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九年级物理教案（下）六合初中徐卫刚2010-3-1第十五章功和机械能第一节功教材分析：本节对功的概念，以及功的计算方法做了阐述，并使学生理解怎样才算是做了功。教学目标:1.知识与技能●理解做功的两个必要因素.●知道什么情况下物体做了功,什么情况下物体没有做功.●掌握功的公式和单位,并会用功的公式进行简单的计算.2.过程与方法●培养学生的观察能力.●初步分析问题和解决问题的能力.3.情感、态度与价值观目标通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.教学重难点:重点：运用功的公式进行计算.难点：判断物体是否做功.教学器材:弹簧测力计,长木板,铁块,小车,细绳.教学课时：1时教学过程:1.诊断补偿:(1)什么是力力的三要素是什么(2)什么是重力重力的方向如何2.导入新课:教师演示用弹簧测力计在水平桌面上用相同的力分别拉铁块和小车,让学生观察实验现象,通过两次用力铁块静止不动而小车运动,启发学生思考:这两次用力的成效是否一样由此导入本节内容.3.探究释疑,交流合作:学生阅读本节课本第一,二自然段,参看课本插图,提问并由学生回答下列问题:力学里所说的“功”,它的含义是什么，学生回答:当一个力作用在物体上,物体在这个里的作用下通过了一段距离,力学里就说这个物体做了功.分析课本插图做功的实例:货物,铁塔,火箭和原木在什么力作用下沿什么方向移动了一段距离(重点让学生知道力的方向)什么力对物体做了功引导学生逐个分析图例:货物在什么力的作用下,向什么方向通过了一段距离这个力的方向是怎样的铁塔,火箭又是如何引导学生分析得出:货物,铁塔,火箭在竖直向上力的作用下,向上通过了一段距离.叉车,直升飞机,燃烧气体分别对货物,铁塔,火箭做了功.原木在水平拉力作用下,沿水平方向前进了一段距离,马的拉力对原木做了功.根据对图例的引导分析:让学生思考力学里的功包括哪两个必要因素(3)教师小结并板书:力学里的功包括两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离.着重指出:“两个”必要因素的含义是缺一不可.只有作用在物体上的力,而物体没有在力的方向上通过距离,即如果物体仍然静止不动,这个力就没有对物体做功.结合课本图15-2,分析两个小朋友做功等于零的道理.如果物体靠惯性运动,虽然在水平方向上通过了距离,但并没有水平方向上的力作用于它,所以没有什么力做功.结合在极光滑的水平冰面上滑动的冰球一例,说明没有什么力对冰球做功.(4)通过学习我们知道了做功的两个必要因素,即力与距离,功的大小与力与距离有关,功的大小如何计算教师提出问题:在拉力F作用下,通过的距离为S;在拉力不变的情况下,通过的距离为2S;请同学比较这两次做功的大小.通过相同的距离S,一次拉力为F,一次为2F,比较这两次做功的大小.通过分析比较,让同学们懂得用力越大,在力的方向上通过的距离越多,做功越多.功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体在力的方向上通过的距离成正比.总结板书功的计算公式和单位:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式可写成:W=Fs功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛顿·米,它还有一个专用的单位名称叫焦耳,简称焦(J).让学生课后了解科学家焦耳对物理学做出的巨大贡献.1焦=1牛顿·米.教师强调:在运用公式进行计算时,要注意单位的统一,距离的单位一定要用米.其次要让学生知道,做功的的多少只与作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离有关,与物体是否做匀速直线运动无关.再次,让学生知道1焦的物理意义,知道1焦的大小.教师提问:此题中木箱受到几个力的作用，哪个力做了功，对什么物体做了功，重力做了功没有，为什么，学生回答,教师总结.知能训练:(1)小张提着一桶80N的水上坡,已知坡的长度为20m,高度为4m,小张做了多少功(2)小王提着同样重的水,沿水平方向前进了20m,小王做了多少功(3)小李提着80N的水桶,原地不动,停了5min,小李做了多少功(4)讨论本课课后想想议议中的问题课堂小结:教师总结本节课的主要内容,重点强调在力的方向上通过了距离才算是做功,功的计算公式及单位.布置作业:本节课后的练习1,2,3.4、5小结：本节主要内容：1、功的概念2、做功的必要因素.3、什么情况下物体做了功,什么情况下物体没有做功.4、功的计算方法.板书设计：第一节功一、功的概念1、功：当一个力作用在物体上,物体在这个里的作用下通过了一段距离,力学里就说这个物体做了功。2、功的两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。二、功的计算方法：1、功的计算公式:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离.则功的公式可写成:W=Fs2、功的单位:焦耳,简称焦(J).1焦=1牛顿·米.教学后记：本节对功的计算方法作了详细的介绍，通过学习功的相关知识，使学生对功这一概念有一个全新的理解，能够正确分辨做功与否，能进行简单计算。第二节机械效率教材分析：本节课程主要阐述了有用功的定义、什么是额外功，以及机械效率的计算方法，给出了机械效率的计算公式。教学目标：1．知识与技能●知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．●能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．●会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．2．过程与方法●经历测量斜面的机械效率的过程．通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案．3．情感、态度与价值观目标●关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神．教学重点与难点：重点：能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．教学器材：弹簧秤、动滑轮教学课时：1时教学过程：引入新课一．复习提问1．什么是功？2．如图所示的动滑轮提升重5N的物体，求动力F=。二．新课教学1．有用功、额外功和总功（1）演示实验用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书：“实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F·s＝3牛×1米＝3焦，提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦”（2）提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。（3）总结并边讲边板书①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦。②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。板书：“3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功”FGFG问：本实验中总功W总＝？答：W总＝F·s＝F·2h＝3牛×1米＝3焦。问：本实验中做的额外功是多少？答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。2．机械效率问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？学生演算，答出计算过程和结果。答：83.3％。教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。3．提高机械效率阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。三．小结及测试。四．布置作业。小结：本节主要学习了：1、有用功的定义2、什么是额外功3、机械效率的计算方法板书设计：第二节机械效率1．有用功的定义：对人们有用的功叫有用功。W有=Gh2．额外功：人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总-W有3．总功：有用功和额外功之和。W总=FS4．机械效率：有用功跟总功之比。%100总有用WW，计算本实验η。5．了解一些常见机械的效率。教学后记：本节的重点在机械效率的计算，而要正确计算机械效率就必须掌握什么是有用功、什么是额外功，只要将这两项掌握，机械效率的计算就不成问题。第三节功率教材分析：本节开始就通过日常生活中的事例阐述功率的概念，进而讲述如何计算功率和功率的重要作用。教学目的：1．知识与技能●通过日常生活中的实例和生产中的实际，在讨论中使学生能理解功率的概念。●学会使用功率的基本公式，一解答简单的物理习题。2．过程与方法●讨论法。3．情感、态度与价值观目标●通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感教学重难点：功率的计算方法既是本节的重点，也是本节的难点。教学器材：教材教学课时：1时教学过程：引入新课在日常生活中和在生产实际中，不仅要考虑机械效率，还有一个重要的概念，对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。我们要通过几个典型问题的讨论，理解它，认识它的重要性。【例1】建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。方法如下：1．人用筐将砖运送到楼上。2．人用滑轮将砖运送到楼上。3．使用起重机将砖运送到楼上。提问：以上三种方法，除了机械效率不同外还有什么不同。（待学生思考不必要求立即回答）。【例2】一个人用通常的步伐走上三楼，或以快速地跑到三楼上。提问：两种方法所做的功的情况有何不同。（要求同上题，先认真去思考，不必急于作答。）【例3】有一个重型的机器，需要推至距100米远的厂房内。方法有三：1．工人们用推力推到厂房内。2．工人们用车推到厂房内。3．用马车拉到厂房内。提问：三种方法完成此功有何不同。对比上述三例，当人们完成一定的功时，存在着一个具体的实际问题是什么？启发同学得出答案：物体做功有快、有慢。在例1中起重机做功快。例2中人跑到三楼做功快。例3中用马车做功快。物理学里用功率来表示物体做功的快慢，板书：因此，单位时间里完成的功，叫做功率。根据定义可得出：板书：各物理量的国际单位，写在公式中。1瓦特＝1焦耳/秒，1千瓦＝1000瓦，1兆瓦＝106瓦特。指出：功率是机器的主要技术性能之一。功率小，做功慢，耗能少。功率大，做功快，耗能多。【例题】高出水面30米处有一个容积是50米3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1小时能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？已知：h＝30米，V＝50米3，t＝1小时＝3600秒，求：P解：分析，根据已知条件m＝ρV。m＝1×103千克/米3×50米3＝5×104千克所以G＝5×105牛顿。W＝Gh＝5×105牛顿×30米＝15×106焦耳。答：这台水泵的功率至少是4.2千瓦。指出：根据已知条件和所求的物理量的基本公式，知道水泵是克服水重而做功，故在题内首先根据水的质量求出水重，这样再代入功率的基本公式中求功率。为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦？为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别，轴功率是指单独水泵本身所能完成的功