物理八年级下册第十一章功和机械能 教案.pdf

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1、中考 第 1 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。（4）能利用的功的公式进行简单的计算 2.过程与方法（1）通过观察和实验了解功的物理意义。（2）.经历探究，了解改变做功大小的方法 3.情感态度和价值观 通过课件设置情景，培养学生初步的观察、分析、推理能力【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【教学方法】实验探究法、观察法【课前准备】动画实例和图片实例【课时安排】1 课时【教学过程】一、导入新课 中考 师:图中物体受到几个力的作用？答：

2、受重力及人的拉力作用 师：什么力对物体的向上移动作出了贡献？答：人的拉力 二、新课教学（一）功的定义 师：使用了很大力气，却没有推动石头 网球在光滑地面上滚动 师：总结：展示的三幅图中，有的力对物体移动有贡献，有的力则对物体移动没有贡献。像图一这样，力对物体移动做出贡献则说明力对物体做了功。师：那么什么是功呢？师：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，力学里就说这个力做了功。师：想一想，他们都做功了么？（1）物体受到向上的拉力作用，且物体在这个拉力的方向上移动了一段距离，说明力对物体做了功。中考（2）叉车对物体向上的力将货物移动了一段距离 s，我们说叉车的举力对货物做了功，或

3、简单地说叉车对货物做了功。（3）人推石头，虽然累，但有力无距离，所以不做功。（4）物体受到力的作用也移动一段距离，但没在力的方向上移动一段距离，不做功。（5）因为物体虽然在水平方向上（靠惯性）移动了距离，但在水平方向上（手）没有力作用在物体上，所以不做功。师：谁能总结一下，怎样才算做功？生：做功的两个必要因素是：1.有力作用在物体上 F 2.物体在这个力的方向上移动了一段距离 s 师：不做功的三种情况：1有力作用在物体上，但是在力的方向上没有通过的距离 2有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用 3有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的（即移动的距离不是这个“力”产生的）（二

4、）功的计算 1、请体验将一本书举过头顶和将 10 本书举过头顶，做的功一样多吗？为什么？这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？中考 生：将一本书举过头顶和将十本书举过头顶做的功不一样，十本书举过头顶做的功更多；说明了做功的多少与力的大小有关，力越大，做功越多 2、请体验将物理教材举过肩和举过头顶，做的功一样多吗？为什么？这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？生：将教材举过肩和举过头顶做的功不一样，且举过头顶做的功更多；说明了做功的多少与距离的远近有关，移动距离越大做的功越多 师：经过上述分析知道：功（W）与力的大小（F）和在力的方向上移动的距离（S）都成正比！师：1、功的大小 功等于作用力跟物

5、体沿力的方向上通过的距离的乘积。师：2、计算公式：功=力力的方向移动的距离 W=Fs 师：3、符号的意义及单位：W-功-焦耳（J）F-力-牛顿（N）s-距离-米（m）用文字表示：焦耳牛米 师：4、意义：用N的力使物体在力的方向上移动米距离，力 对物体所做的功就是J。例 1、质量为 50kg 雪橇上装载了 350kg 的货物，一匹马拉着它匀速运到 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。解：马拉车所用的力与摩擦力大小相等 F=f=800N 马移动的距离 s=3000m 所以马做的功是 W=Fs=800N3000m=2.4106J 例 2、起重机把 8000N

6、的重物竖直向上匀速提升 5m后又沿水平方向匀速移动了 2m，在这一过过程中钢丝绳向上的拉力对物体做功多少焦？解：重物匀速上升，二力平衡，（FG)WFs=Gs=80005J=4104J 中考 答：起重机对钢材做的功为 4104J。三、巩固新知 1、起重机把重为 1000N的货物竖直提高 2m后，又沿水平方向移动 1m起重机钢绳做了（）功 A.1000J B.2000J C.3000J D.不能确定 2、放学后，某同学背着重 40 N 的书包沿水平路面走了 200 m，又登上大约 10 m 高的四楼才回到家。则他在回家的过程中对书包做的功约为（）A.0J B.400J C.2000J D.2400

7、J 3、奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子 75 kg 以上级举重金牌，她的挺举成绩是 165 kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为（）A.3102 J B.1103 J C.3103 J D.5103 J 4、一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）A在粗糙的地面上做功多 B在光滑的地面上做功多 C两次做功一样多 D条件不足，无法比较 5、在平地上，一小朋友用 50 N 的水平推力推动重 100 N 的箱子，前进了 10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高 1.5 m，他做了多少功？四、

8、课堂小结(板书)一、力学中的做功 中考 1.含义: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.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.二、功的计算 1.功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.2.功的公式 W=Fs.3.功的单位是焦耳,简称焦,符号是 J.第 2 节 功率 教学目标：1知识与技能：（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。2过程与方法 （1）通过建立功率概念的过程，学习用比较的方法进行物理探究；（2）通过

9、讨论，体会物理学中研究问题的方法。3情感态度与价值观 通过学习培养对生活中常见物理现象进行简单分析的能力。重点难点：重点：功率概念及相关计算。难点：对功率概念的理解。教学方法：功率概念的得出主要采用类比法；公式的推导需要用到数学分析法。仪器材料：多媒体自制 PPT课件。教学过程：一、创设情境，引入新课：用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快？中考 图中的情景说明了什么问题?类似的事例还有吗？教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景，并分组让 学生举例，讨论分析人和机械做功有什么区别，教师归纳。归纳总结：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少

10、，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；拖拉机耕地比牛耕地要快；机械收割比人工快；抽水机要发挑水快等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。组织学生讨论，对比速度概念的建立，引出功率。二、讲授新课：“借书、举书”比赛活动 借书：两名学生同时从前排出发向同学借六本书，将书顶在头上从后排回来，先到者为胜。结论 1：路程相同时，所用时间少的运动快；结论 2：书受头的支持力作用，在力的方向上没有距离，头对书不做功。举书：两名学生将书放在地上，按要求把书举到桌面上。男生一次举一本，女生一次举两本，先完成任务者为胜。同学们看到，同样的六本书都从地上被举到了桌子上

11、。结论 1：做功相同时，女生所用时间少做功快；结论 2：在相同的时间内，女生一次举起两本书做功多，男生一次举起一本书做功少。时间相同时，做功多的做功快。在学生学习热情高涨的情况下，提出问题：当做功以及做功所用的时间都不相同时，如何比较做功的快慢？在定性的分析之后，接下来带领学生分析数据用比值法定义功率。出示数据：同学们，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。那么，做功的快慢与拉力、物体在力的方向上移动的距离、做功多少、做功所用时间是什么关系？学生猜想：分别说出力大、距离长、做功多、时间少时做功快。接下来分析表中的数据：实验序号 拉力/N 提升高度/m 功/J 所用时间/s 1、2、3 做

12、功快慢 ；表一 做功最 1 25 0.80 20 2 2 60 0.50 30 3 3 200 0.20 40 4 4、5、6 做功快慢 ；表二 做功最 研究拉力做功的快慢，记录的实验数据如下表所示。中考 师：同学们，在相同的时间里，做功越多，做功越快；为了使问题简单，我们取 1 秒钟里所做的功。教师示范第一组数据的运算过程，各小组的 1 号分别完成 2-6 号的运算。（1）分析 1、2、3 号或 4、5、6 号数据结果可得出结论：拉力做功与所用时间的比值相同，拉力做功快慢相同。（2）分析比较表一和表二中的数据，可得出结论：拉力做功与所用时间的比值越大，拉力做功越快。通过六组数据的分析，我们得

13、到的结论是具有普遍性的。用字母“W”表示拉力做的功，用字母“t”表示做功所用的时间，力做功的快慢就可以写成：教师：用功率表示做的快慢，（此时板书课题：第 2 节 功率）各小组的 2 号给功率下定义；教师指着式子里的符号，学生用语言描述功率的定义。1功率定义：（2 号）功与做功所用时间之比叫做功率。教师给出功率的符号“P”，各小组的 3 号口述功率的表达式：功率等于功与做功所用时间之比。各小组的 4 号，看教材说出功率的单位及符号：3功率的单位：瓦特，简称：瓦，符号：W，换算关系：1kW=1000W 1W=1J/s 通过上面的分析得到结论：做功的快慢与拉力、物体在力的方向上移动的距离、做功多少、

14、做功所用时间无关。做功的快慢用功与做功所用时间之比表示。比值越大，做功越快；比值越小，做功越慢。W t =20J 2s=10 J/s 20J 2s=10 J/s 序号 1 在 1 s 里做的功：P=W t 2功率表达式：W t =20J 2s=10 J/s P=中考 分析比较序号 1、4 或 3、5，可知：在时间相同的情况下，拉力做功越多，做功越快。分析比较序号 1、5 或 2、6，可知：在做功相同的情况下，所用时间越少，做功越快。4应用：例题 一块大石头质量为 6 t，起重机在 15 s 内将大石头沿竖直方向匀速提升 1m，起重机提升这块大石头的功率是多少？学生板演，教师规范解题过程 三、运

15、用拓展：1、举重运动员把质量为 125kg 的杠铃在 2s 内举高 2m然后在空中停留 3s，运动员所做的功为_ _J，功率为_ _，运动员在后 3s 做的功为_J，功率为_(g=10N/kg)。2、两台机器的功率之比是 31，在相同时间里做功之比为_，若要做相同的功，所需时间之比为_。3、一重为 10N的物体，在水平拉力作用下做匀速直线运动，3s 内移动 15m，物体受到的摩擦力为 2N，则 10s 内拉力做的功为_J，拉力的功率为_W。4、某瀑布在 1s 内有 100m3的水从 20m高处落下，用它对水轮机做功，在不计损失的情况下，1min 内对水轮机做多少功？做功的功率是多大？课堂小结：

16、通过本节课的学习，请谈谈你在知识与能力、学习方法等方面的收获。布置作业：本节练习册 板书设计：112 功率 一、影响做功快慢的因素：1做功的多少；2 时间的长短。三、功率：1功率的概念：单位时间里完成的功，叫做功率 2功率的物理意义：表示物体做功的快慢 3计算公式：p=W/t 单位：瓦特 千瓦 二、比较物体做功快慢的方法：1 时间相同时，比较做功的多少 2做功相同时，比较时间的长短 3做功不同，时间不同时，比较功率 中考 第 3 节 动能和势能 教学目标 一、知识与技能 理解动能、势能的概念。二、过程与方法 通过探究，了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关并能解释简单的现象。教具：斜槽，钢球

17、，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。教学过程 一、引入新课 出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功?利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。二、新课学习 物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动

18、木块做功。1.动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。演示课本实验，实验可分三步：中考 将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。实验说明：从不同高度滚下的网球，具有不同的动能。上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么

19、钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。2.势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能

20、给纸弹一个力，并推动纸弹移一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。利用课本实验阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。被举高的重

21、物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的本领，但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。3.机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生中考 分析在

22、桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。4.能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。三、小结 通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量?有什么能量?(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。(3)在空中飞行的球，它具有

23、的重力势能是 5 焦，具有的动能是 4 焦，这只球具有的总机械能是多少?(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法?(5)从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?四、板书设计 第 4 节 机械能及其转化 (一)教学目标 1、知识与技能 中考(1)通过对滚摆实验的分析，理解动能和重力势能的相互转化。(2)通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象，理解动能和势能可以相互转化。2、过程与方法(1)培养学生运用能的转化知

24、识分析有关物理现象的转化。(2)培养学生从能量观点分析问题的意识。3、情感与价值观 通过阅读“科学世界”人造地球卫星，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。(二)教学重难点 1、重点：正确引导学生进行实验，得出动能和势能可以相互转化的结论。2、难点：组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳，领会机械能守恒的条件。(三)教学准备 滚摆，棉线，铁锁，人造卫星挂图。(四)教学过程 1复习 手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？2引入新课 学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力

25、势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）3进行新课 在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。实验 1：滚摆实验。出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最

26、低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重中考 力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。“想想做做”用铁锁做单摆。此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。综述实验，说明动能和重力势能是可以相互转化的。实验 2：弹性势能和动能的相互转化。演示能

27、和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先

28、我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。4科学世界 1人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一

29、步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面 439 公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是 2384 公里，它绕地中考 球一周的时间是 114 分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和

30、势能的相互转化。2关于人造卫星的知识，学生是非常感兴趣的，鉴于学生的知识基础，难以使学生揭开谜底，往往由此而损伤学生的求知欲。本节课如有可能，也可通俗地介绍卫星为什么能绕地球运行。讲法上可用想象推理的方法。参看图 1，水平地抛出一个物体，由于地球的吸引，它会落回地面，但是抛出的物体速度越快，它飞行的距离越远。人抛物体，抛出的距离不过几十米，但汽枪子弹能飞行几百米，步枪子弹能飞行几千米，而炮弹能飞行几十公里。我们可以设想，物体的速度足够大时，它就能永远不落回地面，围绕地球旋转。这个速度大约是 8 公里/秒。如果速度再大些，物体绕地球运行的轨道就由圆形变为椭圆形。人造卫星就是根据这个道理发射的。(五)小结（板书）