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1、中考 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 中考 师:图中物体受到几个力的作用?答:
2、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。中考(2)叉车对物体向上的力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
3、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 F 2.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
4、)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?中考 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
5、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:焦耳牛米 师:4、意义:用N的力使物体在力的方向上移动米距离,力 对物体所做的功就是J。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=800N3000m=2.4106J 例 2、起重机把 8000N
6、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,(FG)WFs=Gs=80005J=4104J 中考 答:起重机对钢材做的功为 4104J。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.1000J B.2000J C.3000J D.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.0J B.400J C.2000J D.2400
7、J 3、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.3102 J B.1103 J C.3103 J D.5103 J 4、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、
8、课堂小结(板书)一、力学中的做功 中考 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
9、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?中考 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
10、,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
11、。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:实验序号 拉力/N 提升高度/m 功/J 所用时间/s 1、2、3 做
12、功快慢 ;表一 做功最 1 25 0.80 20 2 2 60 0.50 30 3 3 200 0.20 40 4 4、5、6 做功快慢 ;表二 做功最 研究拉力做功的快慢,记录的实验数据如下表所示。中考 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
13、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、
14、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 =20J 2s=10 J/s 20J 2s=10 J/s 序号 1 在 1 s 里做的功:P=W t 2功率表达式:W t =20J 2s=10 J/s P=中考 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
15、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 31,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:
16、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:112 功率 一、影响做功快慢的因素:1做功的多少;2 时间的长短。三、功率:1功率的概念:单位时间里完成的功,叫做功率 2功率的物理意义:表示物体做功的快慢 3计算公式:p=W/t 单位:瓦特 千瓦 二、比较物体做功快慢的方法:1 时间相同时,比较做功的多少 2做功相同时,比较时间的长短 3做功不同,时间不同时,比较功率 中考 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。二、过程与方法 通过探究,了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关并能解释简单的现象。教具:斜槽,钢球
17、,木块,橡皮筋,压缩弹簧等。教学过程 一、引入新课 出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。二、新课学习 物体具有能量的形式是多种多样的,以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功,但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示),这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动
18、木块做功。1.动能:物体由于运动而能够做功,它们具有的能量叫做动能。引导学生广泛地列举事例,说明运动的空气、水和各种物体都能够做功,而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”列举事例说明:运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验,概括出决定物体动能大小的因素。演示课本实验,实验可分三步:中考 将同一个钢球,从斜面不同高度滚下,让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同,说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远,表明钢球的动能越大。实验说明:从不同高度滚下的网球,具有不同的动能。上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么
19、钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球,同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论:物体的动能与速度有关,速度越大,物体的动能越大。换用不同质量的钢球,从同一高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动物体的质量越大,动能就越大。演示实验之后,总结实验结果:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。2.势能:物体由于运动的原因而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如,同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏,拉长的橡皮筋能
20、给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能,它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。解释弹性形变:物体受到外力作用而发生的形状变化,叫做形变。如果外力撤消,物体能恢复原状,这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如:拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,上紧的钟表发条等。利用课本实验阐明物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间,课前将两个性质相同弹簧,压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断,两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧,放松时它做的功越多,表示它的弹性势能越大。被举高的重
21、物,也能够做功。例如:举高的铅球,落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。列举事例说明:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能越大。如:举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球落下时做的功多,具有的重力势能大。铅球举得越高,具有的重力势能就越大。引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的本领,但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功,但只要它从树上掉下来就能做功,所以我们说它具有重力势能。3.机械能:让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生中考 分析在
22、桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能,又有势能。动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。4.能量的单位:从前面的讨论,我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念,能量反映了物体具有做功的本领,能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此,动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同,也是焦耳。三、小结 通过以下问题的讨论,进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。(1)高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量?有什么能量?(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。(3)在空中飞行的球,它具有
23、的重力势能是 5 焦,具有的动能是 4 焦,这只球具有的总机械能是多少?(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法?(5)从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?为什么?在滚下的过程中有没有动能?它的动能有没有变化?为什么?四、板书设计 第 4 节 机械能及其转化 (一)教学目标 1、知识与技能 中考(1)通过对滚摆实验的分析,理解动能和重力势能的相互转化。(2)通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象,理解动能和势能可以相互转化。2、过程与方法(1)培养学生运用能的转化知
24、识分析有关物理现象的转化。(2)培养学生从能量观点分析问题的意识。3、情感与价值观 通过阅读“科学世界”人造地球卫星,结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。(二)教学重难点 1、重点:正确引导学生进行实验,得出动能和势能可以相互转化的结论。2、难点:组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳,领会机械能守恒的条件。(三)教学准备 滚摆,棉线,铁锁,人造卫星挂图。(四)教学过程 1复习 手持粉笔头高高举起。以此事例提问:被举高的粉笔具不具有能量?为什么?2引入新课 学生回答提问后,再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出,当粉笔头下落路过某一点时,粉笔头具有什么能量?(此时既有重力
25、势能,又有动能)继而让学生比较在该位置和起始位置,粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增加)3进行新课 在粉笔头下落的过程,重力势能和动能都有变化,自然界中动能和势能变化的事例很多,下面我们共同观察滚摆的运动,并思考动能和势能的变化。实验 1:滚摆实验。出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,告诉学生观察颜色标志,可以判断摆轮转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止,此时摆轮只有重力势能,没有动能。摆轮下降时其高度降低,重力势能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快,其动能越来越大。摆轮到最
26、低点时,转动最快,动能最大;其高度最低,重中考 力势能最小。在摆轮下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程的分析,得出摆轮上升过程中,摆轮的动能逐渐转化为重力势能。“想想做做”用铁锁做单摆。此实验摆绳宜长些,摆球宜重些。最好能挂在天花板上,使单摆在黑板前,平行于黑板振动,以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时,摆球高度的变化比较直观,而判断摆球速度大小的变化比较困难,可以从摆球在最高点前后运动方向不同,分析摆球运动到最高点时的速度为零,作为这一难点的突破口。综述实验,说明动能和重力势能是可以相互转化的。实验 2:弹性势能和动能的相互转化。演示能
27、和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯,而后突然释放木球,木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中,弹性势能转化为动能。第二步实验,让木球从斜槽上端滚下,让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后,分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出:动能和弹性势能也是可以相互转化的。自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观,例如:物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举,说明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂,例如:踢出去的足球在空中沿一条曲线(抛物线)运动过程中,动能和势能是如何相互转化的呢?(板画足球轨迹,依图分析)首先
28、我们来分析足球离地面的高度的变化,这是判断足球重力势能变化的依据。很明显,在上升过程中足球的重力势能增加;在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升,说明它向上不能再运动。所以,足球在上升过程中,速度逐渐变小;在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析,可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能;在下降阶段重力势能转化为动能。4科学世界 1人造地球卫星在运行过程中,也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生,然而围绕人造卫星,同学们还有许多的谜没有揭开。例如:人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来?在人造卫星内失重是怎么回事?等等,这些问题还有待于同学们进一
29、步学习,今天我们只讨论卫星运行过程中,动能和重力势能的相互转化。人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,它的位置离地球有时近、有时远。(出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图)现以我国发射的第一颗人造卫星为例,它离地球最近时(此处叫近地点)离地面 439 公里,离地球最远时(此处叫远地点)离地面高度是 2384 公里,它绕地中考 球一周的时间是 114 分钟。它在近地点时,速度最大,动能最大;此时离地面最近,重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小,重力势能增大,动能向重力势能转化。直到远地点时,动能最小,重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时,重力势能向动能转化。在卫星运行过程中,不断地有动能和
30、势能的相互转化。2关于人造卫星的知识,学生是非常感兴趣的,鉴于学生的知识基础,难以使学生揭开谜底,往往由此而损伤学生的求知欲。本节课如有可能,也可通俗地介绍卫星为什么能绕地球运行。讲法上可用想象推理的方法。参看图 1,水平地抛出一个物体,由于地球的吸引,它会落回地面,但是抛出的物体速度越快,它飞行的距离越远。人抛物体,抛出的距离不过几十米,但汽枪子弹能飞行几百米,步枪子弹能飞行几千米,而炮弹能飞行几十公里。我们可以设想,物体的速度足够大时,它就能永远不落回地面,围绕地球旋转。这个速度大约是 8 公里/秒。如果速度再大些,物体绕地球运行的轨道就由圆形变为椭圆形。人造卫星就是根据这个道理发射的。(五)小结(板书)