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1、
第十一章 機械功和機械能
11.1 怎樣才叫做功
一、教學目的:
1 知道力學中的功的含義。
2 理解力學中做功的兩個必要的因素。
3 理解功的計算式和單位,會用公式進行簡單計算。
二、教學重點和難點:
1知道力學中的功的含義;理解力學中做功的兩個必要的因素。
2理解功的計算式和單位,會用公式進行簡單計算
四、教學過程:
(一).復習,知識準備
1.力的三要素是什么?
2、水平推箱子,推力方向怎樣?
3、向上提箱子,拉力方向如何?
4、重力的方向如何?
(二).引入新課
依日常生活中一些做:“工”和“功”的例子。引入新課并啟發(fā)學生區(qū)分“工”與“功”,
2、進一步得出做功的兩個必要因素。
(三).新課教學
1.力學里所說的功包括兩個必要的因素:
(1) 作用在物體上的力。 (F)
(2) 物體在力的方向上通過的距離。 (S)
2.舉例幾個不做功的例子:
(1)物體沒有受到力的作用,但因為慣性通過一段路程,也就是沒有力做功。如在光滑的水平冰面上,一物體由于慣性做勻速直線運動。沒受力。
(2)物體受到力,但沒有移動距離,即通過的路程為零。如一人用很大的力推一輛汽車,汽車沒移動,推力對物體沒有做功。
(3)物體受到力的作用,也移動了距離,但移動的距離不是在力的方向上移動的。如手提一桶水
3、在水平地面上行走,提桶的力沒有對桶做力。
3.功的計算,功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
(1)功的計算式:W=FS
(2)功的單位:焦耳,1焦=1牛?米。
(3)功的大小與作用在物體上的力成正比,跟物體通過的距離成正比。
4.1焦耳的物理含義:在1牛頓力的作用下,物體在這個力的方向上通過的距離是1米。
L
h
F
G
(四). 例題
(五).小結及五分鐘測試。
五、教學后記:
11.2怎樣比較做功快慢
一、教學目的:
1 、理解功率,知道什么是功率。
2、知道功率的物理定義,
3、知道計算功率的公式及功率的單位
4、。
4、 會用功率的公式進行簡單的計算。
二、教學重點和難點:
1、理解功率,知道什么是功率。
2、知道功率的物理定義,
1、知道計算功率的公式及功率的單位。
2 、會用功率的公式進行簡單的計算。
四、教學過程:
(一).復習提問
1.速度是表示什么的物理量?它的定義是什么?
2.功的計算公式是什么?
(二).引入新課
從下列問題引入新課:甲同學把一桶水提到3樓用了30秒,而乙同學把同樣的一桶水提到3樓卻用了40秒,問誰做功快?如果甲物體1分鐘做了300J的功,而乙物體40秒鐘做了240J的功,問誰做功快?從而提出物體做功的快慢用功率表示來引入新課。
(三).
5、新課教學
1.功率是表示物體做功快慢的物理量。
2.功率的定義:單位時間內完成的功叫做功率。
3.功率的定義式:P=W/t
4.功率的單位:瓦特(符號W)1瓦=1焦/秒;1千瓦=1000瓦。
5.物理意義:1瓦表示物體在一秒鐘內完成的功是1焦。
6.介紹功率另一個單位:1馬力=0.735千瓦=735瓦。
7.一些機械常見的功率。(學生閱讀)
8、比一比,誰的功率大
(a)需要測量哪些量?
(b)怎樣測量?
(c)設計表格
(d)比較做功快慢
(e)討論不同運動員功率不同的原因
9、例題,用分析法分析,
板書。
P=W/t 而W=Gh、G=m
6、g、m=ρv
10.介紹額定功率(銘牌上的功率)。
(四) 小結及測試。
(五).布置作業(yè)。
教學后記:
11.3如何提高機械效率
一、教學目的:
1 知道什么是有用功、額外功和總功。
2 知道什么叫機械效率,知道計算公式,知道機械效率點小于1。
3 知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、教學重點和難點:
1 知道什么是有用功、額外功和總功。
2 知道什么叫機械效率,知道計算公式,知道機械效率點小于1。
三、教具準備:
動滑輪(1個)、繩子、木塊、桶、沙。
F
G
四、教學過程:
(一).復習提問
1.什么是功的原理?
2.如圖所
7、示的動滑輪提升重5N的
物體,用功的原理求動力F= 。
3.讓學生計算最近一次考試本班的合格率。
(二).新課教學
1.學生閱讀教材(圖14-6)
2.演示啟發(fā),引入課題。
F
G
(1)有用功:我們所需要的功
(2)額外功:對于額外負擔所不得不做的功。
(3)總功:有用功與額外功。
G(N)
h(m)
W阻(J)
F(N)
S(m)
W動(J)
η
1.96
0.05
0.098
1.2
0.1
0.12
比較W動 和W阻發(fā)現(xiàn)W動>W阻為什么呢?引入機械效率。
3.有用功的定義:對人們有用的功叫有用功。W有 =Gh
8、
4.額外功:人們不需要但又不得不做的功叫額外功。W額=W總- W有
5.總功:有用功和額外功之和。W總=FS
6.機械效率:有用功跟總功之比。
,計算本實驗η。
7.了解一些常見機械的效率。
8.提高機械效率的意義及方法。
9.例題(略)關于η的計算。
(三).小結及測試。
(四)布置作業(yè)。
五、教學后記:
第 二課時
實驗 測滑輪組的機械效率
一、教學目的:
1、學習組裝滑輪組和會測滑輪組的機械效率。
2、培養(yǎng)學生獨立實驗的能力
二、教學重點和難點:
1、會測滑輪組的η。
2、理解S與h的關系。
三、教具準備:
滑輪組、刻度尺、彈簧秤
9、等。
四、教學過程:
(一).復習提問
1.什么是有用功,額外功,總功?
2.什么叫機械效率?計算公式?
(二).啟發(fā)實驗
1.閱讀教材
2.討論:A在用滑輪組提升重物的過程中,哪部分是有用功,哪部分是額外功?B要測出機械效率,需要知道W有用W總,為此需要測出哪些物理量?應如何測。
F
G
3.教師示范演示測η的全過程,注意提醒學生重點部分和容易出錯的地方。
(三).學生分組實驗,完成(表格)。
實驗步驟:
1.按圖把滑輪組裝好,并記下鉤碼和彈簧稱的位置;
2.勻速拉動彈簧稱,使鉤碼G升高,從彈簧稱讀出拉力F的大小,用刻度尺測出鉤碼提升的
10、高度h和彈簧稱移動的距離s,填入表格。
3.算出有用功,總功和機械效率,填入表中
4.組裝另一組滑輪組,重做1,2,3
(四).教師巡查指導。
(五).小結及測試
五、教學后記:
11.4認識動能和勢能
一、教學目的:
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3.知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。
4.知道什么是機械能及機械能的單位。
二、教學重點和難點:
1、決定動能、勢能大小的因素。
2、判斷物體所具有的機械能。
三、教具準備:
斜槽,鋼球,木塊,橡皮筋,壓縮彈簧、沙,小木樁
11、、鐵架臺等。
四、教學過程:
(一)、引入新課:
從能源,體能方面引入能量復習知識;功和能的關系
(二)、新課教學
1、能量
演示:A玩具小車拉木塊;B舉高的鉤碼拉木塊(通過鐵架臺和滑輪)C伸長的橡皮筋拉木塊。
問:三個物體是否對木塊做功?(學生回答:做了功)
歸納:(1)物體能夠做功,我們就說它具有能量,物體能做的功越多,它的能量就越大。(1)怎樣判斷物體是否有能量?看它能否做功。
2、動能
(1)概念:物體由于運動而具有的能叫動能
(2)決定動能大小因素
演示實驗:圖1-1
質量相同,速度越大,做的功越多,動能越大;
速度相同,質量越大,做的功越多,
12、動能越大。
結論:動能的大小與物體的質量和運動的速度有關。
3.勢能(重力勢能和彈性勢能)
(1)重力勢能
①概念:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能
②重力勢能大小的決定因素
演示實驗:如右圖
結論:重力勢能大小與物體被舉高的
高度和質量有關。
(2)彈性勢能
①概念:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
②彈性勢能大小決定的因素:形變的大小
4.機械能:動能和勢能統(tǒng)稱為機械能,它的單位是:焦耳
5.練習、小結
6.作業(yè):
五、教學后記:
11.4認識動能和勢
13、能(第2課時)
一、教學目的:
1.知道動能和勢能、彈性勢能可以相互轉化。
2.能解釋有關動能和勢能相互轉化的例子。
二、教學重點和難點:
1、動能和勢能相互轉化
2、能解釋有關動能和勢能相互轉化的簡單物理現(xiàn)象。
三、教具準備:
滾擺、小球、木板、斜面。
四、教學過程:
(一).復習提問:
1、什么叫動能、重力勢能、彈性勢能?
2、它們的大小各由什么因素決定?
(二).引入新課:
演示小球豎直上拋,分析其上升和下落過程。
(三).新課教學
1.動能和重力勢能、彈性勢能的相互轉化。
(1).指出演示小球豎直上拋過程中,動能轉化成勢能(上升),勢能轉化成動能(下
14、落)。
(2).演示滾擺實驗。
A.學生觀察并分析滾擺下落,上升過程中能的轉化.
B.歸納:下降:高度↓,速度↑,質量不變,是重力勢能轉化為動能。
上降:高度↑,速度↓,質量不變,是動能轉化為重力勢能。
(3).舉例說明動能和重力勢能相互轉化的例子。如自行車下坡、蕩秋千、高空擲物、蕩秋千、人造地球衛(wèi)星等。
2.動能和彈性勢能的相互轉化。
(1)演示實驗:小車的動能與彈性勢能的相互轉化。
A.學生觀察并分析小車運動過程中能的轉化.
B.歸納:彈簧壓縮:小車速度↓,彈簧形變↑,是動能轉化為彈性勢能。
彈簧恢復:小車速度↑,彈簧形變↓,是彈性勢能轉化為動能。
(2)演示實驗:分析乒乓球從手中下落到地上,又向上彈的過程中能的轉化情況。
分析:乒乓球從手中下落到剛接觸地面是重力勢能轉化成動能,從接觸地面到發(fā)生到最大形變是動能轉化成彈性勢能,從恢復形變到離開地面是彈性勢能轉化為動動,從離開地面上升的過程是動能轉化為重力勢能。
(3)舉例動能與彈性勢能相互轉化的例子。
3.學生討論。
4.練習
5.小結。
教學后記:
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