十一章 功和机械能学案 6份

13八年级下册 第十一章 功和机械能（共4节） 共用6课时 总第1824课时 接中八年级物理备课组 11.1节 功 学案一 图片引入（斑斑通）二 目标导学 学习目标1、了解力学中的功2 知道功的两要素 3、知道功的公式、单位，并能进行计算 重点功的两要素，功的公式、单位难点功的公式进行计算； 三 自学质疑 看课本，理清下列知识：任务一：认识功的概念 观察教材下图，你能找出这些机械的工作过程有什么共同的特点吗？ 共同点： 小结：在力学中，如果对物体用了 ，并使物体沿 移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功，简称功。任务二：理解做功的两个必要因素再观察图片，与上图有什么不同点？ 不同点： 小组讨论：、用力推石头但没推动。用的力是否产生了成效？为什么？、踢出去的足球，运动了几十米。脚对滚动的足球是否做了功？为什么？、提着包沿水平方向行走。手是否对包做了功？为什么？动手试试：“拾起托着平动举起停滞”这五个动作中，哪些动作对课本做了功！为什么？简记：劳而无功、不劳无功、垂直无功归纳机械做功不可缺少的两个因素： . 同位互相举出一个做功和不做功的例子，并写下来： 做功： 不做功的：任务三：自学教材64功的计算功的计算公式： ，功的单位是和 。自学例题要求：先独立完成，再对照课本上的解题过程。写出不明白、不理解的知识： 四 、互动释疑与精讲 一 释疑 归纳：1. 功：如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了 。2. 功的两个必要因素：一是 ；二是 3、没做功的三种情形：1）有力而没有距离（劳而无功）2）靠惯性运动没有力 3）力和距离垂直。4.功的计算：功(W)等于 (F)跟物体在力的方向上通过的 (s)的乘积。（功=力距离）5.功的公式：W= ；单位： WJ；FN；Sm。(1J=1Nm).6、没做功的三种情形： 二 例题例1 在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中 A推力做了5000J的功 B推力做了1000J的功 C重力做了5000J的功 D重力做了1000J的功 例2、小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m高的楼，累得气喘吁吁。小跳同学和书包总重600N，爬楼用时3min。求：(1)小跳背书包爬楼克服重力所做的功； 例3 、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？（2）汽车牵引力所做的功是多少？ 五 巩固 应用 诊断1、下列情况中做了功的是（ ）A. 一个同学提着一桶水在水平地面上行走了一段距离B. 一个木块在水平光滑的地面上做匀速直线运动C. 举重运动员举着杠铃在空中静止不动D. 起重机把货物向上提升了5m高2、1J的功就是（ ）A. 把质量是1kg的物体移动1m所做的功B. 把重1N的物体移动1m所做的功C. 把1N的力作用在物体上，物体移动1m所做的功D. 在1N力的作用下物体在此力的方向上移动1m时，此力对物体做的功3、某人从一楼登上四楼，第一次用了15S，第二次用了30S，这两次登楼均是匀速，则人登楼做的功是（ ）A. 第一次较多 B. 第二次较多 C. 两次一样多 D. 无法判断4、重量为10牛的物体，在20牛的水平拉力的作用下，一次在光滑的水平面上移动1米，另一次在粗糙水平面上移动相同的距离，粗糙面与物体的滑动摩擦力为3牛，试问拉力在此两种情形下所做功的大小关系：（ ）A、在光滑面上拉力做的功小 B、在粗糙面上拉力做的功小C、两种情况所做功的相同 D、无法判断5、用20N的水平力将5N的球沿地面滚出，球滚10m停下，滚动过程中推力做功（ ）来A、150J B、200J C、50J D、0J来源:学_科_网6、在水平桌面上，将重20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力是4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进1m后停止，则推力做功 J，重力做功 J。7、起重机的钢绳将500牛顿的物体匀速提高6米后，又水平匀速移动4米，钢绳的拉力对物体所做的功为 焦耳, 重力做的功为 焦耳。8步枪子弹重0.2N，枪膛长50cm,，火药爆炸对子弹平均推力为5105N，子弹离开枪口后，空中飞行200米落地，火药推力做功为J9一工人用200N的水平拉力将重400N的木箱在水平地面上匀速拉动了20m，接着又杠着木箱前进了15m，然后杠着木箱上了3m高的二楼放下木箱，求这个过程中工人对木箱做了多少功？10、用一个动滑轮将货物匀速提升1m，已知货物重500N，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦，求：1）、人拉绳子的力是多少牛？2）、人拉绳子做了多少功？六 小结 反思 ：11.2 功 率 学案 一 图片引入和复习功的公式、单位引入二 目标导学 学习目标1、理解功率的含义，作用，用途；2、掌握功率的公式及变形；3、经历实验过程；4、培养学生运用功知识率解决实际问题的热情；重点理解功率的含义，作用，用途；掌握功率的公式及变形；难点掌握功率的公式及变形；并用公式进行计算三 自学 质疑 （一）复习 ：一台挖掘机1min做了6104J的功，突然机器损坏，司机下来接着掘土2h，做了7.2104J的功。 两者做了多少功？谁做功的功快？为什么？（二）知新：自学教材，完成以下内容，写出质疑一、功率：1.功率的物理意义: 功率表示 的物理量2.功率(P)定义： 之比，叫做功率。3.计算公式：。单位：P瓦特(w)；WJ； tS。（1W=1J/S； 1Kw=1000w）还可推得功率的公式为P=FV，功率的国际单位为 ，符号 。1KW= W二、自学p66 例题。独立做一遍、测定学生上楼功率。讨论：怎样测？用哪些工具？测哪些物理量？四 、互动释疑与精讲：1 释疑与讨论： 2,、精讲与例题上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？ 五 巩固 应用 诊断1.一个人用同样大小的水平的力拉着木箱，分别在光滑和粗造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.在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多 C.两次做功一样多 D.条件不够，无法比较两次做功的多少2、我们可以用两种方法来判断事物做功的快慢图14-22表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较做功多少，另一种的判断方法是：相同，比较.3 在第十一届亚运动会上，第一枚金牌获得者是我国著名的女子45公斤级举重运动员，成绩是95公斤.如果她举起杠铃的过程中所用的时间为1.1秒，举起的高度为1.7米，她所做的功是焦，平均功率为瓦.4 班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大，为此，在活动中必须测量的物理量有：、.5、如图，小明同学质量为50kg，背着重为15N的书包，书包带与小明的肩部接触的总面积为300cm2，g=10N/kg，求： (1)小明背着书包走到了三楼的课室，在这过程中他做的功 J。(2)此过程小明总共用了20s的时间，他做功的功率是 W.6、某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为，下表为他乘车到达目的地时的车费发票求： (1)出租车在这段时间所做的功 J。(2)出租车行驶时的功率 W.7、小华参加中考体育测试，在跳绳测试中，1min跳了150次，每次跳起的高度为5cm，小华的质量是59，求：（1）小华所受到的重力是 牛 （2）小华每跳一次做 焦的功 （3）小华跳绳时的功率是 瓦 8、一辆汽车在水平路面上匀速行驶：（1）若汽车的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、P和v之间的关系式：P=Fv。（2）若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s，求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。9、深100米的矿井里，每分钟积水4.5米3，为了不让水留在矿井里，至少选用多大功率的水泵来抽水？10、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体设他在跑步机上以5ms的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?(2)他在这段时间内做了多少功?(3)他做功的功率是多少?11、已知桑塔拉2000轿车的质量是1.6t，它以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶2min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：通过的路程；发动机的牵引力；发动机的功率（g取10N/kg）。【小结反思】：11.3 动能和势能一 班班通：图片引入二 目标导学 学习目标1、理解动能和势能的定义，并理解影响它们的因素；2、让学生经历探究过程；3、培养学生运用能量和有关知识解决实际问题的意识；重点理解动能和势能的定义，并理解影响它们的因素；难点培养学生运用能量和有关知识解决实际问题的意识；三 自学 质疑 看课本，理清下列知识：1、功和能的关系：一个物体能够做功，该物体就具有 ，简称 。（一） 动能：1、定义：物体由于 而具有的能叫做动能。2、影响因素：动能的大小与 和 有关；3、实验结论：物体的 越大和 大，物体的动能才越大。4、强调速度和质量对动能的影响的情况！（结合P116小资料）势能：（包括 势能和 势能）（二）、重力势能：1、定义：物体由于被 而具有的能叫做重力势能 2、影响因素：重力势能的大小与 和 有关3、实验结论：质量相同时举得越 的物体的重力势能越大；高度相同时，质量越 的物体势能越小。（三）、弹性势能5、定义：物体由于发生 而具有的能叫做弹性势能。6、影响因素：弹性势能的大小与 有关。自由状态下的弹簧 弹性势能。弹簧伸长越长弹性势能越 。7、 动能加势能统称为机械能。四 互动释疑 实验与精讲1 释疑归纳：2 实验探究：动能的大小与哪些因素有关 67页五 、巩固应用 诊断：（一）1、一只石头稳稳在山顶，它有能量？答 2、高举的黑板擦有 能，下落过程有 能，落在地上有 能3、如何判断动能和势能的变化？4、匀速上坡的汽车动能 、势能 （变大、变小、不变）5、洒水车，匀速上坡的动能 、势能 （变大、变小、不变）6、沿水平方向匀速飞行的飞机，边飞边播洒种子过程中，动能 、势能 （变大、变小、不变）（二）1、 2011年无锡)以同样速度行驶的大卡车和小轿车， 的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车 （填答大、小）2 （08年北京西城区）上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时 A弹性势能减小，动能增大 B弹性势能增大，动能减小 C弹性势能不变，动能减小 D弹性势能减小，动能不变3 （12年长沙）苹果从树上加速下落时，下列说法中正确的是 A它的重力势能减少，动能增加 B它的重力势能减少，动能减小C它的重力势能减少，动能不变 D它的重力势能不变，动能不变4“（11年佛山）神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，当飞船减速着陆时，航天英雄杨利伟的 A动能增加，重力势能减少 B动能不变，重力势能减少C动能减少，重力势能不变 D动能减少，重力势能减少5(08高要)“跳远”是一项常见的体育运动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做 A.增大了跑远运动员的惯性 B.减小了跳远运动员的惯性 C.增大了跳远运动员的动能 D.减小了跳远运动员的动能6(11绍兴)蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动。当运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员具有的 A.动能增加，势能减少B.动能增加，势能增加 C.动能减少，动能减少 D.动能减少，势能增加7 (09南宁课改区)图10所示，小球由静止从轨道最高处的A点滚下到最低处B点时，下列说法中正确的是 A.小球在A点时只有动能，没有重力势能B.小球在A点时只有重力势能，没有动能C.小球从A点到B点的过程中，动能转化为重力势能D.小球从A点到B点的过程中，机械能增加8 (11 宜昌课改区)小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是 A.动能增大，重力势能增大 B.动能减小，重力势能增大C.动能不变，重力势能增大 D.动能不变，重力势能不变9(09武汉)如图1所示，小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中，臀部有灼热的感觉，下列说法正确的是 、动能一定越来越大 、重力势能一定越来越小 、机械能总量保持不变、以上说法都不对10(09武汉)图13甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题：（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系；设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受 的关系。（2）甲实验是通过木块被推动 的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙试验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果 ，将永远作匀速直线运动。（3）两个实验都涉及到同一种物理方法，叫 。【小结反思】：11.4 机械能及其转化 学案一 斑斑通：图片和实验现象引入二 目标导学 学习目标1.理解机械能的概念.2.知道动能和势能之间的转化.3.能解释一些能之间转化的物理现象.重点.理解机械能的概念.知道动能和势能之间的转化.难点.能解释一些能之间转化的物理现象三 自学质疑.一、知识回顾：1.动能的大小跟物体的_和_有关.2.重力势能跟物体的_和_有关.二、自学指导（一）、阅读课本P71内容,回答下列问题:1.一个物体从高处下落，是 能转化为 能；弯弓射箭时 是 能转化为 能；蹦床运动员从高处落下与蹦床接触碰撞发生形变，是重力势能转化为 能再转化为 能.可见 能和 能可以相互转化。（二）、分组讨论p71想想做做实验,回答下列问题:1 甲图中: 滚摆下降时,高度逐渐_,速度越来越_,重力势能逐渐_,动能逐渐_,_能转化为_能.2.当滚摆处于什么位置时动能最大?重力势能最小?当处于什么位置时动能最小,重力势能最大?答： 3 乙图中:小球从A点运动到B点时,_能转化为_能;从B点运动到C点时,_能转化为_能;从C点运动到B点时,_能转化为_能;从B点运动到D点时,_能转化为_能.丙图中:小球从左端摆向右端的过程中,先是小球的_能转化为_能,然后再由_能转化为_能,当小球运动到_位置时,动能最大.（三）、机械能：_和 _统称机械能.机械能守恒的条件是_.（四）、水能和风能的利用自然界的流水和风都是具有大量 能的天然资源。举出利用水能的例子： 举出利用风能的例子： 四 、互动释疑和典型例题精讲 ：1 释疑：2 精讲：例1.向上抛出的石块在空中上升时是_能转化为_能;到达最高点后下落,是_能转化为_能.例2.电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中( )A 动能减小,重力势能增大,总机械能不变 B 动能增大,重力势能减小,总机械能不变C 动能不变,重力势能减小,总机械能不变 D 动能不变,重力势能增加,总机械能增大例3 人造地球卫星在运行过程中可以认为机械能守恒。在运行到近地点时力地面位置最低卫星的势能 ，动能 ；运行到远地点时离地面最高势能 ，动能 。卫星从远地点向近地点运动时， 能转化为 能。匀速上升的物体动能变 ，势能变 。五、巩固应用 诊断1、乒乓球下落过程中， 能减小， 能增大， 能转化为 能；2、下面物体各具有什么形式的机械能？1）高速升空的火箭具有 。被拉弯的钢尺具有 。被拦河坝拦住的上游水具有 。空中下落的皮球具有 。山坡上静止的石头具有 。匀速上升的物体具有 。（二）1.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动能将_,这是因为速度虽不变,但_.2. 一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_能逐渐增大,_能逐渐减小._能转化为_能.3. 神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_,具有的机械能变_.4. 2004年8月26日,在雅典举行的奥运会中,我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军,为我国争得了荣誉.她在起跳过程中,跳板的_能转化成_能,又转化成_能,最后转化成她的_能,而进入水中.5.自行车下坡,不踩脚踏板,速度也越来越快,从能的转化角度分析,是因为_能越来越小,_能越来越大.6.人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从远地点向近地点运动时,它的重力势能_,动能_.(填“增大”、“减小”或“不变”)7.下列情况中,重力势能转化为动能的是( )A在水平面上滚动的小球 B汽车上山 C空中匀速下降的降落伞D苹果从树上落下8.空中沿水平方向飞行的一架飞机,正在向灾区空头物资,空投过程中,飞机的动能和势能的变化情况是( )A 动能和重力势能都增大 B 动能和势能都减小C 动能减小,重力势能增大 D 动能不变,重力势能不变9.下列关于水的各句诗句中,和机械能没有关系的是( )A不尽长江滚滚来 B飞流直下三千尺 C白毛浮绿水 D一江春水向东流10.跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开前的下落过程中,运动员的A动能增大,重力势能减小 B动能减小,重力势能增大C动能减小,重力势能减小 D动能增大,重力势能增大11.一顾客站在电梯上,随电梯匀速上升,在此过程中他( )A动能增大,重力势能增大 B动能不变,重力势能减小C动能减小,重力势能增大 D动能不变,重力势能增大12.水电站是通过拦河坝来提高上游的水位,被提高了水位的水流下来,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.这一过程中的能量转化顺序是( )A 动能 重力势能 电能 B 重力势能 动能 电能C 重力势能 电能 动能 D 动能 电能 重力势能【小结反思】：第十一章 功和机械能复习一 目标导学 学习目标1.理解功的两个必要因素，会判断力对物体是否做功，会正确使用W=FS计算功的大小；2.理解影响功率大小的因素，能用公式P=W/t计算功率，知道功率的推导公式P=Fv及应用；3.知道决定动能、势能大小的因素，能正确分析动能和势能的转化重点功的相关计算难点功与功率的综合运算二 自学、互动、合作、质疑 （一）、知识梳理 基础巩固一、功与功率功率和功是两个完全不同的物理量，区别如下：（2）在运用P=W/t进行计算时，功和时间必须要对应起来，即要弄清是哪个力对哪个物体做功及完成各部分功所用的时间，不能“张冠李戴”。二、机械能的分类三 、精讲与典型示例 抽取规律 例 下列关于动能和势能的搭配错误的是 （ ）A动能 拉弯的弓 B机械能 空中飞行的小鸟 重力势能 正在行驶的汽车 动能 悬挂在天花板上的电灯 弹性势能 树上的苹果 重力势能 运动的水流C机械能 桌上的课本 D动能转化为重力势能 正在下落的雨滴 重力势能 秋千的来回摆动 重力势能转化为动能 碰地面瞬间的篮球弹性势能 手表里拧紧的发条 动能转化为弹性势能 骑车沿斜坡下行的人 例 2008年北京奥运会，将会有一广东籍举重运动员为国争光，让我们一起来设想他夺得挺举冠军的场面：在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前（这一过程他做了 的功）；然后将杠铃在胸前停了4s（这一过程他做功为 ） 最后，用极强的爆发力（大约为1400N）用了0.2s将杠铃再举高0.5m到头顶（这一过程他做功的功率为 ）。例 一辆汽车装满货物共重4.9104N,在平直的公路上匀速行驶,10min内前进了6km,这时发动机的功率为6.6104W。求：(1)在这段路程中,汽车的牵引力做的功；(2)汽车受到的阻力。五 巩固 应用 诊断12003年10月15日，“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中 （ ）A重力势能减少，动能增加 B机械能减少，动能不变C重力势能减少，动能增加 D机械能不变，动能不变2自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐 ，自行车的重力势能逐渐 （选填“增大”“减小”或“不变”）；动能和势能之和称为 能。3.小华用动滑轮在20s内将重400牛的货物匀速提高2米，所用的拉力为250牛，则在这一过程中小华所做的有用功是 J，他做功的平均功率是 W。4.用10牛的水平拉力使重30N的物体在水平地面上做匀速直线运动，通过的路程为 15米，则物体受到的摩擦力为 牛，拉力对物体做的功为 J.5.骑自行车上坡前猛踩一阵，是为了获得更大的 ，上坡时转化为 ，以便上的更高。6.乒乓球落地后又弹起，整个过程中机械能量转化情况是：下落时 ，着地时 ，反弹时 ，上升时 。7.甲乙两台机器功率之比为2：1，做功时间之比为2：5，则甲乙做功之比为 8.某矿井深10米，井下每分钟积水3m3，现要使井下工人作业时无水，则应用功率为 W的抽水机抽水。9小陈和老万两位老师体重相同，都从一楼上到四楼，小陈走得慢，老万走得快，比较做功大小是W小陈_W老万，P小陈_P老万；这天老万抱着女儿与小陈一起从一楼上到四楼，则P小陈_P老万(填“”“”或“=”）10.重20牛的物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，移动距离5m，则外力对物体做功为 。11.研究动能跟哪些因素有关的实验如右图所示，实验过程中，需要让同一个钢球从不同高度滚下；还需要换用 不同的钢球，让它们从 高度滚下。12.物体在平衡力的作用下，下列说法正确的是 （ ）A.机械能一定不变 B.动能一定不变C 重力势能一定不变 D 无法确定【小结反思】：13