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1、第十一章 機械功與機械能
一、課標要求
1.知道機械功的概念。用生活中的實例說明機械功的和功率的含義。
2.知道機械效率。了解提高機械效率的途徑和意義。
3.知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式的能的轉化。
二、本章教材分析
本章講述功和能的初步知識，主要內容有：功、功率、機械效率的概念，動能、勢能、機械能的概念以及動能、勢能的相互轉化規(guī)律。
功和能的關系及各種不同形式的能相互轉化和守恒的規(guī)律，從更深的層次上反映了物質運動和相互作用的本質，是自然科學的核心內容之一。
能的概念把各種自然現象統(tǒng)一起來，揭示了自然界中的各種現象不是孤
2、立的，而是互相有聯系的。本章所講述的機械能是最常見的一種形式的能量，是學習各種不同形式能的起點；所討論的機械功和功率的概念，是運動和力的進一步綜合和擴展，也是理解機械能和他各種不同形式能的基礎，為以后學習電功和電功率打下基礎。
本章的前三節(jié)主要討論“機械功”。
11.1節(jié)介紹“怎樣才叫做功”，建立功的概念，給出功的公式和單位，學習測算功的大??；
11.2節(jié)研究“怎樣比較做功的快慢”，從而建立功率的概念，給出功率的公式和單位，并運用公式測量功率；
11.3節(jié)通過分析機械做功的實例，認識有用功和額外功，由此建立機械效率的概念，學習測算簡單機械的機械效率。
11.4節(jié)則主要介紹“機械能”。
3、
以功的概念為基礎，提出“物體具有做功的本領，即具有能”，安排的兩個活動，讓學生通過觀察實驗，分析兩種形式的機械能：動能和勢能的大小分別跟什么因素有關，最后指出動能和勢能是可以相互轉化的，做功的過程就是能量相互轉化的過程。
三、本章重、難點
教學重點：功和機械能的概念。
教學難點：功、機械效率及能的概念。
四、課時安排
本章共4節(jié)內容，教學用11課時，每節(jié)用2課時，復習及單元檢測用3課時。
11.1 怎樣才叫做功
教學目標：
知識與技能
(1知道機械功的概念和做功的兩個因素。
(2) 知道功的計算公式W=FS和功的單位。能用功的公式進行有關計
4、算。
過程與方法
(3) 經歷觀察和解釋生活、生產中的有關實例的過程，了解功的含義，學習從物理現象中歸納簡單物理規(guī)律的方法。。
情感、態(tài)度和價值觀
（4）通過觀察生產、生活中的做功實例，認識到物理知識與自然現象、生產生活的緊密聯系，樂于探索自然現象與物理規(guī)律。
教學重點：建立機械功概念的過程、學會用功的公式進行簡單的計算。
教學難點：理解功的概念及會用做功的兩個必要條件判斷力對物體是否做功。
學習方法指導：
本節(jié)學習的是功的兩個必要因素的理解以及計算，研究功的相關問題，可遵循以下原則。
（1）物體是否受到力的作用，沒有力則無法談論功
（2）物體是否發(fā)生距離的改變，沒有距離也
5、不會存在功。
（3）物體受力的方向與移動距離的方向是否垂直，如果垂直力不會做功。
另外在確定功的大小時，必須同時考慮力和距離的情況，具體情況具體分析，不要隨便把一個力與另一個毫不相干的距離相乘得到功。S為物體在力的方向上通過的距離，而F則為物體在通過距離的方向所受到的力。
思維誤區(qū)
本節(jié)常見的易錯、易漏、易混點有：
1、根據功的兩個因素，確定功是否存在，這是非常關鍵的又是極容易出錯的地方。
2、能夠從眾多的條件中篩選真正有用的條件，完成功的大小的確定。
教學準備：小車、細線、鉤碼。
教學方法：討論、閱讀法。
教學過程：
第一課時
一、新課導入
觀察課本圖11-1，人用了
6、力，但沒有做功。究竟怎樣才叫做功呢？
活動1觀察或演示活動1，找出它們的工作過程有什么共同特點，請同學們觀察課本。
師：指導學生分析討論，注意引導“機械”工作過程共同點。
二、新課教學：
（一）、怎樣才叫做功
1、力學上的功
作用在物體上的力，使物體在方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了機械功，簡稱做了功。
2、做功的兩個必要因素
力學上所學的功包括兩個因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向的距離。
教師強調注意：
1、判斷一個力是否做了功，哪些因素缺一不可。否則就沒有做功。例如：運動員把杠鈴舉在頭上不支時，雖然有力但沒有沿這個力的方向移動距離，所以沒有做功，
7、可見功包括兩個必要因素，缺一不可，也就是說有力作用在物體上這個力一定做功；物體移動了距離也一定有力對它做功。但做功過程中，一定有力的作用，而且物體在力的方向上通過距離。
2、引導學生根據上面的知識判斷活動2：力對物體做了功嗎？
小結：在下列三種情況下，力對物體沒有功
(1)物體沒有受到力的作用，但因為慣性通過一段距離，也就沒有力做功。例如某同學踢足球，球離開腳后飛出了100m遠，足球飛出100m遠過程中，人做功為零。
(2)物體受到力的作用，但沒有移動距離，也就不可能在力的方向上通過距離，力對物體不做功，如一輛汽車，一個人用很大的力也推不動它，推力對汽車沒有做功；再如上面的舉重運動員，
8、也沒有對杠鈴做功。
(3)物體受到了力的作用，同時也運動了一段路程，但在力的方向上沒有通過距離，這個力也沒有對物體做功。手提水桶在水平面上運動一段距離，水桶躍然受到手的提力作用，由于提桶的力的方向始終豎起向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上行走得再遠，手的提力對水平水桶也沒有做功。
（二）、怎樣測算功
的力學里規(guī)定，功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。功的計算公式W=FS。
教師強調注意：應用上述公式計算時，還必須注意以下幾點：
(1)要明確是哪個力對哪個物體做功，或者哪個施力物體對哪個受力物體做功。
(2)公式中的F是作用在物體上的力。公式中的S是物體在力的作用下“在力的
9、方向上通過的距離”。這句話引起重視，否則在計算功時容易出錯誤。例如某人用50N的水平推力，推動重100N的箱子，在平地上前進10m，求此人對箱子做的功。
如果按W=FS=100N×10m=1000J計算，其計算結果是錯誤的。因為100N是箱子的重力，方向是豎直向下的，而箱子并沒有在豎直向下的方向上通過距離，重力沒有做功，而人對箱子的推力(50N)地箱子做了功，其大小為W=FS=50N×10m=500J。
(3)W=FS中的F，是使物體沿著F方向移動S距離過程中始終作用在物體上的，其大小和方向是不變的。
（4）、功的單位
在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)。
三、小結：
本節(jié)課我們
10、學習了力學中“功”的概念，知道了做功的兩個必要因素，給出了功的計算公式W=F?S，知道了功的單位是焦耳。下面再給出一組嘗試題，供大家練習，幫助大家更好地理解功的意義，掌握功的計算。下面請大家邊看書，邊練習。
四、練習：
1、一個中學生從教室一樓登上二樓，他做的功約為＿＿＿＿＿＿＿J。
2、某人用50N的力，將重30N的鉛球拋到7m遠處，則人對鉛球做的功為：
A 350J B 210J C 0 D 無法計算
3、某同學背著重40N的書包沿水平方向走了200m，登上大約10m高的四樓才回家，則他在回家過程中對書包所做的功為：
A 0J B 400J C 200J
11、 D 2400J
4、一列火車以20m/S的速度在平直的軌道上均速行駛，整列火車受的阻力是9×103N。求這列火車行駛1mm火車做了多少功。
5、一支步槍的槍膛長80mm，火藥燃燒時產生的高壓氣體對子彈的平均推力是2×103N，子彈離開槍口能在空中飛行400m才落地，則高壓氣體對子彈做的功是：
A 1.6×103J B8×104J C 8.16×104J D 1.6×105J
五、課堂小結：讓學生交流本節(jié)課的收獲。
六、布置作業(yè)：基礎訓練部分作業(yè)。
第二課時
教學過程
一、 復習提問，新課引入
1、做功的兩個因素
2、功的計算公式及單位
3、判
12、斷下列情況力對物體做了多少功，為什么？
⑴用100牛的力將物體舉高2米。
⑵用100牛的力提著物體站在2米高處。
⑶用100牛的力提著物體站在水平前進的小車上，隨著小車一起向前移動了2米。
⑷用100牛的力提著物體沿扶梯走在2米高平臺上。
⑸用100牛的力將壘球擲出10米。
⑹用100牛水平力拉著重500牛的小車沿水平面前進了10米。
二、新課教學
（一）、進一步理解功的概念和做功的兩個因素。
1、下列所展示的現象中，什么力對物體做了功？
①人推小車前進 ②馬拉車前進 ③起重機吊起重物
④當你端著一盆水不動時，你累嗎？你有沒有做功？為什么？
⑤當你使勁地用力
13、拉（固定在地面上的）講臺，講臺移動了嗎？你累嗎？你做了功沒有？
⑥人推木箱前進時，重力和支持力對木箱有沒有做功？為什么？
⑦人提前水桶沿水平地面前進時，提力有沒有做功，為什么？
⑧拋出的小球，在水平地面上滾動時，有沒有力對它做功？
學生看書、討論，教師巡視，3分鐘后，師生一起討論完成題中的解答。
（二）、用功的計算公式W=FS進行有關計算
活動3：怎樣正確地計算功。
師生交流
例1、在平地上，用50N的水平推力推動重100N的箱子，前進了10m（圖1），推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高1.5m，他做了多少功？
【分析】水平推箱子做的功W１，等于水平推力F和水平
14、前進的距離s的乘積Fs。勻速舉箱子時用的力F′與箱子重G大小相等、方向相反。舉箱子是F′克服重力（阻力）G使箱子在F′方向上升高h，所做的功W2＝F′h＝Gh，這種情況下，常常為了簡便而說：克服阻力G做的功W2＝Gh。
【解答】 F＝50N，s＝10m，G＝100N，h＝1.5m。
W１＝Fs＝50N×10m＝500J。
W2＝Gh＝100N×1.5m＝150J。
答：他推箱子做功500J，舉箱子做功150J。
【說明】題中給了兩個力：50N、100N，也給了兩個距離：10m、1.5m。千萬不要死記亂套公式，算出兩個功：W１＝100N×10m＝1000J，W2＝50N
15、×1.5m＝75J。
對于公式，務必要在理解的基礎上記憶、運用。W＝Fs中的F是使物體在它的方向上通過距離s的力，s是物體在F方向上通過的距離。
例2：課本P5頁例題。（學生練習）
（三）、功的原理
1、分析兩個物理事例：①、用如圖所示的滑輪組將重為G的物體勻速提升h . 繩子末端移動的距離為S , 提升物體所做的為多少J；假設所用的拉力為F, 拉力為F所做的為多少J。你還發(fā)現了什么問題？
②、用杠桿提升重為G的物體勻速提升h，手移動的距離為S , 提升物體所做的為多少J；假設所用的拉力為F, 拉力為F所做的為多少J。你還發(fā)現了什么問題？
2、引導學生小結機械功原理：使用任何機械都不省功
三、小結
四、練習：
1、用動滑輪提升重5N的物體（忽略動滑輪重和摩擦），用功的原理求動力F= 。
2、某人用100N頓的水平拉力，將500N頓的物體在水平地面上勻速移動8m，拉力做了多少功？若他用100N頓的力豎直向上提此重物，他對物體做多少功？
3．用10N的水平拉力，拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運動，木塊受到的摩擦力是多少N,若木塊移動了0.5m，則拉力做的功多少J.
五、布置作業(yè)：
1、自我評價與作業(yè)。
2、基礎訓練剩余作業(yè)。
六、教學反思：
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