PAGE1PAGE第十一章功和機械能三環：自學展示反饋機械能是最常見的一種形式的能，是學習其他各種形式能的起點，功是能量轉化的量度.通過本章的學習，引導學生認識做功與能量轉化或轉移的動態關系，理解做功有快慢之分.本章共分4節：1.第1節“功”，讓學生理解做功的兩個必要因素，掌握功大小的計算，讓學生初步了解力對物體做功可以改變物體的能量.2..第2節“功率”，首先通過熟悉的實例引導學生感受到做功的快慢問題，再用速度的方法類比得到功率的概念，結合速度的公式、單位，講述功率的公式和單位，再通過例題幫助學生掌握功率的計算.3.第3節“動能和勢能”，本節內容先介紹功和能的關系，然后通過大量的實例讓學生真實感受到動能、勢能的存在，理解動能、勢能的概念，掌握動能、勢能的大小與哪些因素有關.4.第4節“機械能及其轉化”，通過觀察、分析實驗現象，說明能量如何轉化，讓學生通過分析，自己得出動能、勢能可以相互轉化的結論，并引入只有動能和勢能相互轉化時，機械能守恒的原理.最后還介紹了風能和水能在生活中的應用.【教學目標】1.①讓學生知道功的概念、做功的兩個必要因素，理解功的計算公式；②通過實例結合已學的物理規律理解功率的定義，由定義得出公式，能用功率的計算公式進行簡單地計算；③了解動能、勢能的概念，結合生活中的實例掌握動能和勢能的區別和聯系，了解影響動能和勢能的因素；④理解機械能的概念，理解各種機械能之間的相互轉化，能用機械能之間的相互轉化解釋日常生活中的一些現象；⑤了解水能、風能以及人類對它們的開發利用.2.通過觀察和實驗了解功、功率的物理意義；通過參與探究影響動能和勢能大小的影響因素，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案；通過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程.3.在實驗中培養學生具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識.【教學重點】做功的兩個必要因素，功和功率的概念，動能、勢能大小的影響因素，機械能的概念，動能和勢能之間的相互轉化.【教學難點】功、功率、速度三者之間的區別和聯系；功、功率、速度的綜合計算和運用；水能和風能的常見利用方式.【課時建議】本章共有4節，建議7課時.第1節功……1.5課時第2節功率…………………2.5課時第3節動能和勢能……………1課時第4節機械能及其轉化………1課時本章復習和總結………………1課時1.轉換法：通過水平面上木塊被撞擊距離的遠近來反映鋼球具有的動能大小.2.控制變量法：探究動能與速度的關系時，控制質量相同，改變速度；探究動能與質量的關系時，控制速度相同，改變質量.第1節功課題功課型新授課教學目標1.知道做功的兩個必要因素.2.功的定義、計算公式和單位，并會用功的計算公式進行簡單的計算.3.通過思考和討論，判斷在什么情況下力對物體做了功，在什么情況下力沒有做功而是“勞而無功”.4.學會從物理現象中歸納簡單的物理規律.5.通過觀察和實驗，了解功的含義，學會用科學探究的方法研究物理問題.教學重點理解做功的兩個必要因素，會用功的計算公式W=Fs進行簡單計算教具準備準備木塊、木板、細繩、彈簧測力計、小車、刻度尺、多媒體課件等教學難點判斷力對物體是否做功，以及當有多個力作用在物體上時，各個力做功的計算教學課時1.5課時新課導入師：生活中的“功”是個多義詞，功勞、立功中的“功”有貢獻的意思；成功、事半功倍中的“功”有成效的意思；在日常生活中凡是人們從事了腦力和體力勞動，都叫做“功”，那力學中的功又有什么含義呢？接下來讓我們看下面的實驗.師播放視頻“叉車運貨”：叉車搬運貨物時，把貨物從地面提升到一定高度.叉車用力托起貨物，使貨物在這個力的方向上發生了位置的移動.師：請同學們認真觀察叉車和貨物的運動情況，思考并評價叉車工作的成效.生：叉車給貨物一個向上的力F（如圖），而貨物在這個力的作用下，向上移動了一段距離s.師：同學們回答正確，叉車向上的托力對貨物作出了貢獻，有了“成效”，這個成效體現在物體被舉高了.（教師同時在黑板上寫出“貢獻”“成效”二詞）.對于這種情況，物理學中就說叉車托起貨物的力做了功，這節課我們就來學習有關功的一些知識.進行新課力學中的功1.功的概念教師由“叉車運貨”視頻，引導學生總結出力學中關于“功”的確切含義.板書：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力的作用就顯示出成效，力學里就說這個力對物體做了功.2.功的計算公式請同學們猜想一下，力學中的功的大小可能與哪些因素有關呢？學生積極猜想并發言.教師演示實驗：用彈簧測力計水平拉動木塊（或小車）在長木板上勻速移動，并提醒學生觀察后思考不同情況下做功的大小.第一次：用較小的力F1拉動木塊移動一段距離s1(用刻度尺可以量出).第二次：用較大的力F2拉動木塊移動一段距離s1（與第一次距離相等）.第三次：用與第二次相同大小的力F2拉動木塊移動較遠的距離s2.通過三次實驗比較可知：作用在物體上的力越大，使物體移動的距離越大，這個力的成效越顯著，說明這個力所做的功越多.板書：力學中，功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積.功的表達式：W=Fs.式中，W是功（J）；1J=1N·m.3.做功的兩個必要因素教師引導學生觀察教材P85頁《想想議議》圖11.1-3中力不做功的實例和11.1-4中力做功的實例，分析、總結一下力學中的做功有哪些共同特點？（學生分組討論總結）學生討論：①在圖11.1-3中，用力搬一塊大石頭而沒有搬動，石頭在力的方向上沒有移動，人對石頭的作用力沒有做功.②在圖11.1-4中，車在推力的作用下前進，車在推力的方向上移動了距離，人對車推力做了功.師同學們的回答很對，有力作用在物體上，同時物體的距離發生了變化，我們就說這個力做了功.板書：力學中做功的兩個必要因素：一個是作用在物體上的力；另一個是物體在這個力的方向上移動的距離.師：接下來請大家看老師這里的幾個例題(用多媒體展示)，請你們分析下列示例中力是否做功了.例題1（1）舉重運動員在把杠鈴舉高的過程中是否對杠鈴做功.舉在高處停留5秒的過程中是否做功？（2）小球在光滑水平地面做勻速直線運動，小球在豎直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？（3）起重機使貨物在水平方向上勻速移動一段距離，拉力對貨物做功了嗎？學生思考、回答、交流、討論.師引導學生根據以上事例分析、總結在什么情況下力不做功（用多媒體展示）.答案:（1）舉重運動員在把杠鈴舉高的過程中對杠鈴做了功，但舉在空中停留5秒的過程中卻沒有做功，在空中停留的過程中因為舉力方向是豎直向上的，沒有移動距離.（2）因為小球盡管在豎直方向上受到重力、支持力的作用，但沒有在豎直方向上移動距離，因此在豎直方向上沒有做功；而在水平方向上盡管移動了距離，但沒有受到力的作用，因此在水平方向上沒有做功.所以整個過程中都沒有做功.（3）鋼絲繩對貨物的拉力的方向是豎直向上的，而貨物移動的距離是在水平方向上，貨物沒有在拉力的方向上移動距離，因此拉力對貨物沒有做功.功的計算教師提問：1J的功有多大？如果同學們從地上拿起一只約50g的雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，做功大約1J.教師同時用多媒體展示計算過程：（幫助同學們分析問題，同時示范做計算題的規范）解：雞蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，人手對雞蛋的向上的托力F大小等于雞蛋的重力，F=G=0.5N，雞蛋被舉起，移動的距離約為s=2m，那么人對雞蛋做的功W=Fs=0.5N×2m=1J.例題2用多媒體展示教材P86頁的例題，并組織學生分析、討論、計算；展示計算過程.功的計算的綜合運用教師可通過適當的例題讓學生理解功的計算的綜合應用，幫助學生運用公式W=Fs計算功的綜合性習題.例題3（用多媒體展示）圖甲為某地距離傳感器發出和接收超聲波信號檢測汽車速度的示意圖.（1）已知超聲波的速度為340m/s，某次檢測車速時，傳感器發出至接收超聲波信號用了0.4s，問超聲波信號遇到汽車時，汽車與傳感器之間的距離是多少米？（2）如果將距離傳感器與計算機連接，可以將物體運動的距離（s）—時間（t）圖像顯示在計算機的屏幕上.利用傳感器測得某一汽車在平直公路上運動的距離（s）—時間（t）圖像如圖乙所示，請在丙圖中畫出汽車運動的速度（v）—時間（t）圖像.（3）若汽車運動中所受阻力大小為3000N，根據第（2）問中汽車運動距離(s)—時間（t）圖像提供的信息，求汽車在10s內牽引力所做的功.解：（1）汽車與傳感器之間的距離s=vt=×340m/s×0.4s=68m.（2）由乙圖可知，汽車做勻速運動，當t=3s時，s=90m，解得汽車速度v===30m/s，所以速度（v）—時間（t）圖像如圖所示.（3）汽車在10s內移動距離s′=vt′=30m/s×10s=300m，牽引力所做的功W=Fs′=3000N×300m=9×105J.教學板書課堂小結通過本節課的學習，我們知道了如何判斷物理學中的“怎樣才算做功”，還知道了功的定義以及做功的兩個必要因素，在利用公式W=Fs計算功時，注意F和s的同一性、同時性、同向性和單位的統一性.教學反思1.功的概念的理解.通過學生平時生活中談到某人作了“貢獻”，有功勞、立了功，做事成功、事半功倍等有“成效”，引出功，物理學中也談到功，進而類比，發現物理學中說一個物體做功與現實生活中的功是不一樣的，不僅包含“成效”的意思，更重要的是強調了力與運動的關系，即物體在一個力的作用下移動了一段距離.使學生更加體會到物理概念與生活中談到的某個量是有差距的，它具有特定的物理意義.這一點在教學中教師有必要明確指出，讓學生有牢固的、深刻的認識和理解.2.《想想議議》這部分內容的處理，教師可大膽放手，讓學生們自己比較、交流和討論，從而歸納出物理學中做功必須具備的兩