人教版八年级物理下册 第十一章 功和机械能

第十一章功和机械能11．1功【学习目标】1．知道做功的两个必要因素。

2．知道不做功的三种情况，会判断力是否做功。

3．知道功的计算公式和单位，并会用功的公式进行一些简单计算。

重点难点：1．理解做功的两个要素，会用功的公式进行简单计算。

2．正确判断力对物体是否做功。

学习内容一：力学中的功学习指导：阅读课本P62、P63的相关内容，理解做功的两个必要因素。

【自学检测】1．用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时木块受到四个力的作用，拉力对木块的移动作出了贡献，摩擦力对木块移动起阻碍作用。

2．做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上移动的距离。

【合作探究】教师巡视督促指导对照做功的两个必要因素讨论：1．图P11.1—2力对物体做功的实例有什么共同特点？(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)2．图P11.1—3力没对物体做功的实例有什么共同特点？(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)3．判断下列说法的对错(对的打“√”，错的打“×”)。

(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)手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。

(√)【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】怎样判断物体是否做功：做功包含两个必要因素：一个是有力作用在物体上，另一个是物体在力的方向上通过一段距离，二者缺一不可。

2．下面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，但物体没有移动。

如：小孩推车，车不动，推力不做功。

(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：投出去的篮球在空中继续飞行。

(3)直无功：力的方向与物体的运动方向垂直，力没做功，如：小明提着水桶水平移动，拉力没有做功。

【即时练习】1．下面几种情况下，力做了功的是(C)A．用力把杠铃举在空中不动B．用力提着水桶水平匀速移动C．用力在斜面上拉车前进D．物体在光滑的平面上匀速移动2．下列情景中，重力对小球做功的是(A)A．小球从高处下落B．小球在地面上静止不动C．小球沿水平轨道运动D．小球在绳子拉力作用下在水平面内做匀速圆周运动学习内容二：功的计算学习指导：课本P63至P64文字内容和插图，熟记功的计算公式、单位及其换算。

【自学检测】1．力学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。

2．在力学里计算力对物体做功的公式是W＝Fs。

3．公式中符号表示意义：W表示功，F表示力，s表示距离。

4．在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是J，1J＝__1__N·m。

【合作探究】教师巡视指导1．自学例题：①要求马做的功必须知道哪两个条件？②先求什么，后求什么？③计算时单位化成什么单位？2．分析下列三种情况中做功的多少？(1)甲将一块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。

(2)乙将两块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。

(3)丙将一块重为10牛的砖从水平面搬到20米高的脚手架上。

小结：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，力所做的功就越多。

【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1．起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度从一楼举到四楼顶(每层楼高按3m计算)，又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是(D)A．1×103J B．9×103JC．2.7×104J D．3.6×104J解析：从一楼举到四楼拉力克服重力向上拉，使物体在力的作用下通过的距离是12m，做功为3.6×104J，水平移动3m时，起重机的拉力向上，属于垂直无功。

2．某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是(D)A．750JB．150JC．没有做功D．做了功，但条件不足，无法确定解析：足球踢出去后靠惯性移动的15m，这段距离该同学的踢力没有做功，足球踢出去前，脚对足球施加了力且球在力的作用下移动了一段距离，这期间踢力做功了，但是题目没给出受力移动的距离大小，所以该同学做了功，缺少条件无法计算。

【即时练习】1．P64第1、2、3、4题2．质量为100kg的物体，在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m，物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍，求拉力F做的功。

(g＝10N/kg)【当堂练习】见训练案基础部分11．2功率【学习目标】1．理解功率的概念和计算公式。

2．会用功率的公式进行简单的计算。

3．学会测量功率的方法。

重点难点：功率的概念和功率的计算。

学习内容：功率学习指导：阅读课本P65至P66文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记功率定义及计算公式，功率单位。

【自学检测】1．课本中大人和小孩爬相同楼梯，他们移动的距离相等，两者做的功不相等，大人做功多，小孩做功少，如果爬楼的时间相同，大人做功快。

2．物理学中用功率来表示物体做功快慢，它的定义是功与做功时间之比叫功率。

3．功率用符号__P__表示，功用符号__W__表示，时间用符号__t__表示，因此功率表达式是P＝W/t。

4．在国际单位制中，功的单位是J，时间的单位是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。

1W＝1J/S，1W的物理意义是1s内所做的功是1J，常见的单位还用kW。

1kW＝1000W。

【合作探究】教师巡视督促指导1．(1)小红体重500N，在5s内跑到5m高的楼上，则小红做了2500J的功。

(2)小明体重500N，在10s内走到5m高的楼上，则小明做了2500J的功。

(3)小强体重400N，在10s内跑到6m高的楼上，则小强做了2400J的功。

上面三道题中：小红和小明，小红做功快，你是怎么比较出来的？做相同的功比较做功时间，做功时间少做功快。

小明和小强，小明做功快，你是怎样比较出来的？相同时间比较做功的多少，相同时间做功多做功快。

2．学习P60例题。

①要计算起重机的功率需要知道哪几个物理量？②先求什么？后求什么？③计算时要注意什么问题？3．在学习了功率的知识后，你怎样测算比较三位同学爬杆的功率大小？有几套方案？解析：①用相同的时间爬杆，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让他们都爬到同一杆顶，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。

【精讲点拨】1．比较物体做功快慢方法(三种)2．测量比较功率方法(三种)3．定义式P ＝Wt普遍适用，推导式P ＝F v 求即时功率。

【即时练习】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．课后习题第2、3、4题分组计算，集体更正。

3．甲、乙两人的体重之比是8∶9，他们进行爬楼比赛，从一楼上到三楼所用的时间之比是4∶5，则两人克服重力所做的功之比是8∶9。

两人的功率之比是10∶9。

【当堂练习】见训练案基础部分11．3 动能和势能【学习目标】1．了解能量的概念，通过实例理解动能、势能的概念。

2．通过探究，知道影响动能和势能大小的因素，并能解释简单的现象。

3．能够运用“控制变量法”进行实验设计，养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。

重点难点：能量的概念，探究动能和势能大小影响因素分析。

学习内容一：动能学习指导：阅读课本P67至P68文字内容，熟记动能概念。

【自学检测】1．一个物体能够做功，这个物体就具有能量，简称为能，能量的单位是焦耳(与功的单位相同)；一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

2．物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。

如：运动的汽车 3．下列物体具有动能的是(BC) A ．汽车停靠在路边 B ．汽车匀速前进 C ．苹果从树上掉下 【合作探究】教师巡视指导探究：物体的动能跟哪些因素有关？(以钢球撞击木块为例，让钢球从斜槽上滚下，撞击在水平桌面上木块，使木块移动了一段距离。

)猜想一：动能的大小与物体的速度有关。

猜想二：动能的大小与物体的质量有关。

(1)研究动能大小与速度的关系时，应控制质量一定。

做法：将同一钢球，先后从斜面不同高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。

木块被推动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越大。

结论：物体的动能与物体的运动速度有关，速度越大，物体的动能越大。

(2)研究动能大小与质量的关系时，应控制速度一定。

做法：换用不同质量的钢球，先后从同一高度让其滚下，观察钢球推动木块的距离。

结论：运动物体的质量越大，动能就越大。

总结：影响动能大小的因素：运动物体的速度和质量。

在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。

【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1．在碰撞过程中，你是如何判断钢球有没有做功？试验中怎样比较动能的大小？采用的什么方法？2．在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球？在研究动能大小与质量关系时，为什么要让质量大小不同的铁球从同一高度滚下？这又采用什么方法？3．对物体动能大小影响较大的因素是速度，是从表中数据可以看出，中学生质量为牛的1/12，速度为牛的12倍，动能是900J，而牛的动能只有75J，故速度对动能的影响较大。

【即时练习】1．“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。

结合P68“想想议议”知识介绍，你能从物理学的角度说明超速和超载为什么易引发交通事故吗？2．P70第1、3题3．判断对错(1)质量大的物体动能大(×)(2)速度大的物体动能大(×)学习内容二：势能学习指导：课本P69文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记势能概念。

【自学检测】1．物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。

2．物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

3．势能包括重力势能和弹性势能。

【合作探究】教师巡视指导一、探究：重力势能与什么因素有关？在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，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，在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小(做功多少)？答：木桩陷入的深度。

若A，B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A＜h B；若A，C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是m A＜m C；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。