第十一章 功和机械能

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1、第十一章《功和机械能》教学设计一、教学目标：1.知道机械功的概念和功率的概念，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。2.结合实例认识功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。3.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化，能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。4.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量之间可以相互转化。二、教学重点：功、功率、动能、势能及能的转化三、教学难点：功率的物理意义、机械能守恒四、教学准备：课件五、教学过程：（一）、功1、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的距离。2、不做功的三种情况

2、：（1）,如：搬石头未搬动；（2）,如：手提水桶在水平面上走动。（3）,如：物体在光滑平面上自由滑动3、功的定义：。公式:W==.公式中各量的单位----W：,F：,S：P：t：.4、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。5、常见的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：W=fs（二）、功的原理：使用任何机械都不省功1、说明：①功的原理对于任何机械都适用。②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。2、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑（不计摩擦）②理想斜面公式：FL

3、=Gh③实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。（三）、功率：1、公式：P==.2、单位：，简称，符号，常用单位，换算：1kW=W3、物理意义：表示的物理量4、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。机械能势能重力势能定义：物体由于而具有的能量决定其大小的因素：、弹性势能定义：物体由于发生而具有的能量决定其大小的因素：动能定义：物体由于而具有的能量决定其大小的因素：、（四）、

4、机械能1、机械能：动能和势能统称为机械能。（1）理解:①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。（2）探究决定动能大小的因素a、猜想：动能大小与物体质量和速度有关；b、实验研究—研究对象：小钢球方法：控制变量法c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；如何控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；d、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量

5、和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。动能转化转化势能弹性势能重力势能2、动能和势能的转化3、动能与势能转化问题的分析①首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化——质量，速度，高度，弹性形变②机械能守恒：如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。③人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。④滚摆上升下落过程

6、中，如果不计空气阻力，机械能守恒。上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。（五）、跟踪练习1、下列情况中，人对物体做功的是.（1）某同学踢足球，球离脚后飞出10m远；（2）将重物从地面上提起放到肩上；（3）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离；（4）扛着重物登上三楼；（5）举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动；（6）推出去的铅球在空中向前飞行时。2、重5

7、0N的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______N，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做了_________J的功，克服阻力做了_________J的功，重力对物体做了__________J的功。3、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是__________；两人的功率之比是___________。4、某起重机的机械效率是70%，它表示____________