第1节功【教学目标】1.知识与技能(1).结合实例知道机械功的概念。
(2).能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
(3).理解功的概念,知道使用任何机械功都不省功。
(4).能利用的功的公式进行简单的计算2.过程与方法(1).通过观察和实验了解功的物理意义。
(2).经历探究,了解改变做功大小的方法3.情感态度和价值观通过课件设置情景,培养学生初步的观察、分析、推理能力【教学重点】功的概念和做功的两个必要因素,功的计算公式。
【教学难点】功的概念【教学方法】实验探究法、观察法【课前准备】动画实例和图片实例【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课师:图中物体受到几个力的作用?答:受重力及人的拉力作用师:什么力对物体的向上移动作出了贡献?答:人的拉力二、新课教学(一)功的定义师:使用了很大力气,却没有推动石头网球在光滑地面上滚动师:总结:展示的三幅图中,有的力对物体移动有贡献,有的力则对物体移动没有贡献。
像图一这样,力对物体移动做出贡献则说明力对物体做了功。
师:那么什么是功呢?师:一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,力学里就说这个力做了功。
师:想一想,他们都做功了么?(1)物体受到向上的拉力作用,且物体在这个拉力的方向上移动了一段距离,说明力对物体做了功。
(2)叉车对物体向上的力F将货物移动了一段距离s,我们说叉车的举力对货物做了功,或简单地说叉车对货物做了功。
(3)人推石头,虽然累,但有力无距离,所以不做功。
(4)物体受到力的作用也移动一段距离,但没在力的方向上移动一段距离,不做功。
(5)因为物体虽然在水平方向上(靠惯性)移动了距离,但在水平方向上(手)没有力作用在物体上,所以不做功。
师:谁能总结一下,怎样才算做功?生:做功的两个必要因素是:1.有力作用在物体上 F2.物体在这个力的方向上移动了一段距离 s师:不做功的三种情况:1.有力作用在物体上,但是在力的方向上没有通过的距离.2.有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用3.有力作用在物体上,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的(即移动的距离不是这个“力”产生的)(二)功的计算1、请体验将一本书举过头顶和将10本书举过头顶,做的功一样多吗?为什么?这个体验说明了做功的多少与什么有关呢?生:将一本书举过头顶和将十本书举过头顶做的功不一样,十本书举过头顶做的功更多;说明了做功的多少与力的大小有关,力越大,做功越多2、请体验将物理教材举过肩和举过头顶,做的功一样多吗?为什么?这个体验说明了做功的多少与什么有关呢?生:将教材举过肩和举过头顶做的功不一样,且举过头顶做的功更多;说明了做功的多少与距离的远近有关,移动距离越大做的功越多师:经过上述分析知道:功(W)与力的大小(F)和在力的方向上移动的距离(S)都成正比!师:1、功的大小功等于作用力跟物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
师:2、计算公式:功=力×力的方向移动的距离W=Fs师:3、符号的意义及单位:W-----功-----焦耳(J)F-----力-----牛顿(N)s-----距离-----米(m)用文字表示:1焦耳=1牛×1米师:4、意义:用1N的力使物体在力的方向上移动1米距离,力对物体所做的功就是1J。
例1、质量为50kg雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它匀速运到3000m外的货场。
如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。
解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等F=f=800N马移动的距离s=3000m所以马做的功是W=Fs=800N×3000m=2.4×106J例2、起重机把8000N的重物竖直向上匀速提升5m后又沿水平方向匀速移动了2m,在这一过过程中钢丝绳向上的拉力对物体做功多少焦?解:重物匀速上升,二力平衡,(F=G)W=Fs=Gs=8000×5J=4×104J答:起重机对钢材做的功为4×104J。
三、巩固新知1、起重机把重为1000N的货物竖直提高2m后,又沿水平方向移动1m起重机钢绳做了()功A.1000JB.2000JC.3000JD.不能确定2、放学后,某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m,又登上大约10 m高的四楼才回到家。
则他在回家的过程中对书包做的功约为()A.0JB.400JC.2000JD.2400J3、奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重金牌,她的挺举成绩是165 kg。
估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为()A.3×102 JB.1×103 JC.3×103 JD.5×103 J4、一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱,分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离。
关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()A.在粗糙的地面上做功多B.在光滑的地面上做功多C.两次做功一样多D.条件不足,无法比较5、在平地上,一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?四、课堂小结(板书)一、力学中的做功1.含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功.2.力学中做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离.二、功的计算1.功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.2.功的公式W=Fs.3.功的单位是焦耳,简称焦,符号是J.第2节功率教学目标:1.知识与技能:(1)结合实例理解功率的意义,建立功率概念,得出计算公式;(2)了解功率在实际中的应用,学会用功率的公式进行简单的计算。
2.过程与方法(1)通过建立功率概念的过程,学习用比较的方法进行物理探究;(2)通过讨论,体会物理学中研究问题的方法。
3.情感态度与价值观通过学习培养对生活中常见物理现象进行简单分析的能力。
重点难点:重点:功率概念及相关计算。
难点:对功率概念的理解。
教学方法:功率概念的得出主要采用类比法;公式的推导需要用到数学分析法。
仪器材料:多媒体自制PPT课件。
教学过程:一、创设情境,引入新课:用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题?类似的事例还有吗?教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景,并分组让学生举例,讨论分析人和机械做功有什么区别,教师归纳。
归纳总结:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。
如挖掘机做功比人快;拖拉机耕地比牛耕地要快;机械收割比人工快;抽水机要发挑水快等等。
研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
组织学生讨论,对比速度概念的建立,引出功率。
二、讲授新课:“借书、举书”比赛活动借书:两名学生同时从前排出发向同学借六本书,将书顶在头上从后排回来,先到者为胜。
结论1:路程相同时,所用时间少的运动快;结论2:书受头的支持力作用,在力的方向上没有距离,头对书不做功。
举书:两名学生将书放在地上,按要求把书举到桌面上。
男生一次举一本,女生一次举两本,先完成任务者为胜。
同学们看到,同样的六本书都从地上被举到了桌子上。
结论1:做功相同时,女生所用时间少做功快;结论2:在相同的时间内,女生一次举起两本书做功多,男生一次举起一本书做功少。
时间相同时,做功多的做功快。
在学生学习热情高涨的情况下,提出问题:当做功以及做功所用的时间都不相同时,如何比较做功的快慢?在定性的分析之后,接下来带领学生分析数据用比值法定义功率。
出示数据:同学们,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
那么,做功的快慢与拉力、物体在力的方向上移动的距离、做功多少、做功所用时间是什么关系?学生猜想:分别说出力大、距离长、做功多、时间少时做功快。
接下来分析表中的数据:师:同学们,在相同的时间里,做功越多,做功越快;为了使问题简单,我们取1秒钟里所做的功。
教师示范第一组数据的运算过程,各小组的1号分别完成2-6号的运算。
(1)分析1、2、3号或4、5、6号数据结果可得出结论:拉力做功与所用时间的比值相同,拉力做功快慢相同。
(2)分析比较表一和表二中的数据,可得出结论:拉力做功与所用时间的比值越大,拉力做功越快。
通过六组数据的分析,我们得到的结论是具有普遍性的。
用字母“W ”表示拉力做的功,用字母“t ”表示做功所用的时间,力做功的快慢就可以写成:教师:用功率表示做的快慢,(此时板书课题:第2节 功率)各小组的2号给功率下定义;教师指着式子里的符号,学生用语言描述功率的定义。
1.功率定义:(2号)功与做功所用时间之比叫做功率。
教师给出功率的符号“P ”,各小组的3号口述功率的表达式:功率等于功与做功所用时间之比。
各小组的4号,看教材说出功率的单位及符号:3.功率的单位:瓦特,简称:瓦,符号:W , 换算关系:1kW=1000W 1W=1J/s 通过上面的分析得到结论:做功的快慢与拉力、物体在力的方向上移动的距离、做功多少、做功所用时间无关。
做功的快慢用功与做功所用时间之比表示。
比值越大,做功越快;比值越小,做功越慢。
W t =20J2s=10 J/s 20J2s=10 J/s 序号1在1 s 里做的功:P =Wt2.功率表达式:W t=20J 2s=10 J/sP =分析比较序号1、4或3、5,可知:在时间相同的情况下,拉力做功越多,做功越快。
分析比较序号1、5或2、6,可知:在做功相同的情况下,所用时间越少,做功越快。
4.应用:例题一块大石头质量为6 t,起重机在15 s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m,起重机提升这块大石头的功率是多少?学生板演,教师规范解题过程三、运用拓展:1、举重运动员把质量为125kg的杠铃在2s内举高2m然后在空中停留3s,运动员所做的功为__ _J,功率为__ _,运动员在后3s做的功为___J,功率为___( g =10N/kg)。
2、两台机器的功率之比是3∶1,在相同时间里做功之比为______,若要做相同的功,所需时间之比为_____。
3、一重为10N的物体,在水平拉力作用下做匀速直线运动,3s内移动15m,物体受到的摩擦力为2N,则10s内拉力做的功为______J,拉力的功率为______W。
4、某瀑布在1s内有100m3的水从20m高处落下,用它对水轮机做功,在不计损失的情况下,1min内对水轮机做多少功?做功的功率是多大?课堂小结:通过本节课的学习,请谈谈你在知识与能力、学习方法等方面的收获。
布置作业:本节练习册板书设计:第3节动能和势能教学目标一、知识与技能理解动能、势能的概念。