第十一章 功和机械能 学案word.doc

11.1功学案与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问示侄孙伯安诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。可见，“教师”一说是比较晚的事了。如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。 班别_姓名_组号_ 单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。 【学习目标】1.理解做功的两个必要因素。认识在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。2.理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。至元明清之县学一律循之不变。明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。 【重点难点】重点：理解做功的两个必要因素，会用功的公式进行简单计算。难点：判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。【自学指导】一、力学中的功 1、自学课本P62-63“力学中的功”，完成以下问题：力学主要是研究 力 和 运动 的关系。如果一个_作用在物体上，物体在_，就说这个力做了功。 2、如图：用细绳拉着木块在水平桌面匀速前进，木块受到几个力的作用？作出它的受力示意图，哪个力对木块的移动有成效？_个、_ 3、观察课本P63的图11.1-2中两个图，找出两个实例的共同点：_；_P3的图11.1-3中，力都没有做功，想一想这些力为什么没有做功？并写出原因： 甲图：没有做功的原因是：_。乙图：没有做功的原因是：_。结论：要想做功必须同时具备_和_。4、阅读课本P63第二段，了解2+1种不做功的情况 （1）物体受力方向和移动的方向互相垂直。 （垂直无功）（2）受了力，但是没有移动距离。 （劳而无功）（3）补充：没有受力作用，物体靠惯性向前移动了距离。 （不劳无功） 【趁热打铁】1、判断下列说法的正误：（1）只要有力作用在物体上，力就对物体做了功（ ）（2）物体只要移动了距离，就做了功（ ）（3）物体从高处落下重力做了功（ ） （4）有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功（ ）（5）手提着重物在水平地面上行走，提的力做了功（ ）（6）人用力推车，但车未动，人没有做功（ ）2、下图的几种情景中，人做了功的是（ ）二、功的计算：阅读课本P63-64“功的计算”部分的内容，然后合上课本，默写下列空白：1、定义：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，力所做的功就越_。在物理学中，把_叫做功。2、公式：功=_×_。公式表示为：_。物理量功力距离物理量符号单位符号3、符号的意义及单位： 4、在国际单位制中，力的单位是_，距离的单位是_，功的单位是_，它有一个专门的名称叫做_，简称_，符号是_，且1J=_N·m 。【思考】 2个鸡蛋大约重1N，把它举高1m，做多少功？ 5、焦耳的物理意义：1牛的力使物体在力的方向上移动1米的距离时所做的功为1焦【趁热打铁】6、用50 N的水平推力推重100 N的箱子，前进10 m，做多少功？7、质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了5km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？（g=10N/Kg）【达标测试】1、一个物体的质量是5kg，用10N的水平拉力在地面上前进了10m，则拉力做的功等于_J，重力做的功等于_J；若把物体匀速向上拉起10m，则需要的拉力是_N，拉力所做的功又是_J。(g=10N/kg) 2、两辆车的重力分别是100N和500N，用200N的力都使它们前进了15m，则（ ）A、拉大车做的功多 B、拉小车做的功多 C、拉力对两车做的功一样多 D、无法比较 3、某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是( )A、750J B、150J C、没有做功 D、做了功，但条件不足，无法确定 4、起重吊机将重3×103N的楼板以1m/s的速度吊到10m高的三层楼后，又将楼板水平移动了3m，在整个过程中，起重机对楼板做的功是（ ）A、6×103J B、9×103J C、3×104J D、3.9×104J 5、小明用30N的水平推力将一个重10N的木箱沿水平地面推了0.2km，放手后，木箱在地面上又滑行了1m才停下来，则小明对木箱做的功是多少？11.2功率学案1班别_姓名_组号_ 【学习目标】1、理解功率的概念及计算公式。知道功率的单位。2、会运用功率的定义式进行计算，解释生活中相关现象。【重点难点】重点：功率的概念、公式、单位及物理意义。难点：功率的计算。【复习回忆】1、功的计算公式：_。物理量功力距离物理量符号单位符号2、符号的意义及单位： 【自学指导】一、生产、生活中身边的功率：1、阅读并思考书本P65的“想想议议”提及的问题。2、观察下面甲、乙两组图，这是在日常生产生活中需要注意到的问题。你能得到什么信息？搬货情况：对比人和机械的a）图甲中，_相同，_用时少，_做功快。（人或机械）b）图乙中，_相同，_做功少，_做功快。（人或机械）【类比学习】1）小红体重500N，在5s内跑到10m高的楼上 ，则小红做了_J的功。2）小明体重500N，在10s内走到10m高的楼上，则小明做了_J的功。3）小强体重400N，在10s内跑到15m高的楼上，则小强做了_J的功。上面三道题中：小红和小明，_做功快，你是怎么比较出来的？_小明和小强，_做功快，你是怎样比较出来的？_小红和小强，_做功快，你是怎样比较出来的？_3、物理学中用一新的物理量：_来表示物体做功快慢，它的定义是_。4、公式：功率=_。公式表示为：_。5、功的单位是 ，时间的单位是 ，所以功率的单位是 ，为了纪念英国的工程师 瓦特 ，人们将功率的单位叫做 ，简称 ，符号 。所以: 1W= J/s。 常见的单位还用 。 1kW= W。物理量功率功时间物理量符号单位符号6、符号的意义及单位： 【思考】 2个鸡蛋大约重1N，1s把它举高1m，功率多少？7、瓦的物理意义：物体在1_的时间里做了1_的功，它的功率就是1_。8、请利用功率的公式，计算【类比学习】小红的功率=_，小明的功率=_，小强的功率=_。三人中，_做功最多，_做功最快。【趁热打铁】请判断：（1）做功多，功率大；做功少，功率小（ ） （2）做功时间短，功率大；做功时间长，功率小（ ） （3）相同时间内做功多，功率大；相同时间内做功少，功率小（ ） （4）完成相同的功时间短，功率大；完成相同的功时间长，功率小（ ）（5）做功快，功率大；做功慢，功率小（ ）【课堂导学】二、功率的计算1、一辆匀速行驶的汽车，10s内行驶了200m，牵引力为8×103N。求：（1）牵引力做的功是多少？（2）汽车的功率是多少？2、在水平地面上，小明用50N的水平推力推重100N的箱子，在10s内前进了10m，小明推箱子的功率为多少？三、推导计算功率的另一公式：（利用W=Fs和v=s/t）【趁热打铁】3、一辆匀速行驶的汽车，速度是20m/s，牵引力为8×103N。求：汽车的功率是多少？【达标测试】1、下列关于功率的说法正确的是（）A功率大的机械比功率小的机械做功一定多 B功率大的机械比功率小的机械做功一定少 C功率大的机械工作时所用的时间一定少 D功率大的机械工作时做功一定快2、某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t，在10s内从一层上升到七层。如果每层楼高3m，则：（1）电梯电动机克服重力做了多少功？（2）电梯电动机的功率至少是多大？（取g=10N/Kg）11.2功率学案2班别_姓名_组号_ 一、复习：1、写出计算公式功：_；功率：_。2、知道功率P和时间t，如何求功：_。知道功W和功率P，如何求时间：_。3、知道牵引力（拉）和速度（利用W=Fs和v=s/t），如何求功率：_。二、练习1、一台机器用2分钟时间做了6×104J的功，这台机器的功率是多少？2、一台机器，功率是1.5kW，它表示示机器在1s内做功_J。问2s内做多少功？3、如图所示，斜面长6m，高1m，30s内工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是多少？推力的功率是多少？ 4、学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件。其中一块长2m，宽20cm，厚10cm，质量为88kg的预制件平放在水平地面上，如图所示。求：（取g=10N/Kg）（1）预制件对地面的压强是多大？（2）如果建筑工人在1min里，把预制件搬到3m高的楼上，至少要做多少功？功率是多大？5、一台抽水机，功率是400瓦特，它5分钟能做多少焦耳的功？做这些功能把多少千克的水抽到10米高处？（g=10N/kg）6、一辆重为6×104N的载重汽车以36km/h的速度匀速驶上一个长为500m的斜坡，已知汽车的牵引力为4.8×103N，求：（1）汽车从斜坡底端开到顶端所需的时间。(已知速度v，路程s)（2）汽车的牵引力做的功。 （3）汽车发动机的功率。(可以用两种方法求解)7、某型电动机的功率是2.5kW，合_W=_J/S，它表示的物理意义是_，若要完成15000J的功，需时_。8、举重运动员把2000N的杠铃在2s内举高1.8m后又在空中保持4s，则该运动员前2s的功率是_，后4s的功率是_。9、重10N的物体在水平拉力作用下沿水平地面做匀速直线运动，3s内前进15m，已知运动中物体所受摩擦力大小为2N，拉力的功率为_；10s内拉力做的功为_，重力做功的功率为_。10、两个体重相同的人甲和乙从一楼上到三楼，甲是跑步上楼，乙是慢步上楼。甲、乙两人所做的功W甲_W乙，它们的功率P甲_P乙。（填“大小”“小于”或“等于”）11、用40kW的拖拉机去犁地2h的工作量，若改用平均功率为500W的牛去犁地，则需要_h。12、如图是甲、乙两物体所做功与所用时间的关系图线。由图线可知甲、乙两物体功率P甲、P乙大小关系为（ ）AP甲> P乙 BP甲= P乙 CP甲< P乙 D无法判断11.3动能和势能学案班别_姓名_组号_ 【学习目标】1、通过实例理解动能和势能的概念。 2、通过实验，探究动能、重力势能的大小各与什么因素有关。 3、解释有关动能和势能的简单现象。【重点难点】重点：动能和势能的概念；探究影响动能的因素。难点：势能的概念。【复习回忆】1、功的两个要素：_和_。2、下列几种情况中，人对物体做功的是（ ）A举重运动员举着杠铃不动接受记者照相B人提着重物沿水平路面匀速前进C人用力推车同时车沿力的方向在水平地面上运动D小孩用力搬石头，未能搬动【自学指导】阅读课本P67，理解：什么是能（量）？功和能是什么关系？我们在日常生活中经常提到能，你能说出几种来？诸如：_。“能”是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。比如：电流能做功，说明具有电能；燃料燃烧放热可以做功，说明具有热能；因此，我们认为：一个物体能够_ ，它就具有_ 。思考：一个物体具有能量，它一定做功吗？_小结：能与功的关系是：_。【趁热打铁】1、下列物体中具有重力势能的是_；具有弹性势能的是_。A.因挤压而变形的气球 B.在水平路面上飞驰的小轿车 C.正在下坠的桩锤D.停在空中不动的直升机 E.钟表中卷紧的发条 F.高山上的石头G.三峡水库中的水 H.被推开的弹簧门的弹簧 I.跑百米的运动员2、“黄河远上白云间”说明黄河水具有_能.3、“滚滚长江东逝水”说明黄河水具有_能.【课堂导学】一、动能及其决定因素：查看课本P69小资料的内容，回答以下几个问题:1、速度大的物体动能一定大吗?_2、质量大的物体动能一定大吗?_认真阅读P67的实验,然后回答以下问题3、猜想：影响动能大小的可能因素有_。4、实验中是通过观察_来反映小球的动能的大小。5、让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了使钢球达到斜面底端时具有相同的_。6、所示为探究物体的动能大小与哪些因素有关的实验装置：（1）从图中可以看出，甲、乙、丙三个小球刚到达水平面时，_球动能最大。（2）探究动能与质量的关系应选择_两图来进行比较。得出结论：_一定时，质量越_，动能越_。（3）探究动能与速度的关系应选择_两图来进行比较。得出结论：_一定时，_。（4）实验结论：物体的动能与物体的_和_有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越_；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越_。【趁热打铁】1、一辆汽车加速运动，它的动能_。2、火车进站时做减速运动，它的动能_，停止后，它的动能_。3、一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水，它的动能_。二、势能及其决定因素：阅读P69完成下列内容：1、_叫重力势能。_叫弹性势能。_和_统称为势能。2、如图所示，合作小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了以下实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲图所示。取三个金属块从空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如乙图所示。（1）在此实验中，我们可以通过观察_来比较金属块重力势能的大小。（2）若，如图乙所示：比较A、B情况，说明_。比较B、C情况，说明_。（3）实验得出的结论是：物体重力势能的大小跟物体的_和_有关。3、探究“弹性势能的大小与哪些因素有关”1）地上拍打篮球的时候，球发生弹性形变的程度越大，球就弹起得越_，这说明：物体的弹性势能的大小跟物体_有关。2）_越大，它具有的弹性势能越大。【达标测试】 1、下列物体中具有动能的是_；具有重力势能的是_；具有弹性势能的是_A.因挤压而变形的气球 B.在水平路面上飞驰的小轿车 C.正在下坠的桩锤D.停在空中不动的直升机 E.钟表中卷紧的发条 F.高山上的石头G.三峡水库中的水 H.被推开的弹簧门的弹簧 I.跑百米的运动员2、行驶的汽车具有_能，放在阳台上的花盆具有_能，拉紧的弹弓具有_能，空中的飞机同时具有_能和_能。3、投向空中的篮球具有_能和_能，落下时，它的_能减小。从落地到被弹离地面时它具有_能。4、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向地面。在此过程中，它的动能将_，这是因为_。11.4机械能及其转化学案班别_姓名_组号_ 【学习目标】1、知道机械能包括动能和势能。2、能准确理解有关动能和势能之间相互转化的简单现象。3、初步了解机械能守恒的含义。【重点难点】理解动能和势能之间的相互转化；了解机械能守恒。【复习回忆】将一个乒乓球向上抛出去，乒乓球离手时的速度最大，此时的动能_。在上升过程中，乒乓球的质量 ，速度_，因而动能_，但高度在增加，因而重力势能_。当达到最高点时，乒乓球的速度为_，动能也为_，重力势能达到最大，所以在上升过程中乒乓球的_能转化为_。从最高处下落时，速度越来越_，动能越来越_，由于高度不断减小，所以重力势能也不断_。所以，在下降过程中乒乓球的_能转化为_能。【自学指导】一、认真阅读课本P71页的内容，回答下面的问题：1、滚摆实验：如右图所示，开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有_能，没有_能。摆轮下降时其高度降低，重力势能_；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越_。摆轮到最低点时，转动最快，动能最_；其高度最低，重力势能最_。在摆轮下降的过程中，其_能逐渐转化为_能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的_能逐渐转化为_能。2、学生自制单摆，完成探究：如图所示，绳的一端拴一小球，另一端悬于固定点，用手把小球拉到A点后松开，小球便摆动起来，在摆动过程中。小球的重力势能在_点最大，在_点最小；小球的动能在_点最大，在_点最小，从A到B是_能转化为_能，从B 到C 是_能转化为_能。3、阅读课本P71-72页的内容，回答下面的问题：动能与势能之和称为_。动能是物体_时具有的能量，势能是_储存_着的能量。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和_，即机械能是_的。4、【科学世界】P73卫星：在近地点的动能最_，重力势能最_。 在远地点的动能最_，重力势能最_。 由近地点到远地点，_能转化为_能。由远地点到近地点，_能转化为_能。【达标测试】1、分析下图几个运动中，物体动能与势能的转化：甲图中：是_能转化为_能。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。2、在空降兵离开机舱、尚未打开降落伞的一段时间里，他们在空中加速下落，若不计空气阻力，那么在这段时间里，空降兵的重力势能_，动能_，机械能_ （填“变大”、“变小”或“不变”）3、拉弓射箭过程中拉弓时，弓的形状发生变化，形变越大，弹性势能_。在弓恢复形状，箭被射出时，弓的_能转化为箭的_能。4、下列关于机械能的说法中，正确的是（ ）A动能和重力势能统称为机械能 B动能和势能统称为机械能C飞行的飞机的机械能等于它的动能 D正在下落的炸弹的机械能等于它的重力势能5、跳伞运动员在空中匀速下落，则（ ） A势能减少，机械能减少 B势能减少，动能增加 C势能减少，机械能不变 D动能不变，机械能不变6、下列现象中，物体动能转化为势能的是（ ） A秋千由最高处向最低处荡去 B张开的弓把箭水平射出去 C骑自行车匀速上坡D腾空上升的礼花弹7、如图所示是跳水运动员从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态， I是往上起跳的瞬时状态，II是到达最高点的状态，是下落中的一个状态。在III，-两个过程中发生的能量转化分别是（ ） A势能动能，势能动能 B势能动能，动能势能 C动能势能，势能动能 D动能势能，动能势能8、如图所示，小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法正确的是（ ） A铁球位于c点时动能最大 B铁球位于b点时势能最大C铁球摆回时不可能碰伤鼻子 D改用铜球会碰伤鼻子第 8 页