第2节能量转化的度量教案03.docx

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1、第三章能量的转化与守恒第3节 能量转化的量度一、教材分析功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章。通过本节学习，应使学生 初步建立功的概念，并学会分析解决一些实际问题,从而为本章以后的学习打下较好的基础。 教学中要注重培养学生从功的角度来分析力学现象。通过实验和实例的分析，注重引导学生 学习物理的思维过程，使学生受到学习方法的训练。本节另外一个知识点是需讲明功率的概念，阐明其为比较物体做功快慢的物理量，通 过类比讲明什么叫功率，功率的计算公式及单位。同时，结合机器实际的功率值，理解应用 过程中怎样选择合适的机器。二、教学目标1、认识在什么情况下力对物体做了功，理解做功的两个必要因素

2、。2、理解用功来量度能的转化多少。3、知道功的计算公式，知道功的单位，会用功的公式进行简单的计算。4、知道功率的概念，功率的意义和单位，初步掌握功率的计算方法。三、教学重点、难点教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。功率的概念、功率的计算公式、一些机器或生物体的功率。教学难点：功的概念。四、教学准备：五、课时安排：3课时六、教学过程设计：【复习引入】分析在下列情景中，能量如何转化？（1） 举重运动员在举起杠铃时；（运动员体内的化学能转化为杠铃的势能）（2）马拉车时；（马体内的化学能转化为车的动能和各种摩擦产生的热能）提问：在上述的例子中，有多少能量发生了转化？举杠铃和马拉车的速

3、度都影响能量转化的 快慢，为了量度能量转化的多少，描述能量转化的快慢，我们需要学习功和功率的有关知 识。引出课题【新课教学】提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。学生实验1：用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。问：两次移动的距离怎样？哪次“累” 一些呢？为什么？生：两次移动的距离相同，提书包“累” 一些，因为提书包需较大的拉力。师：移动相同的距离，需要的力越大越“累”。学生实验2：用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。问：哪次“累” 一些呢？为什么？生：提到桌面上“累” 一些，因为移动的距离较大。师：用同样的力移动物体，

4、移动的距离越大越“累”。学生实验3：用手将书包提5厘米左右和将4本书从地面提到桌面上。问：哪次“累” 一些？为什么？师：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“累二讲述：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一一功一、 功设问：功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图。【读图】从力和运动角度分析，举杠铃和拉马车有什么共同的特点？提问：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。生：都有力，物体都移动了一段距离。提问：移动的距离和力之间有何关系？生：是在

5、力的作用下，沿力的方向上移动的距离。建议：教师采用读图与画图相结合的方法，一边引导学生分析，一边在图上作出力和运动的 方向，有助于理解。【小结】杠铃和马车都有受到力的作用，并且在力的方向上通过一段距离，我们就说这个力 对物体做了功。马对小车做了功。是因为小车移动的距离是在推力的作用下，沿拉力方向移 动的。同样，因拉力是马施加的，也可以说马对小车做了功。（或者说施力物体对受力物体 做了功）【思考】1、举重运动员举起杠铃在头顶上保留3秒钟，成绩才有效。这段时间内运动员对 杠铃有力的作用吗？对杠铃有做功吗？为什么？分析：有力的作用，但没有做功，因为物体没有运动。2、在马向前拉车过程中，有受到重力作用

6、吗？有运动吗？重力对马车有做功吗？为什么？ 分析：有受到重力作用，有通过距离，但重力没有做功，因为在重力的方向上没有通过距离。3、一小球在冰面上由于惯性滑动，水平方向上有受力吗？有力对物体做功吗？为什么？【归纳】你能总结出做功的两个必要因素吗？做功的两个必要因素作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。注意：是必要因素，缺一不可。强调距离与力在同一方向上。【讨论】1、做功跟我们日常所说的“做工”或“工作” 一样吗？分析：“做工”或“工作”指一切消耗体力和脑力的工作，即使运动员举着杠铃不动，他也 在工作，但没有做功。功是力学上一个专用名词，它的涵义要狭窄和严格得多。在初中阶段, 不阐述功的概

7、念，仅是从功的两个必要因素去理解功。2、起重机下挂着重物，在以下三种情景中，钢索的拉力是否都对它做了功？为什么？将货物匀速向上提升；分析：拉力做了功，因为满足做功的两个必要条件。 货物在空中静止不动；分析：没有功，因为虽有拉力，但没有在力的方向上移动的距离。将货物沿水平方向匀速移动分析：没做功，因为拉力在竖直方向，钩码的移动是水平方向的，不是在拉力方向上移动的, 所以拉力没做功。建议；引导学生从是否受力、是否运动、是否沿着力的方向运动三个方面加以分析，进一步 加深对做功必要因素的理解。【活动1请同学们举几个生活中做功和没做功的实例，并分析。通过讨论提出一个与“是 否做功”有关的问题。建议：教师

8、在活动中注意学生的反馈情况，及时引导和指正，同时加以鼓励。【活动2】在大扫除时，小明负责提水，干得满头大汗，分析在整个过程中，小明有没有做 功？ 从一楼沿楼梯上了三楼分析FWO, SWO,且F、S方向相同，WWO ；沿着走廊走到教室门口分析FWO, SWO,但在力F方向上没有移动距离，W=0； 正好有一同学在门口搬桌子，他提着水侧身站着，让同学先过，然后进来。分析:FWO, S=0, W=0【过渡】在举重运动员举杠铃的过程中，发现杠铃越重，举得越高，举起它所要转化的化学 能越多，能量转化的多少用做功的大小来量度。所以功有大小，功的大小与什么有关呢？（根 据做功的两个必要因素进行猜测）【猜测1与

9、受力的大小有关；【猜测2】与在力的方向通过的距离长短有关；二、功的计算科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：功=力X距离（力的方向上移动的距离）W= F X S （注意合指F的方向上移动的距离）功的单位是由力的单位和距离的单位决定的。力的单位是牛，距离的单位是米，那么功的单 位就是牛米。为了纪念英国物理学家焦耳对物理学做的杰出贡献，把功的单位牛顿米就 称为焦耳，简称焦。（板书：功的单位：焦耳（J）牛米 （1焦=1牛米）公式变形：F=W/ss = W/F注意：F、s的方向是同一直线，切不可以将其他的距离代入。【应用】1、科学书不小心掉在地上，将它从地上捡起，试估算要做多少

10、功？提示：力与距离在同一方向，力对物体有做功，科学书重约1牛，课桌的高度约1米，捡起的力约等于课本的重力，W=Fs=l牛 1米=1焦2、把一只鸡蛋举高2米，做功约多少？提示：一只鸡蛋重约0.5牛，捡起的力约等于鸡蛋的重力，W=Fs=0.5牛2米=1焦【例题】I、如图，有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为I米的桌面上，需要 做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？在后过程中， 地面对物体的支持力多大？做功多少？解：Fi=G=100牛，物体在力的上通过的距离Si=l米，Wi=FiS=100 牛义 1 米=100 焦F2=50牛，物体在力的上通过的距离S2=

11、10米，W2 = F2 s2= 50 牛 X 10 米=500 焦W3=F3 s3=0焦（因为力与距离不在同一直线上）思考：比较前过程中重力做功与拉力做功有什么不同？比较后过程中拉力做功和摩擦力做功有什么不同？【拓展】如果物体在力的作用下，沿力的方向运动（力与运动的方向一致），就说力对物体 做功；如果物体运动的方向与受力的方向相反，就说克服某力做功。举例：在例1的前过程中，如何表达拉力和重力做功？分析：拉力对物体做功，物体克服重力做功（W=Gh=100牛XI米=100焦）2、马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了 400米，做了 3义1（/焦的功。车受的重力 有没有做功？马的水平拉力是多

12、少牛？解：因为马车在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功。F=W/s=3X1（T焦 / 400 米=750 牛【讨论】结合举重和马拉车等事例，谈谈能量的转化跟做功的关系。例2中，马消耗了多少化学能？有多少能量转化为车的机械能和摩擦消耗的热能？ （3X105 焦）做功的过程实质上就是能量转化的过程，通过做功的形式将一种能量转化为其他种的 能量。力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。所以物体之所以具有做功的本领，是 因为它具有能，没有能量的物体无法做功。因此能量与功的单位一样，都是焦耳。【思考】功和能的关系对我们解决具体问题有什么用处？（“做功的多少”和“转化的能量 的多少”可以互相确定）