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1、第十四章 功和機械能一、單元復習目的1、知識與技能目標： （1）使學生深刻理解功的概念，明確功的公式，掌握功的計算。（2）知道什么是機械功以及怎樣量度機械功的大小。會理解和計算機械功功率. （3）知道什么是機械效率,它的大小與那哪些因素有關(guān)。（4）知道動能和勢能的初步概念以及決定它們大小的因素。了解動能和勢能如何轉(zhuǎn)化的。2、過程與方法目標：（1）通過師生互動，讓學生理解做功的兩個必要因素，理解功的計算公式，知道功的原理和功率的概念。（2）培養(yǎng)學生的觀察能力。3、情感、態(tài)度與價值觀目標：（1）培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。（2）培養(yǎng)學生的科學世界觀。二、復習的重點和難點重點：功和功率的概念；機械功和機
2、械能的概念；機械效率的計算和怎樣提高機械效率；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。難點：做功的兩個因素；結(jié)合實際理解功率的概念。三、知識梳理四、教學課時：三課時第一課時一、基礎(chǔ)練習1、力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。2、功的原理：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。 公式：W=FS3、功率：單位時間內(nèi)所做的功，它是表示物體做功快慢的物理量。公式P=W/t 二、復習內(nèi)容1、功：（1）力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。（2）不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力
3、、力和距離垂直。即物體受力沒有移動；是物體沿力方向通過的距離；物體憑慣性運動。鞏固：某同學踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。（3）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。 公式：W=FS（4）功的單位：焦耳，1J= 1Nm 。把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。（5）應用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力。公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應。 功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。2、功的原理：（1）內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，
4、都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。（2）說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）= 直接用手對重物所做的功（Gh）（3）應用：斜面理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵從功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜
5、面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh 。3、功率：（1）定義：單位時間里完成的功PWt=（2）物理意義：表示做功快慢的物理量。（3）公式： = Fv根據(jù)功率的導出式：PFv可知功率一定時，要增大F，必須減小v，即汽車上坡時要換低速檔。（4）單位：主單位 W 常用單位 kW 、mW 、馬力換算：1kW=103W 1mW=106 W 1馬力=735W某小轎車功率66kW，它表示：小轎車s 內(nèi)做功66000J （5）比較功率大小方法 a、做功時間相同，比較做功的多少，在時間相同時，做功越多功率越大。
6、b、做功相同時，比較做功時間長短，在做相同多的功，用時越短，功率越大三、堂上練習四、教學反思第二課時一、基礎(chǔ)練習1、有用功：定義：對人們有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功；公式：W額= W總W有用3、總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功；公式：W總=W有用W額=FS4、機械效率：定義：有用功跟總功的比值。 二、復習內(nèi)容1、機械效率：（1）有用功： 定義：對人們有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh（2）額外功： 定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪
7、、滑輪組）斜面：W額=f L（3）總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用 斜面：W總= fL+Gh=FL（4）機械效率： 定義：有用功跟總功的比值。W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面：定滑輪： 動滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用 百分數(shù) 表示。某滑輪機械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機械自重；在無法減小額外功的情況下，采用增大有用功
8、來提高機械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計摩擦）時：為提高機械效率，在機械結(jié)構(gòu)一定的情況下，可以采取增加提升物重的辦法來實現(xiàn)。W有用W總 =GhFS=（5）機械效率的測量： 原 理：應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。2、機械效率和
9、功率的區(qū)別：功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。三、堂上練習四、教學反思第三課時一、基礎(chǔ)練習1、動能是物體運動而具有的能，動能的大小決定物體的質(zhì)量和速度。2、勢能是由于物體被舉高或發(fā)生彈性形變而具有的能。重力勢能的大小由物重和高度決定。彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的大小等因素有關(guān)。3、機械能是動能和勢能的總稱。4、動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，一個物體如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中動能和勢能的大小都會改變，但總機械能不變。實際上動能和勢能在轉(zhuǎn)化過程中會有一部分能量轉(zhuǎn)化成其它形式的能，雖
10、然總的能量仍然守恒，但機械能減少了。二、復習內(nèi)容1、動能和勢能（1）能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能理解：能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。 一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。（2）知識結(jié)構(gòu)：（1） 探究決定動能大小的因素： 猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)；實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量； ？如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木快做功的多少？如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同；？如何改變鋼球速度：使鋼球從不
11、同同高度滾下；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大；保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。（4）機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。理解：有動能的物體具有機械能；有勢能的物體具有機械能；同時具有動能和勢能的物體具有機械能。動能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化勢能彈性勢能重力勢能2、動能和勢能的轉(zhuǎn)化（1）知識結(jié)構(gòu)：（2）動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢
12、能；（3）動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。（4）動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒有其他外力做功即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失機械能不守恒。三、堂上練習四、教學反思6
2021年中考物理一輪復習 第十四章 功和機械能（3課時）教案
