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1、第六章功和能教材分析2011.10.14海淀区教师进修学校 马朝华主要内容:主要内容:本章内容概述本章内容概述课程标准课程标准对功和能的要求对功和能的要求功和能在中考中的地位和要求功和能在中考中的地位和要求初、高中教学内容的区别与衔接初、高中教学内容的区别与衔接各节教材分析各节教材分析有关问题的交流讨论有关问题的交流讨论全章概述全章概述第六章第六章 功和能功和能1、教材目录、教材目录一、功一、功二、功率二、功率三、机械功的原理三、机械功的原理四、测滑轮组的机械效率四、测滑轮组的机械效率五、机械能五、机械能功率功率功率的物理意义功率的物理意义功率的计算式功率的计算式功率的单位功率的单位功功做功的
2、两个必要因素做功的两个必要因素功的原理功的原理机械效率机械效率测定滑轮组的机械效率测定滑轮组的机械效率杠杆、滑轮、斜面杠杆、滑轮、斜面功的计算式功的计算式机械能机械能动能动能转化转化势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能水能和风能水能和风能的利用的利用2、知识结构、知识结构课程标准课程标准对功和能的要求对功和能的要求一级主题一级主题二二 级主题级主题物质物质的形态和变化物质的属性物质的结构与物体的尺度新材料及其应用运动和相互作用多种多样的运动形式机械运动和力声和光电和磁能量能量能量、能量的转化和转移机械能机械能内能电磁能能量守恒能源与可持续发展n1.1.通过实例了解能量及其存在的不同形式。通
3、过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。系。n2.2.通过实例认识能量可以从一个物体转移到通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。n3.3.结合实例认识功的概念。结合实例认识功的概念。 知道做功的过程知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。就是能量转化或转移的过程。n4.4.结合实例理解功率的概念。了解功率在实结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。际中的应用。 (一)能量、能量的转化和转移(一)能量、能量的转化和转移 1 1、能用实例说
4、明物体的动能和势能以及它们的转化。、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。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。 例例1.1.说明荡秋千游戏中动能和势能的转化情况。说明荡秋千游戏中动能和势能的转化情况。例例2.2.说明公园中小孩玩蹦蹦床时机械能的转化情况。说明公园中小孩玩蹦蹦床时机械能的转化情况。 2 2、知道机械功的概念和功率的概念能用生活、生、知道机械功的概念和功率的概念能用生活、生产中的实例解释机械功的含义产中的实例解释机械功的含义3 3、理解机械效率、理解机械效率 例例3.3.测定某种简单机械的机械效率。测定某种简单机械的机械效率。4 4
5、了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。对社会发展的作用。 (二)机械能(二)机械能2011年中考说明中的相关要求年中考说明中的相关要求初、高中教学内容的区别与衔接初、高中教学内容的区别与衔接必修必修2: n功的概念功的概念 n1 1关于功的几种定义:在高中,一般对功的说法关于功的几种定义:在高中,一般对功的说法有三种:有三种:n第一种:一个物体受到力的作用,如果在力的方向第一种:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。如果是恒力作用,这个功就等于力
6、的大小,力的作如果是恒力作用,这个功就等于力的大小,力的作用点的位移的大小和力跟位移的夹角的余弦三者的用点的位移的大小和力跟位移的夹角的余弦三者的乘积。乘积。n第二种:功是力对空间的累积效应。第二种:功是力对空间的累积效应。n第三种:功是度量能量转化的物理量。第三种:功是度量能量转化的物理量。n对功的几种定义的理解:n1 在中学物理中,主要讨论的是恒力对可以看作是质点的物体所做得功,所以就可以将功的定义简化为等于力、位移和力与位移夹角的余弦的乘积。W=FScosn第二和第三种定义,是在对功的意义有一定的认识以后,从另一个角度阐述了功的本质的。功是力对空间的累积效应,这种效反应在物体的运动状态变
7、化的过程中,能量发生了变化。引起能量发生变化的原因是力对物体作用的过程中,在空间产生的一种累积效果,而这种效应的具体定量度量,就是通过做功的多少来计算的,从而引出了第三种定义。在力学中,功的狭义的概念是指机械能的转化的量度,广义上的概念应该是指除了热传递以外的一些能量转化的量度。n2功的定义强调了力对物体的做功,而不是物体对物体的做功。n3变力对物体的做功问题。变力对物体做功一般可以分为两种情况讨论:一种是变力(包括力的大小和方向变化)持续对物体的作用,如弹簧弹力对物体的作用。另一种是恒力对物体的断续作用。在中学一般不讨论第一种情况,对于第二种情况可以分段计算功的大小。(1)初中物理知识的联系
8、和区别。初中学过功的知识,但是十分肤浅,不能认为初中已经学过而放松。如初中没有引入位移的概念,更不可能理解正功、负功和零功的意义。n(2)谈到做功时一定要明确是什么力做功,不要强调是某物体做功。这是学生在解题时经常糊涂的地方n(3)由于位移是与参考系有关,所以做功是与参考系有关的。在没有指明的情况下,一般都是指对地球参考系。n(4)正功、负功的意义是难点。应该从两个方面说明:依据公式中的判断功的正负,可列举一些实例来说明。另一方面,从动力学观点看,力F是动力,对物体的运动起推动作用;力F是阻力,对物体的运动起阻碍作用。力F做负功-Fs时常常说成是物体克服力F做(正)功Fs,学生对此说法常搞不清
9、正负,可以明确写出对应关系:力F对物体做负功-Fs 等价于克服力F做功Fs。n动能定理 1 1、结合实例认识、结合实例认识机械功的概念机械功的概念,理解做功的,理解做功的两个两个必要因素必要因素。2 2、理解功的计算公式、理解功的计算公式W=Fs,会用功的计算公式解,会用功的计算公式解题。题。3 3、能用生活、生产中的实例解释、能用生活、生产中的实例解释机械功的含义机械功的含义。 第一节第一节 功功教学目标:教学目标:教材分析教材分析认识做功的两个必要因素认识做功的两个必要因素 功的概念功的概念功的计算功的计算教学设计思路履带推土机履带推土机轮式推土机轮式推土机.引入:引入:方法一:方法一:它
10、们的工作过程有什么共同点?它们的工作过程有什么共同点?方法一:方法一:它们的工作它们的工作过程有什么过程有什么共同点?共同点?力、距离力、距离方法二方法二 :FsFs乘积定义功乘积定义功TTTh=GhFs=GhFs=Gh方法三方法三 :生活中:生活中“功功”与物理中与物理中“功功”含义的区含义的区别别(一)分析以下事例力对物体是否做功?、做功的两个必要因素、做功的两个必要因素(二)做功的两个必要条件的理解1、区分物理中的做功与“做工”“工作”概念2、归纳出三种情况下不做功n物体受力,但没有移动距离。n物体移动了距离,但不受力(即惯性不做功)。n物体受力,也移动了距离,但两者方向互相垂直快乐体验
11、:做功快乐体验:做功推而不动推而不动劳而无功劳而无功快乐体验:做功快乐体验:做功球离开脚之后,人是否还做功?球离开脚之后,人是否还做功?不劳无功不劳无功快乐体验:做功快乐体验:做功n质量为质量为50kg 50kg 的车上装载了的车上装载了350kg 350kg 的货物,一匹马的货物,一匹马拉着它将货物匀速拉到拉着它将货物匀速拉到3000m 3000m 外的货场。车行进外的货场。车行进中受到的摩擦力是中受到的摩擦力是800N800N。马车的每一个力是否做功?马车的每一个力是否做功?SFNGf垂直无功垂直无功、功大小的计算、功大小的计算 功的公式功大小的计算公式功大小的计算公式sfhG sFW注意
12、:注意:(1 1)使用)使用WFs,要注意单位的统一;,要注意单位的统一;(3 3)力)力F F做功的多少,只与做功的多少,只与F和沿力的方向通过的距离和沿力的方向通过的距离有关,即有关,即WFs。与物体是做。与物体是做匀速匀速直线运动还是直线运动还是变速变速直直线运动无关,与物体线运动无关,与物体接触面粗糙程度接触面粗糙程度无关,与物体无关,与物体是否是否受到其他力受到其他力无关。无关。(2 2)WFs中,要代入中,要代入“物体物体沿力的方向沿力的方向通过的距离通过的距离”;* *(4 4)力力F为恒力为恒力功的单位功的单位通过计算使学生感性认识功的单位通过计算使学生感性认识功的单位将两个鸡
13、蛋举高将两个鸡蛋举高1m1m,做功约,做功约1J1J将一袋将一袋10kg10kg大米抗到肩上,做功约大米抗到肩上,做功约150J150J体重为体重为600N600N的学生从一搂走到二楼,做功约的学生从一搂走到二楼,做功约1800J1800J将一瓶将一瓶500mL500mL的矿泉水从地上拿起,做功约的矿泉水从地上拿起,做功约5J5J作业作业2.为了给一幢高楼供水,每天需要用水泵把为了给一幢高楼供水,每天需要用水泵把100m3的水送到的水送到40m高的水箱里去,水泵工作一高的水箱里去,水泵工作一天对水所做的功是多少?天对水所做的功是多少?建立物理模型建立物理模型1 1、结合实例理解、结合实例理解功
14、率的物理意义功率的物理意义,建立功率,建立功率概念概念,得出计算公式得出计算公式2 2、知道功率的公式、单位,能用公式、知道功率的公式、单位,能用公式计算功率计算功率。3 3、了解功率在实际中的、了解功率在实际中的应用应用。 第二节第二节 功率功率教学目标:教学目标:tWP n一、课题引入一、课题引入n二、功率的概念二、功率的概念n三、功率的计算三、功率的计算n四、课外活动:估测人爬楼的功率四、课外活动:估测人爬楼的功率如如W和和t都不同,该如都不同,该如何比较做功快慢?何比较做功快慢?比较法引入功率的概念比较法引入功率的概念做功相同,起重机用的时间做功相同,起重机用的时间短,说明起重机做功快
15、短,说明起重机做功快相同的时间内,起重机做的相同的时间内,起重机做的功多,说明起重机做功快功多,说明起重机做功快n功率(功率(P P):):n1 1、物理意义:、物理意义: 描述做功快慢的物理量描述做功快慢的物理量n2 2、定义:、定义:n单位时间内完成功的多少叫做功率单位时间内完成功的多少叫做功率n3 3、公式:、公式: tWP FvtsFtFstWP导出式:导出式:n比值法回顾:比值法回顾:n用同样方法建立的物理概念还有哪些?用同样方法建立的物理概念还有哪些? Vmtsv SFp 瓦特,简称瓦瓦特,简称瓦 W 1W1 J/s 1kW103W 1MW106WtWP Jsn4 4、单位:、单位
16、:J/s某机械的功率为某机械的功率为70W,表示什么意思?,表示什么意思?功率70W表示机械在1s内做了70J的功。功率功率70W和和450W功率哪个大?做功哪个快?为功率哪个大?做功哪个快?为什么?什么?450W比70W功率大,做功快。450W450J/s,70W70J/s理解功率物理意义:理解功率物理意义:“功率大的机器做功快功率大的机器做功快”“功率大的机器做功一定快功率大的机器做功一定快”功率是描述机械做功快慢的物理量。功率是描述机械做功快慢的物理量。概念的辨析概念的辨析“功率大的机器做功多功率大的机器做功多”一些功率值一些功率值课例:类比速度学习功率课例:类比速度学习功率n例题:例题
17、:一台电动机用一台电动机用2min将一个高空缆车运送到山顶,将一个高空缆车运送到山顶,完成完成1.2106J的功,它做功的功率是多少?一个质量为的功,它做功的功率是多少?一个质量为60kg的人,从山脚爬到山顶大约需要的人,从山脚爬到山顶大约需要20min,这个人克服,这个人克服重力做功的功率大约是多少?(山脚到山顶的高度差为重力做功的功率大约是多少?(山脚到山顶的高度差为200m。)。)WJtWP46111101s120102 . 1WsmkgNkgtmghtGhtFstWP981200200/8 . 960222222(1 1)指出应测)指出应测量的物理量;量的物理量; m h t(2 2)
18、应选择的)应选择的测量工具;测量工具;体重秤、刻度尺体重秤、刻度尺(皮卷尺)、停表(皮卷尺)、停表(3 3)测量功率)测量功率的依据。的依据。tmghtGhtFstWP提示学生:人上楼时用的力是竖直方向的,所测提示学生:人上楼时用的力是竖直方向的,所测定的距离应与力的方向一致。定的距离应与力的方向一致。课外活动:课外活动:估测爬楼功率估测爬楼功率估测各种活动的功率估测各种活动的功率 (1)指出应测量的物理量;)指出应测量的物理量; (2)应选择的测量工具;)应选择的测量工具; (3)测量功率的依据)测量功率的依据n估测自己爬到竿顶的功率估测自己爬到竿顶的功率想一想n男同学男同学测量连续进行几次
19、引体向上测量连续进行几次引体向上的最大功率。的最大功率。n女同学女同学测量测量1min1min时间内跳绳的最大时间内跳绳的最大功率。功率。课例课例测蹦高功率测蹦高功率1 1、通过探究活动,知道使用任何机械都、通过探究活动,知道使用任何机械都不省功不省功;2 2、通过探究活动,知道、通过探究活动,知道有用功有用功、总功总功、额外功额外功及它及它们之间的关系;理解们之间的关系;理解机械效率机械效率的概念。知道机械的概念。知道机械效率的效率的计算公式计算公式,会计算某种简单机械的机械效,会计算某种简单机械的机械效率;率;3 3、知道机械效率的、知道机械效率的物理意义物理意义,知道实际的机械效率,知道
20、实际的机械效率不可能是不可能是100100。第三节第三节 机械功的原理机械功的原理教学目标:教学目标:教学过程:教学过程:实验探究认识三个功实验探究认识三个功认识机械效率认识机械效率总结功的原理总结功的原理实验探究实验探究认识机械效率认识机械效率总结功的原理总结功的原理思路思路1 1:思路思路2 2:n要把这个物体运到高处,有哪些方法?要把这个物体运到高处,有哪些方法?思路思路1 1:n创设情境创设情境以动滑轮为例,以动滑轮为例,探究使用动滑轮提升探究使用动滑轮提升重物相比于直接提升重物相比于直接提升重物,是否省功?重物,是否省功? n提出问题提出问题收集证据收集证据力力F/N距离距离/m力做
21、的功力做的功W/JF1 =G=h=W1= F1 hF2=s=W2 F2 s =W2 W1 在使用动滑轮提升重物时,实际在使用动滑轮提升重物时,实际拉力的功拉力的功W W2 2 于动滑轮提升于动滑轮提升重物的功重物的功W W1 1,这是因为,这是因为W W2 2中还包括了中还包括了 的功以及的功以及 的功。的功。分析与结论大大提升动滑轮做提升动滑轮做克服摩擦做克服摩擦做FG物物F有用功有用功总功总功总功:有用功与额外功的总和。总功:有用功与额外功的总和。有用功:机械对克服物体重力所有用功:机械对克服物体重力所做的功是有用的,是必须做的,做的功是有用的,是必须做的,这部分功叫做作有用功。这部分功叫
22、做作有用功。额外功:提升重物时,不可避额外功:提升重物时,不可避免地要克服滑轮本身受的重力免地要克服滑轮本身受的重力和摩擦力做功,这部分功叫做和摩擦力做功,这部分功叫做额外功。额外功。认识认识W W有有、W W额额、W W总总W总总 W有用有用 W额额总有用WWFsGh大量实验总结功的原理:大量实验总结功的原理:使用任何机械都不能省功。使用任何机械都不能省功。 n机械效率机械效率:有用功跟总功的比值。有用功跟总功的比值。 总总有用有用WW 无单位,小于无单位,小于1 1,用百,用百分数形式表示。分数形式表示。 在总功中有用功所占的比例越在总功中有用功所占的比例越 越好。越好。大大区分功率和机械
23、效率:区分功率和机械效率:功率:表示做功的快慢,功率:表示做功的快慢,机械效率:有用功和总功的比值,是两个完全不同的物理量。机械效率:有用功和总功的比值,是两个完全不同的物理量。功率大的机械不一定效率高,两者之间没有因果关系。功率大的机械不一定效率高,两者之间没有因果关系。n对使用任何机械都不能省功的理解:对使用任何机械都不能省功的理解:n一种情况是一种情况是“等功等功”,这是一种理想状态;,这是一种理想状态;另一种情况是另一种情况是“费功费功”。n明确:理想情况下明确:理想情况下- =1=1 实际情况下实际情况下- 11对机械效率的认识n认识W有、W额、W总对对有有用用功、功、额额外外功、功
24、、总总功功的的理理解解 人提沙子做功人提沙子做功1、对砂子做功、对砂子做功2、对桶做功、对桶做功3、克服自重做功、克服自重做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功1、对砂子做功、对砂子做功2、对桶做功、对桶做功3、对动滑轮做功、对动滑轮做功人拉滑轮做功人拉滑轮做功1、对砂子做功、对砂子做功2、对口袋做功、对口袋做功3、对动滑轮做功、对动滑轮做功竖直使用滑轮组提升重物时,有用竖直使用滑轮组提升重物时,有用功为功为G物物h,水平使用滑轮组时,怎样求,水平使用滑轮组时,怎样求有用功呢?有用功呢?FaFG物物h fL例:用一动滑轮将重例:用一动滑轮将重200N的砂子提到的砂子提到9m高的脚手架上,所用力是高的脚手
25、架上,所用力是120N,求,求有用功、总功、机械效率各是多少?有用功、总功、机械效率各是多少?J1800m9N200 GhW有有用用J2160m18N120 FsW总解:解:%3 .83J2160J1800总有用WW额额有用有用有用有用总总有用有用WWWWW (1 1)减小机械自重)减小机械自重(2 2)减小机械间的摩擦力。)减小机械间的摩擦力。如何提高机械效率如何提高机械效率克服机械自重和克服机械自重和摩擦所做的功摩擦所做的功斜 面停停车车楼楼变变形形斜斜面面斜面的机械效率:n理想斜面(光滑)GLhFLhfLGhGhFLGhWW 总总有有用用 n非理想:GhFL 课例:机械效率课例:机械效率
26、第四节测定滑轮组的机械效率第四节测定滑轮组的机械效率 教学目标教学目标 :1、通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识。2、学会测滑轮组的机械效率 。3、了解与机械效率有关因素,知道提高机械效率的方法。 实验设计流程n实验原理n需要测量的物理量n测量工具n需要的其他器材n实验操作的注意事项n完善实验步骤。 问题一问题一:同一滑轮组挂不同量的钩码时,机械效率相:同一滑轮组挂不同量的钩码时,机械效率相同吗?同吗?(与重物的关系)(与重物的关系) (“物体上升越高,机械物体上升越高,机械其效率越大其效率越大”的说法对不对?)的说法对不对?)(同一滑轮组机械效(同一滑轮组机械效率是否恒定不变)率是否恒定不
27、变)问题二问题二:双滑轮组和单滑轮组都挂相同的钩码时,机:双滑轮组和单滑轮组都挂相同的钩码时,机械效率相同吗?械效率相同吗?问题三问题三:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些?:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些?应如何提高机械效率?应如何提高机械效率?明确探究问题:明确探究问题:问题四问题四:在测定滑轮组的机械效率的实验中,在测定滑轮组的机械效率的实验中,如果不用刻度尺测量钩码和弹簧秤向上移动的如果不用刻度尺测量钩码和弹簧秤向上移动的距离,能不能求出机械效率?距离,能不能求出机械效率?实验指导:实验指导:1、怎样测量在力的方向上移动的距离?、怎样测量在力的方向上移动的距离?2、怎样测出
28、力?、怎样测出力?3、设计记录表格、设计记录表格说明:说明:1、重物不可太少,否则示数过小,误差较大。、重物不可太少,否则示数过小,误差较大。2、教育部发布的教学仪器标准规定,用、教育部发布的教学仪器标准规定,用J2122型但型但滑轮组吊起滑轮组吊起9.8N的重物实验,其机械效率一般不低的重物实验,其机械效率一般不低于于90%,用双并滑轮组吊起,用双并滑轮组吊起9.8N的重物实验,其机的重物实验,其机械效率不低于械效率不低于60%。3、影响测力计读数准确性的因素、影响测力计读数准确性的因素分析:分析:有用有用额外额外额外额外有用有用有用有用总总有用有用WWWWWWW 11 n概念辨析:概念辨析
29、:n1 1、有用功越多,机械效率越高;、有用功越多,机械效率越高;n2 2、额外功越少,机械效率越高;、额外功越少,机械效率越高;n3 3、物体做功的功率越低,机械效率越低;、物体做功的功率越低,机械效率越低;n4 4、做总功越多,机械效率越低;、做总功越多,机械效率越低;n5 5、做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高;、做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高;n6 6、做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高;、做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高;n7 7、用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同;、用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同;n8 8、因为有用
30、功小于总功,所以机械效率总小于、因为有用功小于总功,所以机械效率总小于1 1;n9 9、做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高;、做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高;n1010、有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高。、有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高。n机械效率与我们的生活息息相关,效率的概念已广泛应用于工作、生活和学习等方面,有必要让学生去探究、理解。n教材通过再次探究动滑轮活动,让学生亲自体会什么是有用功,什么是总功,通过比较有用功和总功的大小,认识机械效率的物理意义,找出提高机械效率的方法。n机械效率的概念涉及面广,内容抽象,并且是利用两个功的比值来定义的物理量,学生
31、较难把握。教学中要运用各种教学手段,让学生多看、多举例、多比较、多练习,从不同的角度去体会效率的意义,联系生活实际,把效率问题从简单机械引伸到生活的方方面面。例如:组织学生讨论怎样提高自行车的机械效率,使学生能把课堂知识活学活用,在学习和生活中增强提高效率的意识。n学生常常会把功率和效率问题相混淆,应在习题课中强调:前者表示做功的快慢,后者是有用功和总功的比值,是两个完全不同的物理量。功率大的机械不一定效率高,两者之间没有因果关系。注意区分机械效率、功率注意区分机械效率、功率【教学目标【教学目标】1通过实例分析,认识到运动的物体能做功,具有动能;通过实例分析,认识到运动的物体能做功,具有动能;
32、2通过探究,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关,通过探究,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关,并能解释简单的现象;并能解释简单的现象;3通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象;能解释简单的现象;4通过观察和实验认识并理解动能和势能的转化过程,能解释通过观察和实验认识并理解动能和势能的转化过程,能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。物理现象。知道在相互转化的过程中能的总量保持不变。5能够运用控制变量法进行实验设计;逐步养成
33、在实验中认真能够运用控制变量法进行实验设计;逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。观察、勤于思考的习惯。6.了解水能和风能的应用。了解水能和风能的应用。第五节第五节 机械能机械能建立能量的概念探究影响各种能的大小的因素建立机械能的概念探究动能和势能之间转化的规律,总结得出机械能守能定律认识生活中的能及能的转化的事例。 教学设计思路观察思考:在所示的各种情形中,哪个物体能够做功?动能观察思考:观察思考:(1)纸盒为什么会移动一段距离?)纸盒为什么会移动一段距离?(2)同一小球从不同高度滚下,撞击纸盒移动距离有什么不)同一小球从不同高度滚下,撞击纸盒移动距离有什么不同?同?(3)不同质量的小球
34、从同样的高度滚下,撞击纸盒移动的距)不同质量的小球从同样的高度滚下,撞击纸盒移动的距离有什么不同?离有什么不同?演示实验:演示实验:归纳结论:归纳结论:滚动的小球对纸盒能够做功。滚动的小球对纸盒能够做功。物体由于运动而具有的能叫做动能。用物体由于运动而具有的能叫做动能。用Ek表示,单位是焦耳。表示,单位是焦耳。反思控制变量的实现措施运动物体的动能大小与物体的运动物体的动能大小与物体的速度速度和和质量质量有关,物体的有关,物体的速度速度(v)越大,越大,质量质量(m)越大,它具有的动能就越大越大,它具有的动能就越大 运动着的锤子能将钉子打入木板中重力势能重力势能探究重力势能与哪些因素有关?模拟打
35、桩:要想把桩打得深些,可以采取哪些方法?桩被打得深浅不同,说明什么?重力势能与哪些因素有关?木桩为什么会陷入细沙中?被举高的物体同样具有做功的本领,它具有的能叫做重力势能3总结归纳总结归纳重力势能的大小与高度和质量有关。 物体质量越大、位置越高,做功本领就越大,物体具有的重力势能就越多。 说明:高度是跟参考面有关系的,同一物体选择不同的参考面,具有的重力势能不同 。弹性势能弹性势能观察思考:(1)拉弯的弓能够把箭射出去,说明了什么?(2)射出箭的远近不同说明什么?(3)弹性势能的大小与哪些因素有关?归纳总结:物体由于形变而具有的能叫做弹性势能。 同一弹性物体在一定范围内形变越大,具有的弹性势能
36、就越多。介绍弹性形变机械能机械能问题:这些物体都具有什么能?在高空飞行的飞机悬在空中的热气球被拉长的橡皮筋机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能质量质量运动速度运动速度高度高度弹性形弹性形变程度变程度质量质量问题:动能和势能之间是否能够转化?问题:动能和势能转化过程中遵循什么规律?AB总结:机械能守恒定律课例:动能和势能课例:动能和势能例:体重为例:体重为500N的人手提一个重的人手提一个重50N的箱的箱子乘电梯,随电梯竖直向上匀速上升的高度子乘电梯,随电梯竖直向上匀速上升的高度为为20m,则人手对箱子的作用力所做的功为,则人手对箱子的作用力所做的功为_J。1000 1、
37、怎样理解是否做功?、怎样理解是否做功?2、测滑轮组的机械效率一定要匀速提升吗?、测滑轮组的机械效率一定要匀速提升吗?教材:教材:p121怎样测出力?怎样测出力?应当竖直向上拉绳应当竖直向上拉绳子。弹簧测力计所子。弹簧测力计所示数值为拉力示数值为拉力F的大的大小,必须在匀速上小,必须在匀速上升的过程中读出来。升的过程中读出来。3、测力计能倒着用吗?、测力计能倒着用吗?教材:教材:p121“根据根据G=mg换算出钩码的重力换算出钩码的重力”4、教材中的几个表述:、教材中的几个表述:教材:教材:p121“绳端的初位置绳端的初位置/m”, “绳端的末位置绳端的末位置/m”教材:教材:p118“在总功中
38、我们希望有用功所占的比例越大在总功中我们希望有用功所占的比例越大越好。有用功的比例大,说明机械对输入越好。有用功的比例大,说明机械对输入功的利用程度高,也就是机械的工作效率功的利用程度高,也就是机械的工作效率高。高。”5、关于动能和势能、关于动能和势能动能是相对量,因为对不同的参照系,速度的值是不同的,因而对不同的参照系,同一物体的动能不同。势能(重力势能和弹性势能)为系统所共有。弹性势能由形变体及与之相关联的物体所共有;重力势能为被举高的物体与地球共有。两种势能都是相对量,参考点选定了,势能的值才具有其确定的意义。6、难点:过程分析、难点:过程分析指导学生学会分析能的转化过程。能的转化和守恒
39、贯穿于物理学的始终,也能的转化和守恒贯穿于物理学的始终,也是自然界普遍遵循的重要规律。是自然界普遍遵循的重要规律。分析判断能的转化过程的一般步骤:分析判断能的转化过程的一般步骤:(1 1)分析研究对象的运动过程分为几个阶段;)分析研究对象的运动过程分为几个阶段;(2 2)分析在每个阶段中运动形式发生了怎样的)分析在每个阶段中运动形式发生了怎样的变化;变化;(3 3)分析每种运动形式对应何种形式的能。)分析每种运动形式对应何种形式的能。例如:自由落下的小球,落到地面又竖直向上跳例如:自由落下的小球,落到地面又竖直向上跳起的过程。起的过程。2自行车下坡时,不蹬脚踏板,其速度也会越来越大,在此过程中
40、,自行车的动能逐渐 ,自行车的重力势能逐渐 。3图是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与_有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的_小。1皮球从某一高度释放,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球上升的过程重力势能 ,皮球在整个运动过程中的机械能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)4阳阳在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上又阳阳在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上又被弹起。当她从接触蹦床床面到运动至最低点被弹起。当她从接触蹦床床面到运动至最低点的过程中
41、(忽略空气阻力的影响),以下说法的过程中(忽略空气阻力的影响),以下说法正确的是正确的是nA阳阳的重力势能逐渐减小阳阳的重力势能逐渐减小nB蹦床的弹性势能逐渐增大蹦床的弹性势能逐渐增大nC阳阳的动能逐渐减小阳阳的动能逐渐减小nD阳阳受到的合力先减小后增大阳阳受到的合力先减小后增大5. 图所示情景是一种游戏,叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是( ) A. 游戏者的动能一直在增加 B. 游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C. 游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能 D. 游戏者到c点时,他的动能为零思考问题:1、为什么用双并滑轮组实验的机械效率比用但滑轮组实验低?2、如图所示的装置中,用手将小球向下拉动使它离开原来的平衡位置。放开手后,观察小球的运动情况。并说明这一过程中能量的相互转化情况。3、在测量斜面机械效率的实验中,小车的质量、斜面长度和高度都不变,小车滚动时拉上斜面的机械效率大还是滑动时拉上斜面的机械效率大?为什么?