了吗?(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对足球做功了吗?(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,拉力做功了吗?(6)手提着钩码匀速上升,问拉力是否对物体做功?为什么?讲述:通过以上分析,我们看出,物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同.日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动,但物理学中功的含义要狭窄且严格得多,即做功必须同时满足两个必要条件.想一想同学们一起做的提书包和提书的实验中,我们所说的“累”的程度大小,这个“累”字体现的含义是什么?【教师】下列三种情况力没有对物体做功:1.劳而无功:有力作用在物体上,但是物体没有移动.如举重运动员将很重的杠铃举在头顶,尽管很累,也很辛苦,但此时不做功,运动员只有上举的过程中才对杠铃做了功;2.不劳无功:物体靠惯性移动一段距离,并不是受到力的作用向前运动.如抛出的篮球,会向前飞行一段距离,但人已经“无能为力”,所以这个过程中人不会对篮球做功;3.垂直无功:力的方向与物体的运动方向垂直,该力没有做功.如手提桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到了手的提力作用,由于提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平方向走得再远,手的提力对水桶也没有“成效”,所以提力没有对水桶做功.【跟踪训练】1.如图所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是( D )A.物体在绳子拉力作用下升高B.静止的小车在拉力作用下运动起来C.汽车在刹车阻力的作用下速度减慢D.人用力搬石头,石头不动2.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是 ( C )A.文具盒所受重力做了功B.文具盒所受支持力做了功C.文具盒所受拉力做了功D.没有力对文具盒做功二、功的计算【自主预习】1.功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢?力越大,使物体在力的方向上移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多.2.物理学中,力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功,即功=力×距离.功的公式:W=Fs.W—功—焦耳(J),F—力—牛顿(N),s—距离—米(m).3.功的单位:焦耳(J)1焦耳=1牛顿·米 1 J=1 N·m例题:一个人用50 N的力沿水平方向匀速推一辆重200 N的车前进2 m,则这个人对车做功是多少?重力对车做功是多少?解:W人=Fs=50 N×2 m=100 J,W重=Gh=200 N×0 m=0 J.【教师】进行功的计算时要注意以下问题:1.要弄清研究对象,明确要计算哪个力所做的功.要用所需要的力乘以物体在该力的方向上通过的距离.2.公式中的F是作用在物体上的力,s为物体在F的方向上通过的距离.【跟踪训练】1.一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近 ( B )A.30000 JB.3000 JC.300 JD.30 J2.起重机将1000 N的重物匀速竖直提升3 m后,又把重物水平移动了1 m,则起重机对重物所做的功是( C )A.1000 JB. JC.3000 JD.4000 J3.一个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( C )A. W1<W2<W3B. W1<W2=W3C. W1=W2=W3D. W1=W2<W34.将重力为10000 N、体积为0.2立方米的物体在水中匀速提高2 m(未露出水面),拉力做的功为多少焦?(g取10 N/kg)解:物体在水中受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×0.2 m3×10 N/kg= N,物体受到的拉力F拉=G物-F浮=10000 N- N=8000 N,拉力做的功W=F拉h=8000 N×2 m=16000 J.第2节功率第一课时功率及功率的计算1.结合实例理解功率的意义,建立功率概念,得出计算公式.2.了解功率在实际中的应用,学会用功率的公式进行简单的计算.3.通过建立功率概念的过程,学会用比较的方法进行物理探究.一、功率的概念及物理意义【自主预习】阅读课本第65、66页内容,完成下面问题:1.回忆如何比较物体运动的快慢?2.小强体重500 N,在5 s内跑到5 m高的楼上,则小红做了2500J的功.小明体重500 N,在10 s内走到5 m高的楼上,则小明做了2500J的功.小红体重400 N,在10 s内跑到6 m高的楼上,则小强做了2400J的功.【小组讨论】1.上面三道题中:小强和小明,小强做功快,你是怎么比较出来的?小明和小红,小明做功快,你是怎样比较出来的?2.物理学中用一新的物理量功率来表示物体做功快慢,它的定义是功与做功所用时间之比..功率用符号 P 表示,功用符号W表示,时间用符号t3.功率=功做功时间.表示,因此用符号表示公式是P=Wt4.功的单位是J,时间的国际单位是s,所以功率的单位是J/s,为了纪念英国的工程师瓦特,人们将功率的单位叫做瓦特,简称瓦,符号W.所以1 W=1J/s,1 W的物理意义是1 s内所做的功是1 J, 常见的单位还用kW.1 kW=1000W.5.利用功率的公式,计算出小强的功率=500 W,小明的功率=250 W,小红的功率=240 W.【教师】功与功率的计算的区别:功──力和在力的方向上移动的距离的乘积,单位:J.功率──功和完成这些功所用时间的比值,单位:J/s(或W).【跟踪训练】1.下列关于功率的说法中,正确的是( B )A.做功多的机械,功率一定大B.做功快的机械,功率一定大C.做功时间少的机械,功率一定大D.功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的2.小明用相同的水平推力,分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动,较轻的B物体沿较粗糙的平面移动,若在相同的时间内移动相同的距离.则下列说法正确的是( D )A.小明对A物体做的功多B.小明对B物体做的功多C.小明推A物体时的功率小D.小明推A、B两物体时的功率相同二、功率的计算【教学指导】功率及计算公式1.引导回顾“速度”的知识.速度是表示物体运动快慢的物理量.教师引导:以前学习过要比较两物体运动的快慢,可以先确定路程再比较时间,也可以先确定时间再比较路程.同理,要比较物体做功的快慢可采用什么方法?2.向学生提供一组数据,让学生想一想,议一议,谁做功最快?说出比较的依据.物体所做的功所用时间A 1000 J 5 sB 1000 J 10 sC 4000 J 1 minD 6000 J 1 min学生在小组讨论的基础上进行回答,由他人(同组同学或其他组同学)适当补充,再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法:(1)做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;(2)时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快.3.提问:用什么方法可以方便准确地表示物体做功的快慢呢?教师引导:用一个包含有功和做功所用的时间的概念来表示物体做功的快慢是否可行?4.介绍功率的概念及计算公式并以适当的事例加以巩固.学生在教师的引导下,理解功率的概念、功率表示的物理意义,认识功率的相关单位及计算公式.教师总结:(1)意义:功率是用来表示做功快慢的物理量.(2)定义:单位时间内所做的功,叫做功率,通常用符号“P”表示..(3)公式:P=Wt(4)单位:瓦特.在国际单位制中,W的单位是焦耳(J),t的单位是秒(s),P的单位是瓦特(W).1瓦特=1焦耳/秒,1 kW=1000 W.用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法.使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度就是用这种方法来定义的.5.巩固提高:例题1:用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米,你能算出这个力做功的功率吗?教师先引导学生求出所做的功,再求功率,这对学生巩固前后知识均有所帮助.同时推导出功率推导式:P=Fv.拓展应用:开车上坡时,司机往往会增大油门,减慢速度?这是为什么?(意图:注重知识迁移能力的培养,体验学以致用的乐趣.)例题2:体重为600 N的爷爷与体重为300 N的小孙子举行登楼活动,楼高三层共10米.若:(1)爷、孙两人同时从一楼起步,半分钟后同时到达三楼;(2)爷爷年纪大、身体较重,孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的2倍;(3)孙子登楼用了半分钟,爷爷所用的时间是孙子的3倍.以上三种情况下,谁做功多?谁做功少?谁用的时间多?谁用的时间少?谁做功快?谁做功慢?引导学生回答前面所举的例子,通过讨论及训练,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力.学生边思考,边动手进行计算解答.教师把学生的答案进行投影,可进行全班讨论,加深理解.6.学生自己阅读课本例题,动手做一做.学生自己阅读、解答,教师在教室巡视,给有学习困难的学生适当的帮助.学生解答完后,教师再解题示范,强调解题的方法和规范的解题步骤. 【教师】中反映了三个量之间的关系.已功率是表示做功的快慢的,公式P=Wt知其中的两个量可以确定另外一个量,但如果只知道其中的一个,将无法确定另外两个量的大小.【跟踪训练】1.蚂蚁用10-3N的力拉着树叶,10 s内沿拉力方向前进了10 cm,则蚂蚁对树叶做功为1×10-4 J,此时的功率为1×10-5W.2.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若实心球重20 N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约0.75 s.则球下降过程中重力做功为54J,功率为72W.3.质量为50 kg 的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500 m,自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的110,其功率为100 W,则他骑500 m 所用的时间为多少秒?(取g=10 N/kg)解:自行车受到的阻力F 阻=G 人10=m 人g 10=50kg×10N/kg 10=50 N, 行驶500 m 做的功W=F 阻×s=50 N ×500 m=25000 J,由P=W t 可得:所用的时间t=W P =25000J 100W =250 s.第二课时 功率的测量及变形式的应用1.功率的测量.2.功率的变形式的应用.一、功率的测量【自主预习】学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做的功的功率.实验器材:台秤、卷尺、秒表;实验步骤:小彬同学设计了测量步骤如下,其中多余的是 ( B )A.测出箱子的质量mB.测出楼梯的总长度lC.测出一楼到三楼的竖直高度hD.测出小云上楼所用的时间tE.算出小云搬运箱子的功率P【小组讨论】在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( D )①相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可以比较功率大小;②爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.A.只有①B.①、②C.①、③D.①、②、③【教师】要测出机械功率P,只需想办法测出机械功W和对应的做功时间t,由即可求出功率.功率的计算公式P=Wt【跟踪训练】1.李华同学用了半分钟时间,从一楼上到二楼,他上楼的功率为80 W,则他所做的功为多少焦?可得W=Pt=80 W×30 s=2400 J.解:由P=Wt2.甲乙两人做功之比是5∶6,所用时间之比是2∶3,则他们的功率之比是: 5∶4.甲同学重600 N,乙同学重500 N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60 s,乙用了40 s,则甲同学做功较多,乙同学功率较大.3.质量为50 kg 的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12 s 爬到了5 m 高的杆顶:(1)何勇受到的重力是多少?(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?解:(1)何勇受到的重力:G=mg=50 kg ×9.8 N/kg=490 N;(2)何勇爬杆过程中做的功:W=Gh=490 N ×5 m=2450 J,功率:P=W t =245012s ≈204 W.二、功率变形式的应用【自主预习】功的计算公式W=Fs,功率的计算公式P=W t . 【小组讨论】1.公式P=Fv 的推导:如何由P=W t 推导出P=Fv?P=W t =Fs t =Fvt t =Fv.2.公式P=Fv 的应用:①一汽车重0 N,受到的阻力是车重的120,当汽车以20 m/s 的速度行驶时汽车的功率是多大?解:汽车受到的阻力F 阻=G 车20=1000 N, 由公式P=W t 的推导式P=Fv 可得汽车的功率P=Fv=1000 N ×20 m/s=0 W.②请解释为什么汽车在爬坡时总是换低速挡?而在平路上换高速挡?由公式P=Wt的推导式P=Fv可知,汽车的功率一定,上坡时需要获得较大的牵引力F,就必须减小爬坡速度v,所以要爬坡换低速挡,平路不需要很大的牵引力,所以换高速挡可以提高运行速度.【教师】因为P=Wt ,W=Fs,所以P=Fst=Fv.该公式可以计算瞬时功率.如果在拉力F作用下物体做匀速直线运动,则F做功的快慢也将不变.该公式表示:某个力做功的功率,等于这个力乘以这个力的作用点的速度.注意公式中速度v的单位必须是m/s.【跟踪训练】1.功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进.受到的阻力是牛,在半小时内拖拉机做了多少焦的功?前进了多少米?解法1:半小时内拖拉机做的功W=Pt=10 kW×1800 s=1.8×107J.由公式W=Fs可得前进距离s=WF =1.8×107JN=9000 m.解法2:由公式P=Wt的推导式P=Fv,则拖拉机的运行速度v=PF =10000WN=5 m/s,前进距离s=vt=5 m/s×30×60 s=9000 m.半小时内拖拉机做的功W=Fs= N×9000 m=1.8×107J.2.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为 N,速度为108 km/h.(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小.(2)求牵引力在10 min内所做的功.(3)若发动机的牵引力用F表示,小汽车的速度用v表示,请推导出牵引力的功率P=Fv.解:(1)小汽车做匀速直线运动时阻力f=F= N,(2)牵引力在10 min内所做的功W=Fs=Fvt= N×30 m/s×600 s=3.6×107J.(3)牵引力的功率P=Wt =Fst=Fv.第3节动能和势能1.能通过实例从做功的角度描述能量,能说出能量与做功的关系,记住能量的单位.2.能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念,并能运用其解释相关的现象.3.能通过实验探究,了解动能、势能的大小跟哪些因素有关?4.在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中,学会用科学探究的方法研究物理问题.一、探究动能大小与什么因素有关【教学指导】1.什么样的物体具有动能?观察和分析生活中的实例:急流的河水能把石头冲走,流水能做功;飞行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功.引导同学们找出不同现象的共性内容.学生分析:这些物体能做功,它们都具有能.它们的能量是由于物体运动才具有的.水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能.归纳总结:物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能.一切运动的物体都具有动能.2.动能的大小跟哪些因素有关.物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大.那么动能的大小决定于哪些因素呢?现在我们通过实验来研究.这是个带槽的木板,我们把钢球放到斜面上由静止滚下,到达平面上撞击一个小木块,推动木块做功,根据木块被推动的距离远近来判断钢球具有的动能的大小.教师演示,学生观察实验.第一次,我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下,注意观察木块被推的距离.第二次,我们换一个质量大的钢球,从同一位置由静止开始滚下,到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度,再观察木块被推动的距离.很显然,第二次木块被推的距离比第一次远得多.说明大钢球做的功多,也就是大钢球具有的动能大.提问:这个实验说明了什么?学生回答:这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关,速度相同时,质量越大,动能越大.我们用同一个钢球再做两次实验.教师演示,学生观察.第一次,我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下,第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下.比较两次实验中木块被推的距离大小.很显然,钢球从更高的位置滚下来,到达水平面上时具有更大的速度,木块被推得更远.提问:这个实验说明了什么?学生回答:这个实验说明同一个物体速度越大,动能越大.通过以上实验可知,物体的质量越大,速度越大,动能就越大.(运用事例对比进行思考,学生易于接受新知识.)提问:一列缓慢行驶进站的火车和一辆高速行驶的汽车相比较,谁的动能更大?让学生分组讨论,鼓励学生从网上搜索信息,分析论证.【教师】1.利用木块被推动的距离表示钢球动能的大小运用的是转换法;2.此实验还运用到控制变量法.【跟踪训练】1.据CCTV报道:5月29日,在高速公路上驾驶客车的司机吴斌,被前方突然飞来一小物块击破挡风玻璃后击中腹部.他整个肝脏破裂,却以超人的意志力忍着剧痛,完成了靠边停车等保障安全的一系列动作,保证了25名乘客安全,自己却献出了宝贵的生命.飞来的物块使吴师傅致命的主要原因,是因为它具有( A )A.较大的动能B.较大的势能C.较大的密度D.较大的硬度2. 一跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他将匀速下降,此时他的重力势能将减小,他的动能将不变.(选填“增大”“减小”或“不变”)3.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验.实验步骤如下: Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.回答下列问题:(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与速度的关系.(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与质量的关系.(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小,木块的作用是为了比较钢球动能的大小.二、认识势能并探究重力势能和弹性势能大小与什么因素有关【教学指导】运动的物体具有动能.生活中也有很多物体并没有运动,但是它们也能做功,也具有能.1.什么样的物体具有重力势能?人们在打桩时,必须把重锤高高举起,当重锤落下时可以做功,因为重锤受到竖直向下的重力,重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离,所以举高的重锤可以做功,将木桩打入地里.试想,一个重锤如果静止压在木桩上是不是能做功?物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能.2.重力势能的大小跟哪些因素有关?请大家判断下列物体的重力势能的大小.(1)打地基时,质量是20千克的石制重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高,谁的重力势能大?学生回答.(2)同一个重锤,被举高1米或3米两种情况下,哪种情况重力势能大?学生回答.通过以上的两个例子,大家能判断出重力势能的大小跟物体的质量和所处位置的高度有关,物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能越大.(让学生了解高空坠物的危害,教育学生如何防范高空坠落物.)随着高层建筑的增多,高空坠落物伤人的事件时有发生,造成的伤害十分严重.防范高空坠物应注意:(1)警惕高架的广告牌.由于大风或自然松动,容易导致广告牌瞬间倒塌坠落.(2)注意居民楼房坠物.阳台上的花盆等摆放物会由于主人浇花操作不当或大风而引起坠落.(3)要小心高楼的墙面装饰物和窗户玻璃碎片.刮风时,高层楼房墙面的装饰物或松动的表层可能发生脱落,窗户上的玻璃、碎片也可能坠落.(4)注意建筑施工工地的坠落物.安全防护网若不齐全,砖石物料就可能会从上面掉下来.防范措施:(1)对易坠落物,如广告牌、阳台摆放物品等,经常进行检查、紧固,确保其牢固可靠.(2)行人尽量远离可能出现高空坠落物的地方.除了应随时注意观察之外,在楼前、楼后行走时尽量离墙壁远一些为好.因工作条件而不能远离时,要加强自我保护,戴好安全帽.3.什么样的物体具有弹性势能?大家看一个实验,教师边演示,边讲授.这是一个弹簧,把一个砝码放在弹簧上的小木板上,用力将弹簧压缩,使其发生弹性形变.此时,弹簧静止,没有动能.弹簧也没有被举高,也没有重力势能.可是大家想想,弹簧能不能做功?能!放开手,砝码被弹簧举起来.可见,被压缩的弹簧也具有能.这种能区别于动能和重力势能,它是由于物体发生了弹性形变而具有的能.所以,发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能.物体在很多情况下都具有弹性势能.射箭用的弓被拉满时产生弹性形变,具有弹性势能.钟表的发条在卷紧时具有弹性势能,通过做功来带动钟表机件正常转动.4.物体的弹性势能的大小跟弹性形变大小有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大.5.重力势能和弹性势能都叫做势能.【教师】动能、势能的影响因素动能势能重力势能弹性势能产生原因物体运动物体被举高物质发生弹性形变影响因素 物体质量:大而大 运动速度:大而大 物体质量:大而大 被举高度:高而大发生弹性形变的程度:大而大【跟踪训练】1.下列各物体具有什么形式的势能:A.被举高的铁锤:重力势能.B.被拉长的弹簧:弹性势能.C.被拉弯的弓:弹性势能.D.被水库蓄的水:重力势能.E.空中飞行的鸟:动能和重力势能.F.云彩中的小冰粒:重力势能.2.如图所示是固定在水平桌面上的圆弧轨道,将一小球由轨道的P 点自由释放,滚动到Q 点.在此过程中,动能先变大后变小,重力势能先变小后变大.3.小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度):如图所示,将同一个弹簧压缩不同(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块移动距离的大小,从而比较弹性势能的大小.(2)若水平面绝对光滑,本实验将不能(选填“能”或“不能”)达到探究目的.(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是错误(选填“正确”或“错误”)的,理由是木块克服摩擦力做功,机械能转化为内能.第4节机械能及其转化1.知道机械能包括动能和势能.2.理解机械能的转化.3.能解释动能、重力势能、弹力势能间相互转化的简单物理现象.4.初步了解机械能守恒的含义.5.了解水能和风能的利用。
人教版八年级物理下册第十一章《功和机械能》教案
人教版八年级物理下册第十一章《功和机械能》教案第十一章功和机械能第一节功●教学目标：1．知识与技能（1）结合实例知道机械功的概念。
（2）能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
（3）理解功的概念，知道使用任何机械功都不省功。
2．过程与方法：通过观察和实验了解功的物理意义。
3．情感、态度与价值观：具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
●学情分析●教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。
●教学难点：功的概念。
本书从地面提到桌面上。
问：哪次“累”一些？为什么？答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。
力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。
讲述：由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量——机械功（简称功）。
板书: 一、功二、合作探究：功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图：课本104页图15.1－1：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。
答：都有力，物体都移动了一段距离。
问：移动的距离和力之间有何关系？答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。
讲述：在物理学中就说图中的力对物体做了功。
请同学们看图：课本104页图15.1－2：甲：用力而未移动距离；乙：水平方向移动的距离但水平方向上却没有力。
（学生分析讨论得出：）l．做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。
讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？[演示1］手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？[演示2］手提着钩码匀速水平移动一段距离，问拉力是否对物体做功？为什么？［演示3］手提着钧码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？三、交流展示讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。
人教版八年级(下册) 第十一章 功和机械能 第1节 功 (教案)
人教版八年级（下册）第十一章功和机械能第1节功（教案）年级八年级授课时间课题第1节功教学目标1. 知道力学中做功的含义。
能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。
能列举出生活中关于做功的实例。
2. 明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3. 能应用公式W=Fs进行简单的计算。
教材分析功的概念比较复杂、抽象，学生常常容易把生活中的“工作”、“做工”与物理学中的功相混淆，分不清有没有做功，是哪个力在做功，因此本节内容是初中物理学习过程中的一个“难”点。
这节课是在前面所学的“机械运动”、“力与运动”等力学重要知识的基础上的拓展和提高，它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性和系统性。
教材的编排体现了课程标准中科学内容的三大主题——物质、运动和相互作用、能量之间的密切联系，可以说是前面所学知识的延伸，又为以后学习功率、机械能、机械效率等知识奠定基础，起到承上启下的作用。
因此这一节是本章的重点和关键，并且功的知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着较大的现实意义。
解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简单。
研究功的重要意义在于，可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。
对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。
本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。
其中，“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素，为功的计算打好基础。
“功的计算”明确了功的计算方法，从定量的角度研究功。
教学器材实验小车、书本等。
多媒体ppt，包含视频：《物理学中的功》、《不做功的三种情况》、《功的计算》、《功》等。
教学过程教师活动学生活动导入新课【提出问题，播放图片】①中国文化博大精深，很多字在不同的地方有着不同的含义，比如说“功”这个字，在“有功之臣”、“劳苦功高”这些词语中，功表示功劳；在“事半功倍”、“大功告成”这些词语中，功表示成效。
初中物理人教八年级下册(2023年修订)第十一章 功和机械能物理教案1功
第十一章功和机械能第1节功【教学目标】知识与技能1、知道做功的两个必要因素。
2、理解功的定义、计算公式和单位，并学会用功的公式进行简单计算。
过程与方法1、通过思考和讨论，判断力是否对物体做了功，学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
2、通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。
情感态度与价值观通过学习本节知识，使学生认识“劳而无功”和“不劳无功”的意义，联系自己的学习生活，不能劳而“无”功，亦不可不劳“有”功。
应该认真、扎实、刻苦地学习，练好基本“功”，从而受到思想道德教育，树立正确的辩证唯物主义观点。
【教学重难点】1、重点：功的概念和功的计算。
2、难点：判断力是否对物体做功，以及功的计算【教学准备】多媒体课件。
【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、建构知识(一)功【说一说】语文中“功”有“贡献”，“成效”的意思，力学中“功”主要取“成效”之意，如果有一个力作用在物体上，并对物体的移动作出了“贡献”，就说这个力对物体做了功。
【看一看】多媒体课件播放下图中物体在力作用下运动的画面，让学生描述力的成效。
学生对“功”的含义有了初步的了解，并根据“功”含有“成效”的意思，激励学生注重学习方法，达到“事半功倍”的效果。
学生观看物体在力作用下运动的力学中“功”的含义：为了简单叙述做功，力对物体做功也说成是力的施力物体对物体做功。
例如：叉车抬高货物，支持力对货物做功也可以说成叉车对货物做功。
【自主学习】阅读教材63页，回答问题：判断是否做功的标准（做功的必要因素）是什么？注意：做功的两个必要因素缺一不可。
【学以致用】以做功的两个必要因素为标准，判断以下情景中力是否做功。
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。
做功的必要因素有两个：1、作用在物体上的 力； 2、物体在力的方向上移动的距离。
画面，判断力是否有成效，并用语言表述出力的成效，为理解力学中的“功”做铺垫。
物理八年级下册第十一章《功和机械能》教学教案(人教版)
人教版物理八年级下册第十一章《功和机械能》教学教案第十一章功和机械能本章内容概述机械能是最常见的一种形式的能，是学习其他各种形式能的起点，功是能量转化的量度.通过本章的学习，引导学生认识做功与能量转化或转移的动态关系，理解做功有快慢之分.本章共分4节：1.第1节“功”，让学生理解做功的两个必要因素，掌握功大小的计算，让学生初步了解力对物体做功可以改变物体的能量.2.第2节“功率”，首先通过熟悉的实例引导学生感受到做功的快慢问题，再用速度的方法类比得到功率的概念，结合速度的公式、单位，讲述功率的公式和单位，再通过例题帮助学生掌握功率的计算.3.第3节“动能和势能”，本节内容先介绍功和能的关系，然后通过大量的实例让学生真实感受到动能、势能的存在，理解动能、势能的概念，掌握动能、势能的大小与哪些因素有关.4.第4节“机械能及其转化”，通过观察、分析实验现象，说明能量如何转化，让学生通过分析，自己得出动能、势能、弹性势能都可以相互转化的结论，并引入只有动能和势能相互转化时，机械能守恒的原理.最后还介绍了大自然中的机械能——风能和水能在生活中的应用.本章教学目标【教学目标】1.在知识与技能方面：①让学生知道功的概念、做功的两个必要因素，理解功的计算公式；②通过实例结合已学的物理规律理解功率的定义，由定义得出公式，能用功率的计算公式进行简单地计算；③了解动能、势能的概念，结合生活中的实例掌握动能和势能的区别和联系，了解影响动能和势能的因素；④理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象；⑤了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用.2.在过程与方法方面：通过观察和实验了解功、功率的物理意义；通过参与探究影响动能和势能大小的影响因素，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案；通过观察和实验认识动能和势能和转化过程.3.在情感、态度与价值观方面：在实验中培养学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.【教学重点】做功的两个必要因素，功和功率的概念，动能、势能大小的影响因素，机械能的概念，动能和势能之间的相互转化.【教学难点】功、功率、速度三者之间的区别和联系；功、功率、速度的综合计算和运用；水能和风能的常见利用方式.本章课时安排【课时建议】本章共有4节，建议7课时：第1节功…………………………………1.5课时第2节功率………………………………2.5课时第1课时功率的初步认识第2课时功率的综合运用第3节动能和势能………………………1课时第4节机械能及其转化…………………1课时本章复习和总结……………………………1课时第1节功课标要求【教学目标】一、知识与技能1.知道做功的两个必要因素.2.理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的计算公式进行简单计算.二、过程与方法1.通过思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下力没有做功而是“劳而无功”.2.学会从物理现象中归纳简单的物理规律.3.通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题.三、情感、态度与价值观1.乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动.2.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.3.培养学生的综合学习能力，激发学生的求知欲.【教学重点】理解做功的两个必要因素，会用功的计算公式W=Fs进行简单计算.【教学难点】判断力对物体是否做功，以及当有多个力作用在物体上时，各个力做功的计算.【教具准备】木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车、刻度尺、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时教学设计【新课引入】师生活中的“功”是个多义词，功劳、立功中的“功”有贡献的意思；成功、事半功倍中的“功”有成效的意思；在日常生活中凡是人们从事了脑力和体力劳动，都叫做“功”，那力学中的功又有什么含义呢？接下来让我们看下面的实验.师播放视频“叉车运货”：叉车搬运货物时，把货物从地面提升到一定高度.叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动.师要求：请同学们认真观察叉车和货物的运动情况，思考并评价叉车工作的成效.生叉车给货物一个向上的力F（如图），而货物在这个力的作用下，向上移动了一段距离s.师同学们回答正确，叉车向上的托力对货物作出了贡献，有了“成效”，这个成效体现在物体被举高了.（教师同时在黑板上写出：贡献、成效二词）.对于这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功，这节课我们就来学习有关功的一些知识.【进行新课】知识点1 力学中的功1.功的概念教师由“叉车运货”视频，引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义.板书：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力对物体做了功.2.做功的两个必要因素教师引导学生观察教材P63页《想想议议》图11.1-2中力做功的实例和11.1-3中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？（学生分组讨论总结）学生讨论：①在图11.1-2甲中，小车在推力的作用下前进，在推力的方向上移动了距离，推力做了功；②在图11.1-2乙中，物体在绳子拉力的作用下被提升，在拉力的方向上移动了距离，拉力做了功；③在图11.1-3甲中，人提着滑板在水平路面上行走，手对滑板的力是向上的，而滑板只在水平方向上移动，并没有在提滑板的力的方向上移动，人提滑板的力没有做功；④在图11.1-3乙中，用力搬一块大石头而没有搬动，石头在力的方向上没有移动，人对石头的作用力也没有做功.师：同学们的回答很对，有力作用在物体上，同时物体的距离发生了变化，我们就说这个力做了功.那在图11.1-3的甲图中也有力作用，也有距离变化，可是为什么说这个小朋友对滑板没有做功呢？刚才同学们说的有道理，就是在竖直方向（提滑板的力的方向上）没有移动距离，那同学们再仔细想一想，为什么要在竖直方向移动距离呢？水平方向不是移动了距离吗？生再次讨论，并进行各种猜测.师提示：不妨从受力分析的角度去思考下，或许能发现些什么.同学们开始动手画受力图：在教材图11.1-2和11.1-3中推动小车的力水平向左，绳子拉动物体的力竖直向上，提起滑板的力竖直向上，搬动石头的力竖直向上.生：移动的距离必须和力的方向一致，这样才算做了功.师：回答正确，真棒！板书：力学中做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离.3.怎样判断力是否做功师同学们请举例说明在你的周围可以发现哪些力做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细.学生可以举很多的例子：如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等.（教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正）师：接下来请大家看老师这里的几个例题(用多媒体展示)，请你们分析下列示例中力是否做功了.例题1 （1）举重运动员在把杠铃举高的过程中是否对杠铃做功.举在高处停留5秒的过程中是否做功？（2）小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？（3）起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗？生思考、回答、交流、讨论.师引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下力不做功（用多媒体展示）.答案:（1）举重运动员在把杠铃举高的过程中对杠铃做了功，但举在空中停留5秒的过程中却没有做功，在空中停留的过程中因为举力方向是竖直向上的，没有移动距离；（2）因为小球尽管在竖直方向上受到重力、支持力的作用，但没有在竖直方向上移动距离,因此在竖直方向上没有做功；而在水平方向上尽管移动了距离，但没有受到力的作用，因此在水平方向上没有做功.所以整个过程中都没有做功.（3）拉力对货物没有做功.因为钢丝绳对货物的拉力的方向是竖直向上的，而货物移动的距离是在水平方向上，二者方向不一致.教师总结：通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，二者缺一不可，又知道有三种情况下力不做功：即光有力的作用不做功；光有移动距离不做功；有力又有距离但二者方向不是一致的,同样不做功.知识点2 功的计算1.功的计算公式师：请同学们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？学生积极猜想并发言.教师演示实验：用弹簧测力计水平拉动木块（或小车）在长木板上匀速移动，并提醒学生观察后思考不同情况下做功的大小.第一次：用较小的力F1拉动木块移动一段距离s1 (用刻度尺可以量出)；第二次：用较大的力F2拉动木块移动一段距离s1（与第一次距离相等）；第三次：用与第二次相同大小的力F2拉动木块移动较远的距离s2.通过三次实验比较可知：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明这个力所做的功越多.板书：在力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即：功=力×力的方向上移动的距离.用公式表示：W=Fs.单位:焦耳;符号：J;1J=1N·m.2.功的计算的初步应用教师提问：1J的功有多大？如果同学们从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，做功大约1J.教师同时用多媒体展示计算过程：（帮助同学们分析问题，同时示范做计算题的规范）解：鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，人手对鸡蛋的向上的托力F 大小等于重力,F=0.5N，鸡蛋被举起，移动的距离约为s=2m，那么人对鸡蛋做的功为W=Fs=0.5N×2m=1J.例题2 师用多媒体展示教材P64页的例题，并组织学生分析、讨论、计算；展示计算过程.知识点3功的计算的综合运用教师可通过适当的例题让学生理解功的计算的综合应用，帮助学生运用公式W=Fs计算功的综合性习题.例题3（多媒体展示）图甲为某地距离传感器发出和接收超声波信号检测汽车速度的示意图.（1）已知超声波的速度为340m/s，某次检测车速时，传感器发出至接收超声波信号用了0.4s，问超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是多少米？（2）如果将距离传感器与计算机连接，可以将物体运动的距离(s)-时间(t)图象显示在计算机的屏幕上.利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离（s）-时间（t ）图象如图乙所示，请在丙图中画出汽车运动的速度(v)-时间（t ）图象.（3）若汽车运动中所受阻力大小为3000N ，根据第（2）问中汽车运动距离(s)-时间(t)图象提供的信息，求汽车在10s 内牵引力所做的功.解：（1）s=12vt=12×340m/s ×0.4s=68m. （2）由乙图可知，汽车做匀速运动，当t=3s 时，s=90m ，解得汽车速度9030/3s m v m s t s===，所以速度（v ）-时间(t)图象如下图所示.(3)汽车在10s 内移动距离s ′=vt ′=30m/s ×10s=300m ，牵引力所做的功W=Fs ′=3 000N ×300m=9×105J.【课堂交流、小结与延展】师：请同学们自由讨论，说说你还想知道哪些内容?生：老师，我问一下，如果力的方向与物体移动的方向不完全相同，如图所示，怎么求解功的大小呢？师：你这个问题提得很好，当力的方向与移动的距离不完全一致，即二者之间有个夹角θ时，如何计算这个力对物体做功的大小？我们知道，力F 产生了两种作用效果：一种是水平拉动物体前进，另一种是把物体竖直向上提起（当然，物体没有离开地面是因为在竖直方向上的这个分力小于物体的重力，很明显，在这个力的作用下，物体对地面的压力要比没有这个力时要小些），可看出物体在水平方向的分力的作用下产生了向前移动一段距离的成效，因此，只有水平方向的分力才对物体做功，竖直方向的分力没有做功.所以，水平方向的分力做的功就是这个力所做的功，故这个力对物体所做的功为W=Fs=F 1s=·Fcos s θ.由此可见，这个力对物体所做的功大小在0~Fs 之间.顺便指出，如果力的方向与移动距离方向相反，那么这个力对物体起阻碍作用，这个力对物体也做功，是消极功，所以，通常我们说物体克服这个力做功.到此，同学们会发现，力与移动距离的夹角θ不同，做功的大小不同.当夹角θ为90°时，不做功.【教师结束语】大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了功的概念，理解了物理学中做功的特定含义，并能进行功的简单计算.请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论，加深理解做功的含义.好，谢谢！完成本课时对应练习.教学反思1.功的概念的理解.通过学生平时生活中谈到某人作了“贡献”，有功劳、立了功，做事成功、事半功倍等有“成效”，引出功，物理学中也谈到功，进而类比，发现物理学中说一个物体做功与现实生活中的功是不一样的，不仅包含“成效”的意思，更重要的是强调了力与运动的关系，即物体在一个力的作用下移动了一段距离.使学生更加体会到物理概念与生活中谈到的某个量是有差距的，它具有特定的物理意义.这一点在教学中教师有必要明确指出，让学生有牢固的\,深刻的认识和理解.2.《想想议议》这部分内容的处理，教师可大胆放手，让学生们自己比较、交流和讨论，从而归纳出物理学中做功必须具备的两个因素.这样不仅培养了学生分析、概括和归纳问题的能力，而且加强了学生对做功概念的理解.3.在介绍功的计算公式时，可以不必讲述为什么是将力与距离相乘即为做功的大小.可以这样告诉学生，这是物理学中规定的.学生们有了识别哪些情况下力做了功的能力，再介绍物理学中规定的计算功的方法，就不难接受了.所以判断物体是否做功是关键，然后教师通过适当的例题来引导，即可帮助学生理解和运用公式W=Fs计算功的大小.教学板书第2节功率第1课时功率的初步认识课标要求【教学目标】一、知识与技能1.知道功率的概念.2.结合实例理解功率的概念,能用功率的计算公式进行简单的计算.二、过程与方法1.通过实例结合已学的物理规律理解功率的物理意义和概念.2.学会如何比较功率的大小，掌握功率的计算公式P=Wt和P=Fv.3.了解功率在实际生活中的应用.三、情感、态度与价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.【教学重点】功率的计算.【教学难点】理解功率的物理意义.【教具准备】磅秤、皮尺、秒表、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时教学设计【巩固复习】教师引导学生复习上一课时所学内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】师：（以讲故事的形式导出）上个周末，我到小明家家访，小明家正在装修新房子，小明非常高兴，帮助爸爸搬材料.看到小明和他爸爸一起搬砖，小明干得非常火热.小明要和他爸爸比赛，楼脚地面放有两堆相同的砖块（40块，每块重约50N），小明一次最多搬起4块，爸爸一次可以搬起8块，结果爸爸用了20分钟，小明用了30分钟才搬完了.同学们想一想，小明和爸爸做功相同吗？谁赢了？为什么呢？生：一样多，爸爸赢了.因为搬一样多的砖块到相同的高度，对砖块做功相同，小明用的时间多，爸爸耗费的时间少，所以，小明做功慢，爸爸做功快.师大家分析很好，由此可见，做功有快慢之分，这正是我们今天要探究的问题，如何描述做功的快慢.【进行新课】知识点1 功率的定义式和功率大小的比较1.功率的定义式和功率大小的比较师：刚才，我们分析了做相同多的功，比较所用的时间的长短，就可以判断做功的快慢，即用的时间越少，做功就越快；再看一种情况，如果20min内小明搬了30块砖到楼上，他爸爸搬了40块砖到楼上，那谁做功快呢？为什么？生：爸爸做功快.因为爸爸做功多，小明做功少.师：可见，相同时间，比较做功的多少，可以看出做功的快慢，即相同时间内做功多的，表明做功就快，反之，做功少的做功慢.师那如果这种情况，又如何比较呢？（多媒体展示问题）问题：10min小明搬完20块砖到楼上，6min爸爸搬完18块砖到楼上，谁做功快呢？学生积极发言，有的说小明做功快，有的说爸爸做功快，各抒己见（讨论非常激烈）.师：（引导、启发学生）请大家回忆，前面我们学习哪些比较快慢的物理量，如何定义的，有何特点？生：描述运动的快慢用速度表示.用通过的路程与所用的时间的比值来定义速度，比值越大，运动越快，速度越大.师：同学们说的正确，我们不妨也采用这种方法，用做的功与所用的时间的比值来定义.因此，描述做功的快慢用功率表示.注意：做功快慢与运动快慢的类比（用多媒体展示）板书：（1）功率是表示物体做功快慢的物理量.（2）功率的定义：功与做功所用时间之比叫做功率.（3）功率的定义式：2.功率的单位“瓦”师功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成.在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒.功率的单位有个专门的名称叫做“瓦特”，简称瓦，用符号W表示，正体书写作为单位；要注意，功作为物理量也是用W表示，但必须是斜体.这一点，书写时要区别.另外，工程技术上，功率的单位还有：千瓦（kW）、兆瓦（MW）,它们之间的换算关系：1kW =103W，1MW=106W师：功率1瓦表示的物理意义是物体在1秒钟内完成的功是1焦.同学们，你想了解我们身边的一些运动物体的功率多大吗？请大家阅读教材P66页第2段，并说说你的看法.生思考、讨论，并发表看法.教师也可以参与讨论，并举一些大家熟悉的例子，引导学生课后通过上网搜集一些相关资料.3.功率的计算：W Pt师：下面，我们看看如何计算物体的功率.例题1 用多媒体展示教材P66页例题.师引导学生分析:要计算起重机的功率P，已经知道了所用的时间t，根据功率的定义式P=W/t，就必须计算出所做的功W，根据功W=Fs分析，匀速提起重物时，所用的拉力F等于重力G，移动的距离s即是物体上升的高度h(已经知道了)，因此，所做的功W即可求出.教师板书演算计算过程.师：请大家思考：起重机的电动机做功的功率也是4×103W吗？为什么？生：不是的，因为起重机的电动机除了提升物体做功外，还要克服起重机自身部分重力,如钢绳重力做功，还有机器部件间的摩擦力做功，这些功合起来肯定要大于4×103W.师：分析正确.有道理！起重机提升物体做的功为有用功，而它的电动机所做功为总功，这些物理量我们将在下一章中学习.例题2 (用多媒体展示)在今年的抗旱工作中，某单位帮助一个扶贫村打了一口地下水井，并在地面上修建了一个深2m，能储存30t水的水池.已知水井中的水面距离水池进水口的竖直距离是30m.（g取10N/kg）求：（1）将30t水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功.（2）水池装满水后，水对池底的压强.（3）将30t 的水从井中抽到水池中需要1h ，则这台抽水机的功率不得低于多少瓦？解析：本题是一道综合性较强的题目，不仅涉及了功和功率的计算，还涉及了液体压强的计算，在分析本题时，应从以下三点入手：（1）知道水的质量，利用重力公式求水受到的重力，又知道水提升的高度，再利用功的公式W =Gh 求抽水机对水做的功；（2）水池装满水后，知道水深，利用液体压强公式求水对池底的压强；（3）知道抽水机抽水的时间，再利用功率公式求抽水机的功率.解：（1）水的质量：m=30t=30×103kg=3×104kg 水受到的重力：G=mg=3×104kg ×10N/kg=3×105N 抽水机对水做的功：W=Gh=3×105N ×30m=9×106J（2）水池中水深h=2m ，则水对池底的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×2m=2×104Pa（3）抽水机抽水的时间t=1h=3600s ，则抽水机的功率至少是691025003600W J P W t s⨯===知识点2 功率的计算：P=Fv教师给学生推导功率的计算公式P=Fv ：当物体在力F 的作用下，以速度v 做匀速直线运动时，由W =Fs ，v=s/t 可得公式P=Fv.教师在黑板上板书公式P=Fv 表示的物理意义.板书：（1）当物体的功率一定时，它受到的牵引力越大，速度越小.（2）当物体的牵引力一定时，功率与速度成正比.（3）当物体速度一定时，牵引力越大，它的功率越大.提示:若F 和v 为定值，则P 为定值；若F 和v 在变化，则P 也在变化，所以公式P=Fv 反映的是瞬时功率.例题3 (用多媒体展示)某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其水平牵引力大小恒为F ，运行速度为v ，问：（1）此时汽车牵引力F 的功率为多少？（2）如果汽车发动机的实际输出功率是90kW ，匀速行驶速度是30m/s ，汽车受到的阻力是多少？解：（1）在一段时间t内，汽车行驶的距离s=vt,水平牵引力做功W=Fs=Fvt，牵引力做功的功率P=W Fvtt t==Fv（2）P=90kW=9×104W，v=30m/s由P=Fv得，F=491030/P Wv m s⨯==3×103N因为汽车在水平路上匀速行驶，故牵引力与阻力二力平衡，所以阻力f=F=3×103N.【课堂交流、小结与延展】师：同学们，我们通过类比方法，由描述运动快慢的物理量——速度，知道了表示做功快慢的物理量——功率，理解功率的物理意义，你们有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，我明白了：功与功率是两个完全不同的概念，功是力与距离的乘积，功率是单位时间内完成的功.生2：描述做功的快慢用功率表示，功率的大小不仅取决于做功的多少，而且还与完成这些功所用时间的长短有关，也就是说，功率是由功和时间共同决定的.做功多的物体，功率不一定就大，同样做功时用的时间少的物体，功率也不一定就大.生3：描述一个物理量变化的快慢，必须是单位时间内完成该物理量的多少.生（讨论）：老师，机器铭牌上的功率是指什么意思？师：机器铭牌上标示的功率指的是机器的额定功率，如“125型号”摩托车车架铭牌上标定为7.8kW，指的就是摩托车输出的额定功率为7.8kW.（这些内容以后将学）生4：汽车的输出功率与牵引力、速度之间有什么关系？师：这个问题提得好，我们一起来探讨下：我们知道功率WPt=，而W=Fs，v=s/t，则功率P=Fv，作为汽车来说，最大输出功率P是一定的，因此，Fv =P（定值），可见，牵引力与速度成反比，所以，汽车上坡时因需要的牵引力越来越大，速度越来越小，司机要换挡减速；换句话说，如果需要同等大小的牵引力的条件下，功率大的汽车，上坡速度快些.。
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云南省建水县建民中学八年级物理下册《功和机械能》教案新人教
版
一、本章知识要点：
1.功的两个必要因素
(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离.
必须同时具备这两个要素,力才对物体做功.
如果物体在运动过程中没有受到力的作用,例如物体在光滑水平面上滑动时,在水平方向上尽管它通过了距离,但是却没有受到力的作用,所以没有力对它做功.
如果物体虽然受到了力的作用,但是在力的方向上没有通过距离,则这个力也没有对物体做功.例如建筑工人双手棒着一摞砖站在原处准备装上车,他虽然对砖有一个向上的托力,但是在这个力的方向上没有通过距离,因此他没有做功.
如果物体受到了力的作用,同时物体也在运动着,但是力的方向与运动的方向相垂直,那么力也没有对物体做功.例如我们用手提着一桶水在水平路面上行走时,虽然我们对水桶施加了竖直向上的拉力,但是由于拉力的方向与运动的方向相垂直,因此我们并没有对水桶做功.
2.功的计算
功的大小等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.写成公式,即为:W＝FS
式中F表示作用在物体上的力,单位用牛;S表示物体在F的方向上通过的距离,单位用米;W 表示功,单位即为焦.1焦＝1牛·米.
在用公式W＝FS计算功时,必须注意F与S的同方向性,即S必须是物体在F的方向上通过的距离,或F是在S方向上施加的作用力.
3.功的原理
功的原理有两种表述:
第一种表述是:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功.
第二种表述是:使用任何机械都不省功.
这第一种表述的结论适用范围是各种理想机械，即可忽略机械工作时的摩擦和机械本身的重,这样使用机械工作时做的功,才和直接用手完成同一任务时做的功相等.
第二种表述是更具有普遍意义的结论,因为实际的机械工作时,不但会有摩擦,而且机械本身的重又不能忽略,所以要多用力,多做功,即使用机械工作时做的功要大于直接用手做的功.
4.斜面
斜面是一种简单机械.
在不考虑物体与斜面间的摩擦时,将物体沿斜面匀速拉上顶端所用的力为:F＝
上式中h为斜面的高,L为斜面的长,G为沿斜面向上运动的物体重,F即为沿斜面向上的拉力.由于h＜L,∴F＜G.说明使用斜面提高物体可以省力.
5.有用功
利用机械工作时,对人们有用的功叫有用功.
机械工作时,确定好哪一部分是有用功,这是解答这类问题的关键;而确定有用功的方法,则是根据机械工作时的目的来判断.具体在判断时,可以设想一下:如果不用机械,而直接用手来完成任务需要做的功,其大小就等于有用功.
例如,用滑轮组、斜面或杠杆等各种机械装置竖直提升重物时,我们工作的目的是要使重物升高.假如我们不用任何机械而直接用手来将重物匀速提升,则需要做的功是:W＝FS＝Gh.在这一工作过程中的有用功其大小就等于Gh,即W有＝Gh.
6.额外功
使用机械工作时,并非需要但又不得不做的功叫额外功.
不同的机械需要做额外功的原因一般是不相同的.
例如,使用斜面工作时需要做额外功的原因是物体和斜面之间的摩擦;使用杠杆工作时需要做额外功的主要原因是杠杆自身重和摩擦;使用滑轮组工作时需要做额外功的主要原因是动滑轮的重和轮与轴之间的摩擦等.
因此,使用实际机械工作时,往往不得不做额外功.
7.总功
8.机械效率
有用功与总功的比值,叫机械效率.由于有用功总小于总功,因此机械效率总小于1.
机械效率是比值,没有单位,用百分数表示.
机械效率所表示的是机械工作时,有用功在总功中所占有的百分比,机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关;与机械工作时的快慢程度无关;与机械工作时所完成的功的数量多少也无关.
同一机械在不同情况下工作时,其机械效率往往会改变.例如用动滑轮提升重物时,如果忽略绳子的重和摩擦,被提升的重物重力增大时,动滑轮的机械效率将会随之提高.
9.功率
式中w为功,单位用焦:t为做功所用时间,单位用秒;p即为功率,单位用瓦特(简称瓦).1瓦＝1焦/秒.
除瓦特以外,千瓦也是常用的功率单位.
功率的另一导出公式为:p＝Fυ.式中F为作用力,单位用牛;;υ为速度,单位为米/秒;p是功率,单位仍为瓦.
10.机械能
(1)动能
物体由于运动而具有的能叫动能.动能的大小是由物体的质量及速度所决定的.
(2)势能
势能分为重力势能和弹性势能.
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,重力势能的大小由物体的质量和高度所决定.物体的质量越大,高度越高,则重力势能越大.
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.弹性势能大小与物体的弹性形变有关,物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大.
(3)动能、势能统称为机械能.动能、势能、机械能的单位都是焦耳.
(4)在一定条件下,动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能,在动能与势能的相互转化过程中,如果没有其他形式的能产生,则机械能的总量保持不变.
二、典型例题：
例1 某同学用100牛的力把质量为4千克的铅球推到5米远处,他推铅球做的功是( ) A.500焦 B.196焦 C.696焦 D.缺少条件,无法计算
分析人推铅球时,只在将铅球推出手的极短的时间内对铅球施加作用力,铅球离开人手以后只受到重力和空气阻力作用,不再受到推力作用,题中所述的5米并不是在100牛的推力作用下通过的距离.因此,人虽对铅球做了功,却无法计算所做功的大小.
解答应选D.
例2 如图所示为用滑轮组提起重物的装置.如果重物G＝2.4×104牛,滑轮组的机械效率为80％,拉力F的功率为1.5千瓦,要把重物提起1米,求:(1)需要多大的拉力.(2)需要多少时间
分析与解答将重物G竖直提高1米所做的功为有用功,由机械效率公式可求得总功;则根据动滑轮与重物总重由三股绳承担求得S＝3h,可由W总＝FS求出人拉绳的拉力大小;
再由功率的计算公式p＝W/ t求出做功的时间.（解略）
答所需拉力为104牛,所需时间为20秒.
小结：本节主要对功、能的相关知识点做了复习。