第2节 能量转化的量度教案015

第节能量转化的量度2

一、教材分析功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章通过本节学习，应使学生初步建立功的概念，并学会分析解决一些实际问题,从而为本章以后的学习打下较好的基础教学中要注重培养学生从功的角度来分析力学现象通过实验和实例的分析，注重引导学生学习物理的思维过程，使学生受到学习方法的训练本节另外一个知识点是需讲明功率的概念，阐明其为比较物体做功快慢的物理量，通过类比讲明什么叫功率，功率的计算公式及单位同时，结合机器实际的功率值，理解应用过程中怎样选择合适的机器

二、教学目标

1、认识在什么情况下力对物体做了功，理解做功的两个必要因素

2、理解用功来量度能的转化多少

3、知道功的计算公式，知道功的单位，会用功的公式进行简单的计算

三、教学重点、难点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

四、教学准备

五、课时安排1课时

六、教学过程设计【复习引入】分析在下列情景中，能量如何转化？1举重运动员在举起杠铃时；运动员体内的化学能转化为杠铃的势能2马拉车时；马体内的化学能转化为车的动能和各种摩擦产生的热能提问在上述的例子中，有多少能量发生了转化？举杠铃和马拉车的速度都影响能量转化的快慢，为了量度能量转化的多少，描述能量转化的快慢，我们需要学习功和功率的有关知识引出课题【新课教学】提问平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变下面请同学们一起做三个小实验学生实验1用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上问两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？生两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需较大的拉力师移动相同的距离，需要的力越大越“累”学生实验2用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上问哪次“累”一些呢？为什么？生提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大师用同样的力移动物体，移动的距离越大越“累”学生实验3用手将书包提5厘米左右和将4本书从地面提到桌面上问哪次“累”一些？为什么？师无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累讲述由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量一一功

一、功设问功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图【读图】从力和运动角度分析，举杠铃和拉马车有什么共同的特点？提问这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素生都有力，物体都移动了一段距离提问移动的距离和力之间有何关系？生是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离建议教师采用读图与画图相结合的方法，一边引导学生分析，一边在图上作出力和运动的方向，有助于理解【小结】杠铃和马车都有受到力的作用，并且在力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功马对小车做了功是因为小车移动的距离是在推力的作用下，沿拉力方向移动的同样，因拉力是马施加的，也可以说马对小车做了功（或者说施力物体对受力物体做了功）【思考】、举重运动员举起杠铃在头顶上保留秒钟，成绩才有效这段时间内运动员对杠13铃有力的作用吗？对杠铃有做功吗？为什么？分析有力的作用，但没有做功，因为物体没有运动、在马向前拉车过程中，有受到重力作用吗？有运动吗？重力对马车有做功吗？为什么？分2析有受到重力作用，有通过距离，但重力没有做功，因为在重力的方向上没有通过距离、一小球在冰面上由于惯性滑动，水平方向上有受力吗？有力对物体做功吗？为什么？3【归纳】你能总结出做功的两个必要因素吗？做功的两个必要因素

①作用在物体上的力；

②物体在力的方向上通过的距离注意是必要因素，缺一不可强调距离与力在同一方向上【讨论】

1、做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？分析“做工”或“工作”指一切消耗体力和脑力的工作，即使运动员举着杠铃不动，他也在工作，但没有做功功是力学上一个专用名词，它的涵义要狭窄和严格得多在初中阶段,不阐述功的概念，仅是从功的两个必要因素去理解功

2、起重机下挂着重物，在以下三种情景中，钢索的拉力是否都对它做了功？为什么？

①将货物匀速向上提升；分析拉力做了功，因为满足做功的两个必要条件

②货物在空中静止不动；分析没有功，因为虽有拉力，但没有在力的方向上移动的距离

③将货物沿水平方向匀速移动分析没做功，因为拉力在竖直方向，钩码的移动是水平方向的，不是在拉力方向上移动的,所以拉力没做功建议；引导学生从是否受力、是否运动、是否沿着力的方向运动三个方面加以分析，进一步加深对做功必要因素的理解【活动1］请同学们举几个生活中做功和没做功的实例，并分析通过讨论提出一个与“是否做功”有关的问题建议教师在活动中注意学生的反馈情况，及时引导和指正，同时加以鼓励【活动2】在大扫除时，小明负责提水，干得满头大汗，分析在整个过程中，小明有没有做功？

①从一楼沿楼梯上了三楼分析

①FWO,SWO,且F、S方向相同，WWO；

②沿着走廊走到教室门口分析

②FWO,SWO,但在力F方向上没有移动距离，W=0；

③正好有一同学在门口搬桌子，他提着水侧身站着，让同学先过，然后进来分析:

③FWO,S=0,W分【过渡】在举重运动员举杠铃的过程中，发现杠铃越重，举得越高，举起它所要转化的化学能越多，能量转化的多少用做功的大小来量度所以功有大小，功的大小与什么有关呢？（根据做功的两个必要因素进行猜测）【猜测1】与受力的大小有关；【猜测2】与在力的方向通过的距离长短有关；…

二、功的计算科学上规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积公式功=力X距离（力的方向上移动的距离）W=F XS（注意合指F的方向上移动的距离）功的单位是由力的单位和距离的单位决定的力的单位是牛，距离的单位是米，那么功的单位就是牛•米为了纪念英国物理学家焦耳对物理学做的杰出贡献，把功的单位牛顿•米就称为焦耳，简称焦（板书）功的单位焦耳（J）牛•米（1焦=1牛•米）公式变形F=W/s s=W/F注意F、s的方向是同一直线，切不可以将其他的距离代入【应用】

1、《科学》书不小心掉在地上，将它从地上捡起，试估算要做多少功？提示力与距离在同一方向，力对物体有做功，《科学》书重约1牛，课桌的高度约1米，捡起的力约等于课本的重力，W=Fs=l牛•1米=1焦

2、把一只鸡蛋举高2米，做功约多少？提示一只鸡蛋重约

0.5牛，捡起的力约等于鸡蛋的重力，W=Fs=

0.5牛•2米=1焦【例题】

1、如图P873-11,有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上,需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？在后过程中，地面对物体的支持力多大？做功多少？解Fi=G=100牛，物体在力的上通过的距离Si=l米，Wi二Fi si=100牛义1米=100焦F2=50牛，物体在力的上通过的距离S2=10米，W2=F2s2=50牛X10米=500焦图371两个过程做功各为多少W3=F3s3=0焦（因为力与距离不在同一直线上）思考比较前过程中重力做功与拉力做功有什么不同？比较后过程中拉力做功和摩擦力做功有什么不同？【拓展】如果物体在力的作用下，沿力的方向运动（力与运动的方向一致），就说力对物体做功；如果物体运动的方向与受力的方向相反，就说克服某力做功举例在例1的前过程中，如何表达拉力和重力做功？分析拉力对物体做功，物体克服重力做功（W=Gh=100牛XI米=100焦）

2、马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了3义15焦的功车受的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？解因为马车在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功F=W/s=3X10’焦/400米=750牛【讨论】结合举重和马拉车等事例，谈谈能量的转化跟做功的关系例2中，马消耗了多少化学能？有多少能量转化为车的机械能和摩擦消耗的热能？（3X105焦）做功的过程实质上就是能量转化的过程，通过做功的形式将一种能量转化为其他种的能量力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化所以物体之所以具有做功的本领，是因为它具有能，没有能量的物体无法做功因此能量与功的单位一样，都是焦耳【思考】功和能的关系对我们解决具体问题有什么用处？（“做功的多少”和“转化的能量的多少”可以互相确定）。