2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 功和機(jī)械能（3課時(shí)）教案

第十四章 功和機(jī)械能一、單元復(fù)習(xí)目的1、知識(shí)與技能目標(biāo)：（1）使學(xué)生深刻理解功的概念，明確功的公式，掌握功的計(jì)算。（2）知道什么是機(jī)械功以及怎樣量度機(jī)械功的大小。會(huì)理解和計(jì)算機(jī)械功功率.（3）知道什么是機(jī)械效率,它的大小與那哪些因素有關(guān)。（4）知道動(dòng)能和勢(shì)能的初步概念以及決定它們大小的因素。了解動(dòng)能和勢(shì)能如何轉(zhuǎn)化的。2、過(guò)程與方法目標(biāo)：（1）通過(guò)師生互動(dòng)，讓學(xué)生理解做功的兩個(gè)必要因素，理解功的計(jì)算公式，知道功的原理和功率的概念。（2）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（2）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)世界觀。二、復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：功和功率的概念；機(jī)械功和機(jī)械能的概念；機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。難點(diǎn)：做功的兩個(gè)因素；結(jié)合實(shí)際理解功率的概念。三、知識(shí)梳理四、教學(xué)課時(shí)：三課時(shí)第一課時(shí)一、基礎(chǔ)練習(xí)1、力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(gè)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(guò)的距離。2、功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。 公式：W=FS3、功率：?jiǎn)挝粫r(shí)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(fù)習(xí)內(nèi)容1、功：（1）力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(gè)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(guò)的距離。（2）不做功的三種情況：有力無(wú)距離、有距離無(wú)力、力和距離垂直。即物體受力沒(méi)有移動(dòng)；是物體沿力方向通過(guò)的距離；物體憑慣性運(yùn)動(dòng)。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過(guò)程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。（3）力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。 公式：W=FS（4）功的單位：焦耳，1J= 1N·m 。把一個(gè)雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。（5）應(yīng)用功的公式注意：分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力。公式中S 一定是在力的方向上通過(guò)的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。 功的單位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛·米，不能寫(xiě)成“焦”）單位搞混。2、功的原理：（1）內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。（2）說(shuō)明： （請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)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(lái)很多方便。我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）= 直接用手對(duì)重物所做的功（Gh）（3）應(yīng)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：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；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(duì)物體做功Gh 。3、功率：（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)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(dǎo)出式：PFv可知功率一定時(shí)，要增大F，必須減小v，即汽車上坡時(shí)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(shí)間相同，比較做功的多少，在時(shí)間相同時(shí)，做功越多功率越大。b、做功相同時(shí)，比較做功時(shí)間長(zhǎng)短，在做相同多的功，用時(shí)越短，功率越大三、堂上練習(xí)四、教學(xué)反思第二課時(shí)一、基礎(chǔ)練習(xí)1、有用功：定義：對(duì)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(dòng)力所做的功；公式：W總=W有用W額=FS4、機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。二、復(fù)習(xí)內(nèi)容1、機(jī)械效率：（1）有用功： 定義：對(duì)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(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L（3）總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)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(jī)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(dòng)滑輪：滑輪組 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。通常是減少額外功，如搞好潤(rùn)滑，減輕機(jī)械自重；在無(wú)法減小額外功的情況下，采用增大有用功來(lái)提高機(jī)械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計(jì)摩擦）時(shí)：為提高機(jī)械效率，在機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)。W有用W總 =GhFS=（5）機(jī)械效率的測(cè)量：原 理：應(yīng)測(cè)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(dòng)的距離S器 材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。提升重物越重，做的有用功相對(duì)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(jī)械效率。2、機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)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(xí)四、教學(xué)反思第三課時(shí)一、基礎(chǔ)練習(xí)1、動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)而具有的能，動(dòng)能的大小決定物體的質(zhì)量和速度。2、勢(shì)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(shì)能的大小由物重和高度決定。彈性勢(shì)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(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的總稱。4、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，一個(gè)物體如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的大小都會(huì)改變，但總機(jī)械能不變。實(shí)際上動(dòng)能和勢(shì)能在轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化成其它形式的能，雖然總的能量仍然守恒，但機(jī)械能減少了。二、復(fù)習(xí)內(nèi)容1、動(dòng)能和勢(shì)能（1）能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)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(lái)衡量。一個(gè)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(méi)有做功。也不一定要做功。（2）知識(shí)結(jié)構(gòu)：（1） 探究決定動(dòng)能大小的因素：猜想：動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)；實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象：小鋼球 方法：控制變量；？如何判斷動(dòng)能大小：看小鋼球能推動(dòng)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(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同；？如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)；速度越大動(dòng)能越大；保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)；質(zhì)量越大動(dòng)能越大；得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。（4）機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。理解：有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。動(dòng)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化勢(shì)能彈性勢(shì)能重力勢(shì)能2、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化（1）知識(shí)結(jié)構(gòu)：（2）動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；（3）動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（4）動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析：首先分析決定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素看動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）如何變化。還要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒(méi)有其他外力做功即：沒(méi)有其他形式能量補(bǔ)充或沒(méi)有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不變。題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒(méi)有能量損失機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失機(jī)械能不守恒。三、堂上練習(xí)四、教學(xué)反思