《沪粤版九年级物理上册全册教学ppt课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沪粤版九年级物理上册全册教学ppt课件.pptx(763页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十一章第十一章 机械功与机械能机械功与机械能11.1 11.1 怎样才叫做功怎样才叫做功逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结作业作业提升提升学习目标学习目标课时讲解1课时流程2u做功做功u测算功测算功u机械功原理机械功原理课时导入课时导入如图如图1,人对汽车、水桶、石头、小车都有力的作用。,人对汽车、水桶、石头、小车都有力的作用。课时导入课时导入我们根据力是否能让物体移动一段距离,也就是说,我们根据力是否能让物体移动一段距离,也就是说,力有没有功效,可以把图中事例分为两类:力有没有功效,可以把图中事例分为两类:力没有功效的是力没有功效的是,力有功效的是,力有功效的是。在物理学上,我们如何定义
2、在物理学上,我们如何定义中力的功效呢?中力的功效呢?思维方法:思维方法:求同思维:求同思维:通过分析、思考,找出不同事物中的共性。通过分析、思考,找出不同事物中的共性。中这两个不同事物中的共性是:力没有使物体移动。中这两个不同事物中的共性是:力没有使物体移动。中这两个不同事物中的共性是:力使物体移动一段距离。中这两个不同事物中的共性是:力使物体移动一段距离。知识点做功做功知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1功的定义:功的定义:作用在物体上的力,使物体在力的方向作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。了机械功,简称做
3、了功。拓展视野:拓展视野:如果一个运动的物体受到一个和运动方向相反的如果一个运动的物体受到一个和运动方向相反的阻力,物理上称物体克服阻力做了功。阻力,物理上称物体克服阻力做了功。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知做功的两个必要因素:做功的两个必要因素:作用在物体上的力;作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的物体在力的方向上通过的距离。两者具有同时性。距离。两者具有同时性。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知不做功的三种类型:不做功的三种类型:有力、没距离有力、没距离有距离、没力有距离、没力有力、有距离,但力的方有力、有距离,但力的方向与运动方向垂直向与运动方向垂直事例事例举杠铃而不动举杠铃而不动足球离
4、脚后继续足球离脚后继续向前滚动向前滚动提桶在水平地面行走提桶在水平地面行走分析分析过程过程力竖直向上力竖直向上杠铃没移动距离杠铃没移动距离脚对球的力已不脚对球的力已不存在存在足球由于惯足球由于惯性向前滚动性向前滚动力竖直向上力竖直向上水桶水平向前移动水桶水平向前移动结论结论没有做功没有做功没有做功没有做功物体没有在力的方向上移物体没有在力的方向上移动距离,该力没有做功动距离,该力没有做功功的大小与功的大小与“作用在物体上的力作用在物体上的力”“”“物体沿力的方向移物体沿力的方向移动的距离动的距离”的大小有什么关系呢?的大小有什么关系呢?知知1 1讲讲感悟新知感悟新知举一反三:举一反三:某人用拉
5、力某人用拉力F将一物体匀速提升的高度为将一物体匀速提升的高度为h,在这,在这个过程中做的功可以有以下三种说法:个过程中做的功可以有以下三种说法:1.人对物体做了功;人对物体做了功;2.拉力对物体做了功;拉力对物体做了功;3.物体克服重力做了功。物体克服重力做了功。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知判断力是否做功及步骤不做功的三种类型:判断力是否做功及步骤不做功的三种类型:(1)有力没距离;)有力没距离;(2)有距离没力;)有距离没力;(3)力与运动方向垂直。)力与运动方向垂直。步骤:步骤:(1)画出物体所受这个力的示意图;)画出物体所受这个力的示意图;(2)辨认物体有没有在此力的方向上移动距离。)
6、辨认物体有没有在此力的方向上移动距离。知知1 1练练感悟新知感悟新知例1如图如图3所示的四幅图是小新提包回家的情景,所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是(小新提包的力不做功的是()B知知1 1练练感悟新知感悟新知思路导引:思路导引:四个图中,小新都给包竖直向上的力。四个图中,小新都给包竖直向上的力。A、C两幅两幅图,包竖直向上移动一段距离,与力的方向相同,图,包竖直向上移动一段距离,与力的方向相同,所以两图中,小新提包的力做功;所以两图中,小新提包的力做功;D图中,斜向图中,斜向上运动时也有竖直向上的运动,小新提包的力做上运动时也有竖直向上的运动,小新提包的力做功;功;B图
7、中,包沿水平方向运动,运动方向与力图中,包沿水平方向运动,运动方向与力的方向垂直,包在力的方向上没有移动距离,所的方向垂直,包在力的方向上没有移动距离,所以小新提包的力不做功。以小新提包的力不做功。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知知识点测算功测算功21.功的计算:物理学中规定:力对物体做的功等于功的计算:物理学中规定:力对物体做的功等于_与与_的乘积。的乘积。2.计算公式:计算公式:W=Fs。3.功的单位:功的单位:Nm。专门名称:。专门名称:焦耳,简称焦,符号为焦耳,简称焦,符号为J。1J=1Nm。物体在力的方向上移动的距离物体在力的方向上移动的距离功是力对空间的积功是力对空间的积累,物体在力
8、的方累,物体在力的方向上移动的距离越向上移动的距离越大,功越大。大,功越大。思想方法思想方法乘积定义法:乘积定义法:当被定义的当被定义的物理量与其他物理量都有关系,物理量与其他物理量都有关系,并且是成正比关系时,用其他并且是成正比关系时,用其他物理量的乘积来表示被定义的物理量的乘积来表示被定义的物理量。物理量。力力知知2 2讲讲感悟新知感悟新知注意:注意:应用公式应用公式W=Fs计算功时,一定要注意计算功时,一定要注意力是导致物体运动而施加的力,距离是力是导致物体运动而施加的力,距离是在力的方向上通过的距离(如图在力的方向上通过的距离(如图2)。)。有可以省力的机械、有可以省距离的有可以省力的
9、机械、有可以省距离的机械,有没有可以省功的机械呢?机械,有没有可以省功的机械呢?知知2 2讲讲感悟新知感悟新知利用功及其变形公式进行计算:利用功及其变形公式进行计算:(1)功的计算公式功的计算公式W=Fs的应用的应用(2)W=Fs变形公式的应用变形公式的应用知二求一知二求一知知2 2练练感悟新知感悟新知例2如图如图4所示,用所示,用10N的推力,将桌面上重的推力,将桌面上重20N的的物体由物体由A处水平推动处水平推动1m到达到达B处后,撤去推力。处后,撤去推力。物体由于惯性继续向前运动了物体由于惯性继续向前运动了0.2m,最后掉到,最后掉到地面地面C处。在此过程中,推力对物体做功为处。在此过程
10、中,推力对物体做功为_J,重力对物体做,重力对物体做功为功为_J。1016知知2 2练练感悟新知感悟新知思路导引:思路导引:物体在物体在10N的推力作用下前进的距离是的推力作用下前进的距离是1m,由于惯性前进的,由于惯性前进的0.2m没有推力的作用,没有推力的作用,所以这所以这0.2m的距离推力没有做功,所以推的距离推力没有做功,所以推力做功力做功W推推=Fs=10N1m=10J。物体在竖。物体在竖直方向移动了直方向移动了0.8m,因此重力做的功为,因此重力做的功为 W重重=Gh=20N0.8m=16J。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知多阶段运动过程求功:多阶段运动过程求功:一个物体的运动过程可
11、能包括几个阶段,要分析每一个物体的运动过程可能包括几个阶段,要分析每个阶段的受力和移动距离,再判断是否每个阶段都个阶段的受力和移动距离,再判断是否每个阶段都做功。最后利用功的计算公式及变形公式计算。做功。最后利用功的计算公式及变形公式计算。1.九九江江模模拟拟如如图图5所所示示,用用F=30N的的水水平平推推力力推推重重为为40N的的物物体体沿沿水水平平方方向向做做直直线线运运动动,若若推推力力F对对物物体体做做了了60J的的功功,则则在在这这一一过过程程中中物物体体运运动动了了_m,重力做了,重力做了_J的功。的功。知知2 2练练感悟新知感悟新知20知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知识点机械功
12、原理机械功原理3使用下面三种方式把同一重力为使用下面三种方式把同一重力为G的物体提升相同高度的物体提升相同高度h,比较做功大小:,比较做功大小:提升方式提升方式直接直接匀速匀速提升提升用定滑用定滑轮匀速轮匀速提升提升用动滑用动滑轮匀速轮匀速提升提升机械做的功机械做的功W=Gh不计摩擦力、不计摩擦力、绳重:绳重:F=G,s=h,W=Gh不计摩擦力、动滑轮不计摩擦力、动滑轮重和绳重:重和绳重:F=G/2,s=2h,W=Gh分析分析若考虑克服机械自重、摩擦力所做的功,使用机械若考虑克服机械自重、摩擦力所做的功,使用机械时做的功大于直接提升物体做的功时做的功大于直接提升物体做的功知知3 3讲讲感悟新知
13、感悟新知要点提示:要点提示:人人提提升升重重物物,当当重重物物匀匀速速上上升升时时拉拉力力和和重重力力平衡,人对重物做的功才是平衡,人对重物做的功才是W=Gh。归纳提高归纳提高若若定定义义人人利利用用机机械械提提升升物物体体时时做做的的功功为为W1,不用机械直接用手做的功为不用机械直接用手做的功为W2。功的原理表达式为功的原理表达式为W1W2。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知由上面的分析可得:由上面的分析可得:1.机械功原理:机械功原理:_。2.理想机械:在做功过程中,不出现摩擦损耗等不利因素,理想机械:在做功过程中,不出现摩擦损耗等不利因素,即使用机械时人们做的功,等于不用机械时人们直接做即使
14、用机械时人们做的功,等于不用机械时人们直接做的功。的功。使用任何机械都不省功使用任何机械都不省功画龙点睛:画龙点睛:由由于于使使用用任任何何机机械械都都不不省省功功,因因此此省省力力的的机械费距离,省距离的机械费力。机械费距离,省距离的机械费力。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知机械功原理的理解机械功原理的理解(1)光光滑滑斜斜面面为为理理想想机机械械,即即没没有有摩摩擦擦力力,在在利利用用光光滑滑斜斜面面提提升物体时,做的功等于直接提升物体所做的功。升物体时,做的功等于直接提升物体所做的功。(2)提提升升物物体体时时不不用用机机械械直直接接用用手手做做的的功功等等于于提提升升物物体体时时克克服服
15、阻力做的功。阻力做的功。(3)利利用用功功的的原原理理解解题题时时,先先写写出出人人对对机机械械做做的的功功(W1)表表达达式式,再再写写出出机机械械克克服服阻阻力力做做的的功功(W2)表表达达式式,利利用用W1=W2代入即可求出。代入即可求出。(4)不不计计摩摩擦擦和和动动滑滑轮轮自自重重,隐隐含含条条件件是是说说此此滑滑轮轮组组是是理理想想滑滑轮轮组组,利利用用其其提提升升物物体体时时,对对滑滑轮轮组组做做的的功功等等于于直直接接用用手手提升物体做的功。提升物体做的功。知知3 3练练感悟新知感悟新知例3(1)如图如图6,一光滑斜面甲,一光滑斜面甲,高高h=1m,长长s=1.6m,重重200
16、N的物体在沿斜面向上的拉力的物体在沿斜面向上的拉力F的作用下,匀速运动的作用下,匀速运动到斜面顶端,由功的原理可知:到斜面顶端,由功的原理可知:F=_N。(2)若沿光滑斜面乙匀速向上拉动物体,则拉力若沿光滑斜面乙匀速向上拉动物体,则拉力_(填填“变大变大”“不变不变”或或“变小变小”)。125变小变小知知3 3练练感悟新知感悟新知思路导引:思路导引:(1)不计摩擦时,使用机械做的功等于直不计摩擦时,使用机械做的功等于直接提升物体做的功,即接提升物体做的功,即F=,所以,所以=125N。(2)根据公式根据公式Fs=Gh,Gh 不变,斜面变不变,斜面变长,即长,即s 变大,所以拉力变大,所以拉力F
17、变小。变小。课堂小结课堂小结怎样才叫做功怎样才叫做功1.功的计算:功的计算:(1)公式:公式:WFs。(2)注意:力与物体移动的距离在方向上必须一致、力与物体移注意:力与物体移动的距离在方向上必须一致、力与物体移动的距离必须对应于同一物体。动的距离必须对应于同一物体。2.不做功的三种情况:不做功的三种情况:(1)不劳无功:物体没有受到力的作用,不劳无功:物体没有受到力的作用,由于惯性通过一段距离。由于惯性通过一段距离。(2)劳而无功:物体受到了力的作用,但保持静止状态。劳而无功:物体受到了力的作用,但保持静止状态。(3)垂直无功:物体受到了力的作用,也移动了距离,但垂直无功:物体受到了力的作用
18、,也移动了距离,但运动方向与力的方向垂直。运动方向与力的方向垂直。第十一章第十一章 机械功与机械能机械功与机械能11.2 11.2 怎样比较做功的快慢怎样比较做功的快慢逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结作业作业提升提升学习目标学习目标课时讲解1课时流程2u比较做功的快慢比较做功的快慢u认识功率认识功率u功率的测量功率的测量课时导入课时导入如图如图1所示,在建筑工地上,所示,在建筑工地上,工人可以用起重机和滑轮组把大量工人可以用起重机和滑轮组把大量建筑用品运送到楼上。很明显,用建筑用品运送到楼上。很明显,用起重机能更快地将建筑用品运送到起重机能更快地将建筑用品运送到楼上,这一节我们将学习表示做
19、功楼上,这一节我们将学习表示做功快慢的物理量。快慢的物理量。知识点比较做功的快慢比较做功的快慢知知1 1讲讲感悟新知感悟新知1做功相同,时间不同做功相同,时间不同时间相同,做功不同时间相同,做功不同做功做功过程过程把重物搬到三楼,所用时把重物搬到三楼,所用时间分别为间分别为40s、45s用时用时45s,把同一物体搬到不,把同一物体搬到不同高度同高度知知1 1讲讲感悟新知感悟新知做功相同,时间不同做功相同,时间不同时间相同,做功不同时间相同,做功不同交流交流甲做功快,因为甲用时少甲做功快,因为甲用时少丙做功快,因为丙做的功多丙做功快,因为丙做的功多分析分析综合两位同学的观点,可以知道做功的快慢与
20、做功的多少、做功综合两位同学的观点,可以知道做功的快慢与做功的多少、做功的时间有关,所以在描述做功快慢时,应该同时考虑两个因素的时间有关,所以在描述做功快慢时,应该同时考虑两个因素比较比较方法方法做功多少相同,比较做功所做功多少相同,比较做功所用时间,时间短的做功快用时间,时间短的做功快做功所用时间相同,比较做功多做功所用时间相同,比较做功多少,做功多的做功快少,做功多的做功快知知1 1讲讲感悟新知感悟新知思想方法:思想方法:(1)控制变量法:控制变量法:影响做功快慢的因素有做功的多少和做影响做功快慢的因素有做功的多少和做功时间长短。为了描述其中一个因素与做功快慢的功时间长短。为了描述其中一个
21、因素与做功快慢的关系,应该保持另一个因素相同,这种研究问题的关系,应该保持另一个因素相同,这种研究问题的方法叫控制变量法。方法叫控制变量法。(2)类比法:类比法:两个事物在两个事物在某方面类似,推测在某方面类似,推测在其他方面也类似。其他方面也类似。知知1 1讲讲感悟新知感悟新知用控制变量法比较做功的快慢用控制变量法比较做功的快慢比较做功比较做功快慢的两快慢的两种方法种方法做功时间相同,做功时间相同,比较做功多少比较做功多少做功多少相同,做功多少相同,比较做功时间比较做功时间知知1 1讲讲感悟新知感悟新知控制变量法分析控制变量法分析“Wt”图象步骤图象步骤(1)作一条垂直水平轴的竖直直线;作一
22、条垂直水平轴的竖直直线;(2)竖直直线与各图象的交点的横坐标相同,竖直直线与各图象的交点的横坐标相同,控制了水平轴代表的物理量;控制了水平轴代表的物理量;(3)过交点向竖直轴作垂线,得到交点对应的过交点向竖直轴作垂线,得到交点对应的竖直轴代表的物理量的大小。竖直轴代表的物理量的大小。知知1 1练练感悟新知感悟新知例1如图如图2,挖掘机和人正在挖土。为了比较他们挖土时做,挖掘机和人正在挖土。为了比较他们挖土时做功的快慢,我们可以通过下面两种方法:功的快慢,我们可以通过下面两种方法:做相同的做相同的功,比较所用时间的长短;功,比较所用时间的长短;做功时间相同,比较做做功时间相同,比较做功的多少。请
23、结合实际情况回答下列问题:功的多少。请结合实际情况回答下列问题:知知1 1练练感悟新知感悟新知(1)挖掘机和人做功的多少,我们通过挖掘机和人做功的多少,我们通过_来大体判断。来大体判断。挖出土的多少挖出土的多少思路导引:思路导引:我们把做功的多少转换为挖出土的多少。我们把做功的多少转换为挖出土的多少。知知1 1练练感悟新知感悟新知(2)比较挖掘机和人挖土时做功快慢,适合选择方法比较挖掘机和人挖土时做功快慢,适合选择方法_(填填“”或或“”)。思路导引:思路导引:比较两者做功快慢,理论上可以采用任何比较两者做功快慢,理论上可以采用任何一种方法。但是考虑实际情况,一般不会一种方法。但是考虑实际情况
24、,一般不会让挖掘机停下来等人做的功和其相同,即让挖掘机停下来等人做的功和其相同,即不采用不采用“做功相同,比较时间做功相同,比较时间”的方法。的方法。所以适合选择方法所以适合选择方法。知知1 1练练感悟新知感悟新知(3)在研究下列在研究下列_(填序号填序号)问题时所运用的方法问题时所运用的方法与上述研究中运用的方法相同。与上述研究中运用的方法相同。在研究物体受到几个力作用效果时,引入在研究物体受到几个力作用效果时,引入“合力合力”的概念。的概念。在研究光的传播时,用光线表示光的传播路径和在研究光的传播时,用光线表示光的传播路径和方向。方向。探究影响滑动摩擦力大小的因素。探究影响滑动摩擦力大小的
25、因素。知知1 1练练感悟新知感悟新知思路导引:思路导引:在比较做功快慢时利用了控制变量法。在比较做功快慢时利用了控制变量法。引入引入“合力合力”利用了等效替代法;利用了等效替代法;引入引入“光线光线”利用利用了模型法;了模型法;探究影响滑动摩擦力大小的因素时,探究影响滑动摩擦力大小的因素时,采用控制变量法控制接触面的粗糙程度或接触面采用控制变量法控制接触面的粗糙程度或接触面所受的压力大小相同。所受的压力大小相同。知知1 1练练感悟新知感悟新知1.宜春期中宜春期中如图如图3所示,甲运动员身高所示,甲运动员身高166cm,体重,体重63kg,乙运动员身高,乙运动员身高160cm,体重,体重66kg
26、,他们用相同时间把同,他们用相同时间把同样重的杠铃举起。如果两人对杠铃所做功的功率分别为样重的杠铃举起。如果两人对杠铃所做功的功率分别为P 甲甲和和P 乙乙,则,则P甲甲_(填填“”“”或或“”)P乙乙。方法点拨:方法点拨:先根据先根据WGh得到做功得到做功大小;再根据相同时间比较做大小;再根据相同时间比较做功的多少,可得到功率大小。功的多少,可得到功率大小。甲比乙高,甲比乙高,甲做功多。甲做功多。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知知识点认识功率认识功率2当两物体运动路程、运动所用时间都不相同时,可当两物体运动路程、运动所用时间都不相同时,可以用物体在单位时间内运动路程的多少来比较它们运动以用物体
27、在单位时间内运动路程的多少来比较它们运动的快慢。同样,当两物体做功多少、做功所用时间都不的快慢。同样,当两物体做功多少、做功所用时间都不相同时,我们可以用物体在单位时间内做功的多少来比相同时,我们可以用物体在单位时间内做功的多少来比较它们做功的快慢。较它们做功的快慢。知知2 2讲讲感悟新知感悟新知认识功率认识功率1.概念:把做功的多少与所用时间的比叫做功率,即:概念:把做功的多少与所用时间的比叫做功率,即:思想方法:思想方法:(3 3)化归思想:当时间和做功化归思想:当时间和做功都不相同时,我们可以将时间分都不相同时,我们可以将时间分成成1 1秒的间隔,比较每个间隔内秒的间隔,比较每个间隔内做
28、功的多少,这在本质上还是相做功的多少,这在本质上还是相同时间比做功的多少。同时间比做功的多少。(4 4)比值定义法:用两个基本比值定义法:用两个基本的物理量的的物理量的“比比”来定义一来定义一个新的物理量的方法。个新的物理量的方法。功率功率=功功时间时间知知2 2讲讲感悟新知感悟新知认识功率认识功率比值定义法比值定义法物理量物理量意义意义定义定义公式公式功率功率描述物体做功描述物体做功的快慢的快慢单位时间内所单位时间内所做的功做的功P=W/t密度密度表示物质的疏表示物质的疏密程度密程度单位体积的质单位体积的质量量=m/V压强压强表示压力的作表示压力的作用效果用效果单位面积上的单位面积上的压力压
29、力p=F/S速度速度描述物体运动描述物体运动的快慢的快慢单位时间内所单位时间内所通过的距离通过的距离v=s/t知知2 2讲讲感悟新知感悟新知2.公式:公式:P=(P 表示功率、表示功率、W表示功、表示功、t 表示所用时间)。表示所用时间)。变形公式:变形公式:求功:求功:W=_;求做功时间:求做功时间:t=_。3.单位:功的单位是单位:功的单位是J,时间的单位是,时间的单位是s,则功率的单位是,则功率的单位是J/s,专门名称是瓦特,简称瓦,符号是专门名称是瓦特,简称瓦,符号是W。换算关系。换算关系1W=1J/s。比瓦大的单位是千瓦,符号是比瓦大的单位是千瓦,符号是kW,换算关系,换算关系1kW
30、=1000W。4.对功率的理解:功率用单位时间内做功的多少表示。功率是对功率的理解:功率用单位时间内做功的多少表示。功率是由做功多少和所用时间共同决定的,做功多的做功不一定快;由做功多少和所用时间共同决定的,做功多的做功不一定快;用时长的做功不一定慢。用时长的做功不一定慢。下面,我们根据功率公式测量物体做功的快慢。下面,我们根据功率公式测量物体做功的快慢。Pt知知2 2讲讲感悟新知感悟新知功率概念的理解功率概念的理解功率:功率:用用W、t共同决定共同决定做功相同做功相同比较时间比较时间用时相同用时相同比较做功比较做功比较比较比值比值知知2 2练练感悟新知感悟新知例2中考中考盐城盐城甲、乙两台抽
31、水机的功率分别为甲、乙两台抽水机的功率分别为500W和和800W,下列说法正确的是,下列说法正确的是()A.甲做功少甲做功少B.乙做功少乙做功少C.甲做功快甲做功快D.乙做功快乙做功快D思路导引:思路导引:甲抽水机的功率为甲抽水机的功率为500W,乙抽水机的功率为,乙抽水机的功率为800W,甲的功率小于乙的功率,说明乙做功,甲的功率小于乙的功率,说明乙做功比甲快,比甲快,C错误、错误、D正确。不知道做功时间,正确。不知道做功时间,无法比较功的多少,无法比较功的多少,A、B错误。错误。表示做功快慢表示做功快慢知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知识点功率的测量功率的测量3实验内容:测量同学们登楼的功率
32、实验内容:测量同学们登楼的功率(都是从一楼爬到三楼都是从一楼爬到三楼)实验原理:实验原理:温馨提示温馨提示人登楼所做的功是克人登楼所做的功是克服自身重力做的功。服自身重力做的功。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知测量的物理量:人的质量、测量的物理量:人的质量、_、登楼的时间。、登楼的时间。实验器材:实验器材:_、卷尺、卷尺、_。实验记录:实验记录:姓名姓名李明李明张茜张茜赵东赵东质量质量m/kg454550登楼高度登楼高度h/m666登楼时间登楼时间t/s253025功率功率P/W10890120楼层高度楼层高度体重计体重计停表停表知知3 3讲讲感悟新知感悟新知实验数据分析:三个人都从一楼爬到三楼
33、,所以登楼高度相同。实验数据分析:三个人都从一楼爬到三楼,所以登楼高度相同。李明和张茜登楼功率不同的原因是两人登楼的李明和张茜登楼功率不同的原因是两人登楼的时间不同;李明和赵东登楼功率不同的原因是时间不同;李明和赵东登楼功率不同的原因是两人的质量不同。两人的质量不同。实验结论:影响同学们登楼功率大小的原因有登楼的时间、人实验结论:影响同学们登楼功率大小的原因有登楼的时间、人的质量。的质量。关注细节:关注细节:(1 1)楼层高度不等于楼梯长度;)楼层高度不等于楼梯长度;(2 2)从一楼到三楼只有)从一楼到三楼只有2 2层。层。知知3 3练练感悟新知感悟新知例3如图如图5是小明同学做引体向上的示意
34、图,表格中记录了小明是小明同学做引体向上的示意图,表格中记录了小明做引体向上所用的时间。已知小明的质量为做引体向上所用的时间。已知小明的质量为50kg(g取取10N/kg),求:),求:总个数总个数5个个10个个11个个总时间总时间16s40s45s知知3 3练练感悟新知感悟新知(1)小明做小明做5个个“引体向上引体向上”时,克服重力做功的功率是时,克服重力做功的功率是多大?多大?(2)小明做小明做10个个“引体向上引体向上”时,克服重力做功的功率时,克服重力做功的功率是多大?是多大?(3)分析分析(1)、(2)所得数据,是否做功越多,功率越大?所得数据,是否做功越多,功率越大?知知3 3练练
35、感悟新知感悟新知思路导引:思路导引:根据公式根据公式P=,为了求功率,需要知,为了求功率,需要知道做功的多少和做功所用时间。道做功的多少和做功所用时间。应用公式应用公式P=进行计算进行计算功功做功所用时间做功所用时间根据题意求出根据题意求出W、t,“对号入座对号入座”代入公式代入公式知知3 3练练感悟新知感悟新知解:小明做解:小明做1个个“引体向上引体向上”做的功为做的功为W=Fs=Gh=50kg10N/kg(1m0.55m)=225J。(1)做)做5个个“引体向上引体向上”做的功是做的功是W1=225J5=1125J;功率是功率是P1=70.31W。(2)做)做10个个“引体向上引体向上”做
36、的功是做的功是W2=225J10=2250J;功率是功率是P2=56.25W。(3)分析()分析(1)、()、(2)所得数据,知道:做)所得数据,知道:做10个个“引体向上引体向上”比做比做5个个“引体向上引体向上”做的功多(做的功多(2250J1125J);做);做10个个“引引体向上体向上”比做比做5个个“引体向上引体向上”的功率小(的功率小(56.25WU额额U实实U额额实验结论实验结论知知2 2讲讲中考中考苏州苏州在测定额定电压为在测定额定电压为“2.5V”小灯泡小灯泡电功率的分组实验中:电功率的分组实验中:(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物
37、电路连接完整。路连接完整。【例例2】知知2 2讲讲(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是压表有示数,则故障可能是_。排除故障后,移。排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为小灯泡额定功率为_W。(3)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表),你认为这样处理数据是率(如表),你认为这样处理数据是_(填(填“合理合理”或或“不合理不合理”)的,理由:)的,理
38、由:_ _。小灯泡断路小灯泡断路0.75不合理不合理实验数据反映了小灯泡在实验数据反映了小灯泡在不同实际电压下的实际功率,求平均值没有意义不同实际电压下的实际功率,求平均值没有意义知知2 2讲讲【解析解析】伏安法测小灯泡的伏安法测小灯泡的电功率电功率中的注意中的注意事项事项(1)实验原理:首先通过电压表和电流表测量小灯泡)实验原理:首先通过电压表和电流表测量小灯泡两端两端的电压、流经的电压、流经小灯泡小灯泡的电流,再根据的电流,再根据公式公式 P=UI,求小灯泡的电功率。,求小灯泡的电功率。(2)多次测量数据)多次测量数据的处理的处理:在测量小灯泡的:在测量小灯泡的电功率电功率时时,不同不同的
39、电压的电压对应不同对应不同的电功率,实验的电功率,实验数据反映了数据反映了电功率电功率电压电压改变而改变而改变的特点改变的特点,求求平均值没有平均值没有意意义。义。总 结知知2 2讲讲解答这类问题既可以采用解答这类问题既可以采用公式法公式法,也可以采用也可以采用比例法比例法。(中考中考兰州兰州)利用如图所示的电路测量额定电压为利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。的小灯泡的额定功率。(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,要用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,要求滑片求滑片P向右移动时灯泡变暗。向右移动时灯泡变暗。知知2 2练练1(2)连接电路时,开关应连接电路
40、时,开关应_,滑片,滑片P应位于应位于_(填填“A”或或“B”)端。端。(3)移动滑片移动滑片P,使电压表的示数为,使电压表的示数为2.5V时,电流表时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_W。知知2 2练练(中考中考广元广元)为了测定额定电压为为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的小灯泡的电功率,小明设计了图甲所示的电路图,实验中各电功率,小明设计了图甲所示的电路图,实验中各元件完好,电源电压保持不变。元件完好,电源电压保持不变。(1)电路连接完整后,小明闭合开关,发现小灯泡不电路连接完整后,小明闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示
41、数,接下来他首先应亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是进行的操作是()A检查电路是否断路检查电路是否断路B检查电路是否短路检查电路是否短路C移动滑动变阻器的滑片,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光观察小灯泡是否发光知知2 2练练2知知2 2练练(2)为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,当电压表的示数为当电压表的示数为_V时,灯泡正常发光,时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为电流为_A,该灯泡的额定功率为,该灯泡的额定功率为_W。怎样使用电器正常工
42、作怎样使用电器正常工作观察小灯泡的亮度变观察小灯泡的亮度变化化测算小灯泡的电功率测算小灯泡的电功率额定功率额定功率额定电压额定电压实验原实验原理理实验方法实验方法1.基本原理:基本原理:用电压表测量小灯泡的电压,用电流表测用电压表测量小灯泡的电压,用电流表测量对应的电流,应用公式量对应的电流,应用公式PUI计算出灯泡的电功率。计算出灯泡的电功率。2.常见问题的设置:常见问题的设置:(1)将电路连接完整;将电路连接完整;(2)分析电压表、电流表量程的选择是否合理;分析电压表、电流表量程的选择是否合理;(3)读数,并分析处理数据;读数,并分析处理数据;(4)分析发生故障的原因,并能处理故障;分析发
43、生故障的原因,并能处理故障;(5)知道灯丝的电阻随温度而变化,能区别这里测量三次知道灯丝的电阻随温度而变化,能区别这里测量三次实验数据的目的与实验数据的目的与“伏安法伏安法”测定值电阻阻值不同。测定值电阻阻值不同。第十五章第十五章 电能与电功率电能与电功率15.4 15.4 探究焦耳定律探究焦耳定律1课堂讲解课堂讲解2课时流程课时流程电流的热效应电流的热效应焦耳定律焦耳定律(公式法:公式法:QI2Rt)电热的利用和防止电热的利用和防止课后课后作业作业逐点逐点导讲导讲练练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测点亮的灯泡过一点亮的灯泡过一会儿会烫手,说会儿会烫手,说明什么?明什么?导线和电熨斗串联,为什
44、导线和电熨斗串联,为什么电熨斗很热而导线并不么电熨斗很热而导线并不很热?说明什么?很热?说明什么?知知1 1导导1知识点电流的热效应电流的热效应电烤箱电烤箱这些常见家用电器的共同特点这些常见家用电器的共同特点?电取暖器电取暖器电热水器电热水器知知1 1讲讲电流通过导体时,电流通过导体时,电能电能要要转化转化为为热能热能,这个,这个现象叫现象叫电流的热效应电流的热效应。定义定义1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。2.电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制电阻率大、熔点高的
45、电阻丝绕在绝缘材料上制成的。成的。知知1 1讲讲电流的热效应与哪些因素有关?电流的热效应与哪些因素有关?猜想:猜想:设计实验设计实验讨论讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关,应:当一个物理量被猜测与多个因素有关,应该用该用什么方法去研究?什么方法去研究?(控制变量法)(控制变量法)讨论讨论2:实验中通过观察什么现象来比较:实验中通过观察什么现象来比较电流产生电流产生的热量的多少的热量的多少?这种研究方法叫什么法?这种研究方法叫什么法?(转换法)(转换法)知知1 1讲讲当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀,导管里面原
46、来一样高的液柱气温度升高、体积膨胀,导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。得越高。实验中,通过观察实验中,通过观察_来比较电流产生的热量的多少。来比较电流产生的热量的多少。实实验验装装置置管中液面上升的高度管中液面上升的高度实验实验1:研究电热与电阻关系:研究电热与电阻关系R1=5R2=10A控制不变的量是:控制不变的量是:电流电流通电时间通电时间现象:现象:电阻较大的这边的液柱上升较高。电阻较大的这边的液柱上升较高。结论:结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大
47、,这个电阻产生的热量越多。越大,这个电阻产生的热量越多。知知1 1讲讲知知1 1讲讲实验实验2:研究电热与电流关系:研究电热与电流关系I=2I1IAR=5R=5R=5I1控制不变的量是:控制不变的量是:电阻电阻通电时间通电时间现象:现象:电流较大的这边的液柱上升较高。电流较大的这边的液柱上升较高。结论:结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。多。【例例1】中考中考潍坊潍坊图家用电器中,利用电流热效应工图家用电器中,利用电流热效应工作的是(作的是()C知知1 1讲讲知知1
48、 1讲讲【解析解析】抽油烟机抽油烟机、电风扇在工作时,主要把电能转化、电风扇在工作时,主要把电能转化为为机械能;电视机机械能;电视机在工作时,主要把电能转化为在工作时,主要把电能转化为光光能和能和声能;电饭锅在工作时声能;电饭锅在工作时,把,把电能转化为内能电能转化为内能,所以所以电饭锅是利用电流的热效应工作的。电饭锅是利用电流的热效应工作的。总 结知知1 1讲讲电流通过导体会产生电流通过导体会产生热量热量,但是对于,但是对于不同的电不同的电路路,消耗相同的电能转化成的内能是,消耗相同的电能转化成的内能是不同不同的,如电的,如电炉等电热器,可以认为电能炉等电热器,可以认为电能全部转化为内能全部
49、转化为内能,但是,但是对于电冰箱、电风扇等用电器,只有对于电冰箱、电风扇等用电器,只有少部分电能转少部分电能转化为内能化为内能。知知1 1练练(中考中考金华金华)夏天来临,为了避免蚊虫的侵扰,许夏天来临,为了避免蚊虫的侵扰,许多家庭都会使用电热灭蚊器,如图所示的是某品多家庭都会使用电热灭蚊器,如图所示的是某品牌电热灭蚊器的简化电路,电热灭蚊器是根据牌电热灭蚊器的简化电路,电热灭蚊器是根据_原理制成的。原理制成的。1知知1 1练练(中考中考淮安淮安)下列四种用电器,其中主要是利用电下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是流热效应来工作的是()22知识点焦耳定律知知2 2讲讲焦耳(焦耳(
50、JamesPrescottJoule,18181889),英国物理学家。用),英国物理学家。用近近40年的时间做了年的时间做了400多次实验,多次实验,研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验,于验,于1840年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。知知2 2讲讲焦耳定律焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正电流的二次方成正比比,跟导体的,跟导体的电阻成正比电阻成正比,跟,跟通电时间成正比通电时间成正比。Q =I R t 热量热量电流电流电阻电阻时间时间J