初中物理八年級下冊第11章功和機(jī)械能.DOC

第十一章功和機(jī)械能111功【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道做功的兩個(gè)必要因素。2知道不做功的三種情況，會判斷力是否做功。3知道功的計(jì)算公式和單位，并會用功的公式進(jìn)行一些簡單計(jì)算。重點(diǎn)難點(diǎn)：1理解做功的兩個(gè)要素，會用功的公式進(jìn)行簡單計(jì)算。2正確判斷力對物體是否做功。學(xué)習(xí)內(nèi)容一：力學(xué)中的功學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P62、P63的相關(guān)內(nèi)容，理解做功的兩個(gè)必要因素?！咀詫W(xué)檢測】1用細(xì)繩水平拉著木塊在水平桌面前進(jìn)時(shí)木塊受到四個(gè)力的作用，拉力對木塊的移動作出了貢獻(xiàn)，摩擦力對木塊移動起阻礙作用。2做功的兩個(gè)必要因素是：作用在物體上的力，物體在力的方向上移動的距離?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)對照做功的兩個(gè)必要因素討論：1圖P11.12力對物體做功的實(shí)例有什么共同特點(diǎn)？(畫出受力方向和物體移動的方向進(jìn)行分析總結(jié))2圖P11.13力沒對物體做功的實(shí)例有什么共同特點(diǎn)？(畫出受力方向和物體移動的方向進(jìn)行分析總結(jié))3判斷下列說法的對錯(cuò)(對的打“”，錯(cuò)的打“”)。(1)只要有力作用在物體上，力就對物體做了功。()(2)物體只要移動了距離，就做了功。()(3)物體從高處落下重力做了功。()(4)有力作用在物體上，物體又移動了距離，這個(gè)力就做了功。()(5)手提著重物在水平地面上行走，人做了功。()(6)人用力推車，但車未動，人沒有做功。()【展示交流】教師掌握情況【精講點(diǎn)撥】怎樣判斷物體是否做功：做功包含兩個(gè)必要因素：一個(gè)是有力作用在物體上，另一個(gè)是物體在力的方向上通過一段距離，二者缺一不可。2下面三種情況力沒有對物體做功：(1)勞而無功：有力作用在物體上，但物體沒有移動。如：小孩推車，車不動，推力不做功。(2)不勞無功：物體靠慣性移動一段距離，并不是受到力的作用向前運(yùn)動。如：投出去的籃球在空中繼續(xù)飛行。(3)直無功：力的方向與物體的運(yùn)動方向垂直，力沒做功，如：小明提著水桶水平移動，拉力沒有做功?！炯磿r(shí)練習(xí)】1下面幾種情況下，力做了功的是(C)A用力把杠鈴舉在空中不動B用力提著水桶水平勻速移動C用力在斜面上拉車前進(jìn)D物體在光滑的平面上勻速移動2下列情景中，重力對小球做功的是(A)A小球從高處下落B小球在地面上靜止不動C小球沿水平軌道運(yùn)動D小球在繩子拉力作用下在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動學(xué)習(xí)內(nèi)容二：功的計(jì)算學(xué)習(xí)指導(dǎo)：課本P63至P64文字內(nèi)容和插圖，熟記功的計(jì)算公式、單位及其換算?！咀詫W(xué)檢測】1力學(xué)中，把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功。2在力學(xué)里計(jì)算力對物體做功的公式是WFs。3公式中符號表示意義：W表示功，F(xiàn)表示力，s表示距離。4在國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，功的單位是Nm，它有一個(gè)專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號是J，1J_1_Nm?！竞献魈骄俊拷處熝惨曋笇?dǎo)1自學(xué)例題：要求馬做的功必須知道哪兩個(gè)條件？先求什么，后求什么？計(jì)算時(shí)單位化成什么單位？2分析下列三種情況中做功的多少？(1)甲將一塊重為10牛的磚從水平面搬到10米高的腳手架上。(2)乙將兩塊重為10牛的磚從水平面搬到10米高的腳手架上。(3)丙將一塊重為10牛的磚從水平面搬到20米高的腳手架上。小結(jié)：作用在物體上的力越大，使物體移動的距離越大，力所做的功就越多?！菊故窘涣鳌拷處熣莆涨闆r【精講點(diǎn)撥】1起重機(jī)將重3103N的樓板以1m/s的速度從一樓舉到四樓頂(每層樓高按3m計(jì)算)，又將樓板水平移動了3m，在整個(gè)過程中，起重機(jī)對樓板做的功是(D)A1103JB9103JC2.7104J D3.6104J解析：從一樓舉到四樓拉力克服重力向上拉，使物體在力的作用下通過的距離是12m，做功為3.6104J，水平移動3m時(shí)，起重機(jī)的拉力向上，屬于垂直無功。2某同學(xué)用50N的力將重10N的足球踢出去15m遠(yuǎn)，該同學(xué)對足球做的功是(D)A750JB150JC沒有做功D做了功，但條件不足，無法確定解析：足球踢出去后靠慣性移動的15m，這段距離該同學(xué)的踢力沒有做功，足球踢出去前，腳對足球施加了力且球在力的作用下移動了一段距離，這期間踢力做功了，但是題目沒給出受力移動的距離大小，所以該同學(xué)做了功，缺少條件無法計(jì)算?！炯磿r(shí)練習(xí)】1P64第1、2、3、4題2質(zhì)量為100kg的物體，在拉力F的作用下沿水平地面勻速前進(jìn)了5m，物體運(yùn)動時(shí)受到的摩擦力是重力的0.05倍，求拉力F做的功。(g10N/kg)【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分112功率【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解功率的概念和計(jì)算公式。2會用功率的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。3學(xué)會測量功率的方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：功率的概念和功率的計(jì)算。學(xué)習(xí)內(nèi)容：功率學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P65至P66文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，熟記功率定義及計(jì)算公式，功率單位?！咀詫W(xué)檢測】1課本中大人和小孩爬相同樓梯，他們移動的距離相等，兩者做的功不相等，大人做功多，小孩做功少，如果爬樓的時(shí)間相同，大人做功快。2物理學(xué)中用功率來表示物體做功快慢，它的定義是功與做功時(shí)間之比叫功率。3功率用符號_P_表示，功用符號_W_表示，時(shí)間用符號_t_表示，因此功率表達(dá)式是PW/t。4在國際單位制中，功的單位是J，時(shí)間的單位是s，所以功率的單位是J/s，為了紀(jì)念英國的工程師瓦特，人們將功率的單位叫做瓦特，簡稱瓦，符號W。1W1J/S，1W的物理意義是1s內(nèi)所做的功是1J，常見的單位還用kW。1kW1000W。【合作探究】教師巡視督促指導(dǎo)1(1)小紅體重500N，在5s內(nèi)跑到5m高的樓上，則小紅做了2500J的功。(2)小明體重500N，在10s內(nèi)走到5m高的樓上，則小明做了2500J的功。(3)小強(qiáng)體重400N，在10s內(nèi)跑到6m高的樓上，則小強(qiáng)做了2400J的功。上面三道題中：小紅和小明，小紅做功快，你是怎么比較出來的？做相同的功比較做功時(shí)間，做功時(shí)間少做功快。小明和小強(qiáng)，小明做功快，你是怎樣比較出來的？相同時(shí)間比較做功的多少，相同時(shí)間做功多做功快。2學(xué)習(xí)P60例題。要計(jì)算起重機(jī)的功率需要知道哪幾個(gè)物理量？先求什么？后求什么？計(jì)算時(shí)要注意什么問題？3在學(xué)習(xí)了功率的知識后，你怎樣測算比較三位同學(xué)爬桿的功率大??？有幾套方案？解析：用相同的時(shí)間爬桿，測量出各自的體重和爬上桿的高度，即可以比較功率大??；讓他們都爬到同一桿頂，測量出各自的體重和爬桿用的時(shí)間，即可比較功率大??；測量出各自的體重、爬桿用的時(shí)間和爬上桿的高度，算出功率進(jìn)行比較?！揪v點(diǎn)撥】1比較物體做功快慢方法(三種)2測量比較功率方法(三種)3定義式P普遍適用，推導(dǎo)式PFv求即時(shí)功率?！炯磿r(shí)練習(xí)】1下列關(guān)于功率的說法中，正確的是(B)A做功多的機(jī)械，功率一定大B做功快的機(jī)械，功率一定大C做功時(shí)間少的機(jī)械，功率一定大D功率是用做相同的功比較做功時(shí)間的方法比較做功快慢的2課后習(xí)題第2、3、4題分組計(jì)算，集體更正。3甲、乙兩人的體重之比是89，他們進(jìn)行爬樓比賽，從一樓上到三樓所用的時(shí)間之比是45，則兩人克服重力所做的功之比是89。兩人的功率之比是109。【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分113動能和勢能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解能量的概念，通過實(shí)例理解動能、勢能的概念。2通過探究，知道影響動能和勢能大小的因素，并能解釋簡單的現(xiàn)象。3能夠運(yùn)用“控制變量法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，養(yǎng)成在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真觀察、勤于思考的習(xí)慣。重點(diǎn)難點(diǎn)：能量的概念，探究動能和勢能大小影響因素分析。學(xué)習(xí)內(nèi)容一：動能學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P67至P68文字內(nèi)容，熟記動能概念。【自學(xué)檢測】1一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能量，簡稱為能，能量的單位是焦耳(與功的單位相同)；一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。2物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能，一切運(yùn)動的物體都具有動能。如：運(yùn)動的汽車3下列物體具有動能的是(BC)A汽車?？吭诼愤匓汽車勻速前進(jìn)C蘋果從樹上掉下【合作探究】教師巡視指導(dǎo)探究：物體的動能跟哪些因素有關(guān)？(以鋼球撞擊木塊為例，讓鋼球從斜槽上滾下，撞擊在水平桌面上木塊，使木塊移動了一段距離。)猜想一：動能的大小與物體的速度有關(guān)。猜想二：動能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。(1)研究動能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制質(zhì)量一定。做法：將同一鋼球，先后從斜面不同高度滾下，觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離越遠(yuǎn)，說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多，鋼球的動能越大。結(jié)論：物體的動能與物體的運(yùn)動速度有關(guān)，速度越大，物體的動能越大。(2)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制速度一定。做法：換用不同質(zhì)量的鋼球，先后從同一高度讓其滾下，觀察鋼球推動木塊的距離。結(jié)論：運(yùn)動物體的質(zhì)量越大，動能就越大。總結(jié)：影響動能大小的因素：運(yùn)動物體的速度和質(zhì)量。在質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動能越大；在速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動能越大?！菊故窘涣鳌拷處熣莆涨闆r【精講點(diǎn)撥】1在碰撞過程中，你是如何判斷鋼球有沒有做功？試驗(yàn)中怎樣比較動能的大小？采用的什么方法？2在研究動能大小與速度關(guān)系時(shí)為什么要用同一個(gè)鐵球？在研究動能大小與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，為什么要讓質(zhì)量大小不同的鐵球從同一高度滾下？這又采用什么方法？3下表給出了一頭牛慢步行走和一名普通中學(xué)生百米賽跑時(shí)的數(shù)據(jù)。物體質(zhì)量m(kg)速度v(m/s)動能E(J)牛約600約0.5約75中學(xué)生約50約6約900分析數(shù)據(jù)，可以看出，對物體動能大小影響較大的因素是速度，你這樣判斷的依據(jù)是從表中數(shù)據(jù)可以看出，中學(xué)生質(zhì)量為牛的1/12，速度為牛的12倍，動能是900J，而牛的動能只有75J，故速度對動能的影響較大?！炯磿r(shí)練習(xí)】1“十次車禍九次快，還有喝酒和超載”。結(jié)合P68“想想議議”知識介紹，你能從物理學(xué)的角度說明超速和超載為什么易引發(fā)交通事故嗎？2P70第1、3題3判斷對錯(cuò)(1)質(zhì)量大的物體動能大()(2)速度大的物體動能大()學(xué)習(xí)內(nèi)容二：勢能學(xué)習(xí)指導(dǎo)：課本P69文字內(nèi)容和插圖，基本概念、定義用紅筆做上記號，熟記勢能概念?！咀詫W(xué)檢測】1物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。2物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。3勢能包括重力勢能和彈性勢能?！竞献魈骄俊拷處熝惨曋笇?dǎo)一、探究：重力勢能與什么因素有關(guān)？在研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示，在此實(shí)驗(yàn)中，我們是通過觀察什么來比較各鐵塊重力勢能的大小(做功多少)？答：木樁陷入的深度。若A，B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關(guān)系是hAhB；若A，C兩鐵塊下落的高度相等，則兩鐵塊質(zhì)量的關(guān)系是mAmC；實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。二、探究：彈性勢能與什么因素有關(guān)？用小車壓水平放置的彈簧，使彈簧壓縮L后放手，小車被反彈在水面上運(yùn)動一段距離s，如圖，通過實(shí)驗(yàn)對比，他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_?！菊故窘涣鳌拷處熣莆涨闆r【精講點(diǎn)撥】1動能和勢能的比較動能勢能重力勢能彈性勢能產(chǎn)生原因物體運(yùn)動物體被舉高物體發(fā)生彈性形變影響因素物體質(zhì)量：大而大運(yùn)動速度：大而大物體質(zhì)量：大而大被舉高度：大而大發(fā)生彈性形變的程度：大而大2.直升飛機(jī)在空中勻速上升過程中，它的(C)A重力勢能增大，動能減小B重力勢能和動能增大C動能不變，重力勢能增大D動能和重力勢能減小分析：動能的大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能跟質(zhì)量和舉的高度有關(guān)。當(dāng)直升飛機(jī)在空中勻速上升時(shí)，它的質(zhì)量不變，速度不變，所以它的動能不變，它的高度逐漸增大，所以重力勢能逐漸增大。(填“增大”“不變”或“減小”)【即時(shí)練習(xí)】1下列物體中具有重力勢能的是C、D、F、G；具有彈性勢能的是A、E、HA因擠壓而變形的氣球B在水平路面上飛馳的小轎車C正在下落的樁錘D停在空中不動的直升機(jī)E鐘表中卷緊的發(fā)條F高山上的石頭G三峽水庫中的水H被推開的彈簧門的彈簧2空中沿水平方向勻速飛行的一架飛機(jī)，正在向?yàn)?zāi)區(qū)空投物資，在空投過程中，飛機(jī)的動能和重力勢能的變化情況是(B)A動能和重力勢能都增大B動能和重力勢能都減小C動能減小，重力勢能增大D動能增大，重力勢能減小3P70第5題【當(dāng)堂練習(xí)】見訓(xùn)練案基礎(chǔ)部分114機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解機(jī)械能的概念。2知道動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化和守恒定律。3能解釋一些能之間轉(zhuǎn)化的物理現(xiàn)象。重點(diǎn)難點(diǎn)：分析能量之間的轉(zhuǎn)化。學(xué)習(xí)內(nèi)容一：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)指導(dǎo)：閱讀課本P71至P72內(nèi)容?；靖拍?、定義用紅筆做上記號。【自學(xué)檢測】1動能的大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。2重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)。3動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。4空中飛行的子彈由于速度很快具有很大的動能，又因?yàn)樗幱诳罩?，相對于地面子彈又具有重力勢能?！竞献魈骄俊拷處熝惨暥酱僦笇?dǎo)一、【演示】滾擺實(shí)驗(yàn)1在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能。滾擺在下落過程中，轉(zhuǎn)動的速度和高度分別是怎樣變化的？滾擺的動能和勢能又是怎樣變化的？釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)擺輪只具有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時(shí)其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其動能越來越大。2滾擺在哪個(gè)位置具有的動能最大，你是如何判斷出動能最大的？在哪個(gè)位置具有的重力勢能最大？如何判斷的？擺輪到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。3仿照擺輪下降的過程分析，得出擺輪上升過程中的動能和勢能的變化情況。二、【實(shí)驗(yàn)】單擺實(shí)驗(yàn)1將擺繩一端掛在黑板上邊，使單擺在黑板前，平行于黑板擺動(不接觸黑板)，在黑板上記錄擺球運(yùn)動路線中左A、右最高點(diǎn)C和最低點(diǎn)B的位置。2分析單擺實(shí)驗(yàn)：小球從A擺到B的過程中是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，從B點(diǎn)擺到C點(diǎn)的過程中是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，小球在B點(diǎn)動能最大，在A(或C)點(diǎn)動能最小，小球在A(或C)點(diǎn)重力勢能最大，在B點(diǎn)重力勢能最小。3(接步驟1)在黑板上記錄小球由A到C再擺回到左邊的最高點(diǎn)A點(diǎn)(只讓單擺運(yùn)動一個(gè)來回)，比較A、A的位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：A、A幾乎在同一高度(或小球幾乎能擺回到原來高度，好像“記得”它原來的位置)，分析：小球處在A點(diǎn)和A點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能大小有什么關(guān)系？(因小球在A、A時(shí)速度為零，沒有動能，質(zhì)量和所處的高度相等，重力勢能相等，所以在動能和勢能轉(zhuǎn)化的過程中機(jī)械能的多少幾乎沒有變化，即機(jī)械能是守恒的)。4讓單擺多擺動幾次，記錄最后一次小球能擺回的高度A。小球還能擺回到原來的高度嗎？分析：因?yàn)樾∏虺耸艿街亓屠σ酝?，還受到空氣阻力。這個(gè)力越小，小球克服空氣阻力對外做功損失的能量越少(“多”或“少”)，小球擺回的高度越高，如果空氣阻力為零，則小球能擺回到原來的高度，機(jī)械能的總量不會改變。5對比分析3、4后歸納機(jī)械能守恒定律：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和是不變的(守恒的)。三、課后P74第2、3兩題第2題：乒乓球很輕，運(yùn)動時(shí)受到空氣阻力的影響很容易減速，怎樣向地板拋乒乓球，才能使它彈跳到高于原來拋球的位置？第3題蹦床：重物向下落的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，接觸到蹦床后，動能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢能，向上彈起的過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的動能，上升的過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能?！菊故窘涣鳌拷處熣莆涨闆r【精講點(diǎn)撥】1實(shí)驗(yàn)：“打鼻子的鐵鎖”中，鐵鎖是不會打到鼻子的，而且會離鼻子越來越遠(yuǎn)，這包含著什么道理？(鐵鎖運(yùn)動要克服空氣阻力，消耗一部分機(jī)械能，機(jī)械能總量減小，鐵鎖回不到原來的高度，所以不會碰到鼻子。)2閱讀課文P73科學(xué)世界“人造地球衛(wèi)星”，然后完成下面填空：人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道圍繞地球運(yùn)行，離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)動能最大，重力勢能最小，衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)動能最小，重力勢能最大。衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動的過程當(dāng)中，衛(wèi)星的