第十一章 机械功与机械能111 怎样才叫做功学习目标1学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。2知道做功的两个必要因素。 3理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。重、难点教学重点：经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。教学难点：理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。 器材准备多媒体设备、小车、木块、弹簧秤、刻度尺等。教学过程一、利用情景引入新课 用力推却推不动 端酒他们都“做工”了，但是没“做功”。如何从物理学角度来理解这个问题呢？二、新课教学探究点一 怎样才叫“做功”1通过实验，体验“做功”。学生实验1：用力沿水平方向推着小车前进（如图所示）。描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离。要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离S。学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离S。2. 找找共同点，建立功的概念仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：（1）这两幅图中同学的活动有什么共同点？ （2）物体为什么会移动一段距离？ （3）移动的距离和力之间有何关系？ 共同点：物体受到力的作用，并沿这个力的方向移动一段距离。 3. 功的概念：物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称“做功”）。探究点二 如何判断力是否对物体做功：1做功的两个必要的因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 2活动：请教室后排一同学，将他的文具盒（或其他物品）交给老师。引起学生注意，再结合这一过程，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况（画出示意图），讨论该同学作用在文具盒的力做没做功。3分析课本活动2，进一步理解做功的含义。先让学生交流讨论，鼓励学生用科学语言进行表述。4.练习：分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。（1）手提着木块不动，木块受几个力的作用？哪个力对木块做了功？为什么？ （2）放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力对小车做功了吗？为什么？ （3）工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后，小车还能向前运动一段距离，在这个过程中，工人还对小车做功吗？为什么？ 在学生讨论回答的基础上，归纳出三种不做功的情况：（1）物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程（F=0）；（2）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零（s=0）；（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直（F与s的方向垂直）。探究点三 怎样测算功1功的多少:如图（甲）所示，用力把一砖块匀速提升1m，做功W。如图（乙）所示，如果用力把三块同样的砖匀速提升1m，做功多少？如图(丙)所示，如果用力把一块砖匀速提升3m，做功又是多少？点拨：从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢？学生交流后得出的结论有：(1) 使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多；(2) 力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多；(3) 力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多；(4) 功的多少跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比。 2功的计算方法：定义：力对物体做的功，等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。(1) 公式：功=力距离，即 WF。(2) 单位：在国际单位制中，功W的单位：牛米(Nm)或焦耳(J)。(3) 1J的物理意义：1 N的力，使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。 即：1J1N1m1 Nm注意：在计算过程中，力F的单位：牛(N)；距离的单位：米(m)。3功的简单测算： (1)如图所示，请学生估算：用手匀速托起两个鸡蛋升高lm时，手对鸡蛋做的功大约是多少? (2)如图所示，人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m，你能求出此人做了多少功吗？如果拉力为500N呢？强调解题规范化要求。 探究点四 机械功原理1使用机械能省力或省距离，但不能省功。2机械功原理是能量守恒在机械中的体现。板书设计11.1怎样才叫做功一、 机械功二、 物体做功的两个必要因素： 1.作用在物体上的力； 2.物体在力的方向上通过一段距离。三、 功=力*距离（W=Fs）四、 在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示。1J=1N.m ，它表示1N的力作用在物体上,使物体在力的方向上通过了1m的距离,这个力对物体做的功就是1J.教学反思本节课没有直接给出机械功的定义，而是设计了“找找共同点”这样的活动，给学生充分的经历和体验的空间，让他们通过自己的观察、比较和讨论，逐步建立功的概念。关于功的计算（“活动3”），也不是直接讲解，而是给出了一种常见的错误，通过学生的辩析、讨论、纠正，充分发挥学生的主体作用，从而得出正确的解题思路。 112 怎样比较做功的快慢 教学目标1知道功率的概念，知道功率的计算公式、单位及物理意义。 2会进行有关功率的简单计算。 3学会用比值法定义物理量。4. 通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。重、难点教学重点：功率的概念。教学难点：功率的测算。器材准备体重计、卷尺、秒表等。教学过程一、通过生活中实例，引入新课讨论：在建筑工地上，需要把几百块砖全部送到楼顶，你能想出几种办法？你认为应选择哪种办法？为什么这样选择？二、新课教学探究点一 如何比较做功的快慢力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。 如何比较做功的快慢呢？活动： 怎样比较做功的快慢1阅读课本活动1，注意观察图中情景，了解女同学和男同学各是怎么说的。因图中两位同学的说法都带有片面性，即女同学只比较功的多少而没有考虑时间，男同学只比较时间的长短而没有考虑做功的多少。2讨论、交流，提出自己的看法。经过讨论交流，学生可以得出：两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：一是物体做了多少功，二是物体做功所用的时间。3小实验：（准备：在讲台两侧地面上分别放四块砖。）实验1：一位同学一次将四块砖搬到讲台上，另一位同学分四次将四块砖搬到讲台上，两次做功所用的时间不同。实验2：两位同学用相同的时间，一个同学将两块砖，另一个同学将四块砖，同时从地面搬到讲台上。实验3：一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。讨论：谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。分析实验1可得出：方法一：做相同的功，用时少做功快。分析实验2可得出： 方法二：做功时间相同，做功多的做功快。 实验3现象：一位同学做功少，但用的时间短。另一位同学做功虽多，但用的时间长。让学生找出比较做功快慢的方法来。实际教学中，不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过程，提出用做功的多少与所用时间的比来比较做功的快慢。教师指出，这是最简单也是最佳的方法。探究点二 认识功率1功率概念：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。2功率的物理意义：表示做功快慢的物理量。3功率计算公式：功率=功/时间 ，即P=W/ t。4功率的单位：在国际单位制中，功的单位是焦，时间的单位是秒，功率的单位是焦/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W，这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的。 1W= 1 J / s工程上还常用到千瓦 (KW)作为功率的单位，1KW= 103 W。 （1）体验：1W的大小在1s内将两个鸡蛋举高1m，做功的功率约为1W。 （2）阅读教材 “信息浏览”，了解一些物体的功率，说明其意义。探究点三 功率的计算1人在3s内做功150J，求人的功率？2挖掘机在1min内做了7.2106J的功，求挖掘机的功率？例题：高出水面30m的楼顶上有一个容积是50m3的水箱，要用一台离心式水泵抽水给水箱加水，1小时能把水箱充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？（g=10N/Kg）方法指导：引导学生首先弄清题意，找出已知量和待求量，明确解题的思路。分析是沿着P=W=Gh的思路进行。探究点四 学生活动：比一比，谁的功率大1设计实验：（1）要测出每个同学上楼的功率，需要知道哪些物理量？（2）怎样测量这些物理量？（3）测量顺序是怎样的？（4）怎么设计记录数据的表格？2测量过程：男女同学各选10名“运动员”排成两纵队，由两位同学记录时间t，一位同学负责测量学生质量m ，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h ，由教师指挥发出信号，学生开始以最快速度跑上四楼。记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后比一比谁的功率大。姓 名登楼的高度h/m登楼的时间t/s登楼的功率P/W板书设计11.2怎样比较做功的快慢一、怎样比较做功的快慢1.相同的时间比较做功的多少2.做相同的功，比较所用时间的多少二、功率1.概念：做功的多少与所用时间的比叫做功率。2.公式：PW/t3.单位：牛米（Nm），专门名称焦耳，简称焦，符号“J”。教学反思 1.本节课功率概念的建立是重点内容，我的设计是：让学生感受生活中的做功的快慢，随后提出如何比较做功的快慢？激发学生的学习兴趣。通过展示课本图片以及ppt图片和类比速度的方法突破重点知识。（这种方法我认为能行，但是在实施的时候没有处理好细节）。2.本节的难点是功率的测算，我当时的设计是：通过对登楼功率的测量，提过学生参与教学的意识，同时培养团结协作的精神，加强对功率的认识，以突破难点。(这个方法的效果实践证明很好，学生学习物理的兴趣更浓了) 。3.对于功率的变形公式我当时是这样设计的：让学生感受几个比较难的题目，然后提出怎样做？激发学生思考。最后提供解题方法，使学生能灵活应用公式。113 如何提高机械效率 教学目标1知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。 2理解机械效率的概念，会用机械效率的公式进行简单的计算。3.会测算滑轮组的机械效率。4. 知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。重、难点教学重点：有用功、额外功、总功及机械效率。教学难点：同一机械的效率是可变的。器材准备 斜面、小车、铁架台、滑轮组、细绳、钩码、弹簧测力计和刻度尺等。教学过程一、新课引入学习和工作要讲究效率，使用机械也要讲效率。那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个