第一篇：專題四 功和能 教案

專題四 功和能

一． 專題要點(diǎn)

1.做功的兩個(gè)重要因素：有力作用在物體上且使物體在力的方向上發(fā)生了位移。功的求解可利用W?Flcos?求，但F為恒力；也可以利用F-l圖像來求；變力的功一般應(yīng)用動(dòng)能定理間接求解。

2.功率是指單位時(shí)間內(nèi)的功，求解公式有平均功率P?瞬時(shí)功率P?W?FVcos?，當(dāng)??0時(shí)，即F與v方向相同時(shí)，P=FV。tW?FVcos?，t3.常見的幾種力做功的特點(diǎn)

?重力、彈簧彈力，電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān) ?摩擦力做功的特點(diǎn)

①單個(gè)摩擦力（包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。②相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零，在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，沒有機(jī)械能的轉(zhuǎn)化為其他形式的能；相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值，在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過程中，不僅有相互摩擦物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，還有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少，等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)路程的乘積。③摩擦生熱，是指動(dòng)摩擦生熱，靜摩擦不會(huì)生熱 4.幾個(gè)重要的功能關(guān)系

?重力的功等于重力勢(shì)能的變化，即WG???EP ?彈力的功等于彈性勢(shì)能的變化，即W彈???EP ?合力的功等于動(dòng)能的變化，即W合??EK

?重力之外的功（除彈簧彈力）的其他力的功等于機(jī)械能的變化，即W其它??E ?一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功等于系統(tǒng)中內(nèi)能的變化，Q?Fl相對(duì) 第二部分：功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用

1.電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)。若電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則W?Flcos??Eqlcos?；若為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，則一般利用UAB?WABq來進(jìn)行運(yùn)算。

2.磁場(chǎng)力可分為安培力和洛倫茲力。洛倫茲力在任何情況下對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷都不做功；安培力可以做正功、負(fù)功，還可以不做功。

3.電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)移動(dòng)電荷做功。即W=UIt=Uq。

4.導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)，棒中感應(yīng)電流受到的安培力對(duì)導(dǎo)體棒做負(fù)功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

5.電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的變化，即WAB???EP

二． 考綱要求 考

點(diǎn) 要求

功和功率 動(dòng)能和動(dòng)能定理 Ⅱ Ⅱ

本專題考查的重點(diǎn)有：

?重力、摩擦力、電場(chǎng)力和洛倫茲力的做功特點(diǎn)和求解 ?與功、功率相關(guān)的分析和計(jì)算。?動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用。

?綜合應(yīng)用機(jī)械能守恒定律以及相關(guān)知識(shí)分析有關(guān)問題。?應(yīng)用動(dòng)能定理解決動(dòng)力學(xué)問題。

其中動(dòng)能定理和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用是考查的重點(diǎn)，考查的特點(diǎn)是密切聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際，聯(lián)系現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的問題和能源環(huán)保問題 本部分內(nèi)容除在選擇題中進(jìn)行簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)組合考查功和功率的概念外在解答題中將會(huì)以兩種情景命題：一是多種運(yùn)動(dòng)組合的多運(yùn)動(dòng)過程問題，二是與電場(chǎng)、磁場(chǎng)聯(lián)系的綜合問題中考查重力、電場(chǎng)力、摩擦力和磁場(chǎng)力的做功特點(diǎn)、動(dòng)能定理的應(yīng)用和能量守恒定律。

考點(diǎn)解讀

重力做功與重力Ⅱ 勢(shì)能

電場(chǎng)力做功與電Ⅱ 勢(shì)能

功能關(guān)系、機(jī)械能Ⅱ 守恒定律

電功率、焦耳定律 Ⅰ

三． 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

四． 典例精析

題型1.（功能關(guān)系的應(yīng)用）從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設(shè)上升過程中空氣阻力為F恒定。則對(duì)于小球上升的整個(gè)過程，下列說法錯(cuò)誤的是（A.小球動(dòng)能減少了mgH B.小球機(jī)械能減少了FH C.小球重力勢(shì)能增加了mgH D.小球加速度大于重力加速度g 解析：由動(dòng)能定理可知，小球動(dòng)能的減小量等于小球克服重力和阻力F做的功 為（mg+F）H，A錯(cuò)誤；小球機(jī)械能的減小等于克服阻力F做的功，為FH，B正確；小球重力勢(shì)能的增加等于小球小球克服重力做的功，為mgH，C正確；小球的加速度a?mg?F?g，D正確。m規(guī)律總結(jié)：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，有以下幾個(gè)功能關(guān)系需要理解并牢記 ?重力做功與路徑無關(guān)，重力的功等于重力勢(shì)能的變化 ?滑動(dòng)摩擦力（或空氣阻力）做的功與路徑有關(guān)，并且等于轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能 ?合力做功等于動(dòng)能的變化

?重力（或彈力）以外的其他力做的功等于機(jī)械能的變化

題型2.（功率及機(jī)車啟動(dòng)問題）

審題指導(dǎo)：1.在汽車勻加速啟動(dòng)時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)剛結(jié)束時(shí)有兩大特點(diǎn) ?牽引力仍是勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力，即F?Ff?ma仍滿足 ?P?P額?Fv

2.注意勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度并不是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的最大速度

題型3.（動(dòng)能定理的應(yīng)用）如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切，軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB，沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)。求：

（1）小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)?

（2）為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？（3）若圓弧軌道的半徑R取第（2）問計(jì)算出的最小值，增大小物塊的初動(dòng)能，使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處，試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？

解析：（1）小物塊最終停在AB的中點(diǎn)，在這個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得

??mg(L?0.5L)??E2E 3mgL得

??（2）若小物塊剛好到達(dá)D處，速度為零，同理，有

??mgL?mgR??E 解得CD圓弧半徑至少為 R?E 3mg（3）設(shè)物塊以初動(dòng)能E′沖上軌道，可以達(dá)到的最大高度是1.5R，由動(dòng)能定理得

???mgL?1.5mgR??E解得E??7E 6E，由于EC??mgL?2E，故物塊將停在軌道上 23物塊滑回C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EC?1.5mgR?設(shè)到A點(diǎn)的距離為x，有

??mg(L?x)??EC

解得

x?1L

414即物塊最終停在水平滑道AB上，距A點(diǎn)L處。

規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用動(dòng)能定理要比動(dòng)力學(xué)方法方便、簡(jiǎn)潔。只有應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法可以求解的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題，一般應(yīng)用動(dòng)能定理都可以求解。盡管動(dòng)能定理是應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法推導(dǎo)出來的，但它解決問題的范圍更廣泛。

題型4.（功能關(guān)系在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用）兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R 的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示。除電阻R 外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放．則

A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g B．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R 的電流方向?yàn)閍→b C．金屬棒的速度為v時(shí)．所受的安培力大小為F = D．電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少

解析：在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，A對(duì)。由右手定則可得，電流的方向從b到a，B錯(cuò)。當(dāng)速度為v時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E?Blv，受到

B2L2v的安培力為F?BIL，計(jì)算可得F?,C對(duì)。在運(yùn)動(dòng)的過程中，是彈簧的彈性勢(shì)能、R重力勢(shì)能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)。

題型5.（功能關(guān)系在混合場(chǎng)內(nèi)的應(yīng)用）如圖所示，MN是一固定在水平地面上足夠長(zhǎng)的絕緣平板（左側(cè)有擋板），整個(gè)空間有平行于平板向右、場(chǎng)強(qiáng)為E=2N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在板上C點(diǎn)的左側(cè)有一個(gè)垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m=4×10－3kg、帶負(fù)電的小物塊，帶電量q=10－2C，從C點(diǎn)由靜止開始向左先做加速運(yùn)動(dòng)再做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)物體碰到左端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間將電場(chǎng)改為豎直向下，大小不變.小物塊返回時(shí)在磁場(chǎng)中恰做勻速運(yùn)動(dòng)，已知平板MC部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=5m，物塊與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，求：

（1）小物塊向左運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功Wf；

（2）小物塊與左端擋板碰撞過程損失的機(jī)械能△E；

（3）小物塊從與 左擋板碰后到最終靜止所用時(shí)間t；

（4）整個(gè)過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q.解析：設(shè)小物塊向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為v1，由平衡條件有

qE??(mg?qv1B)?0

①

設(shè)小物塊在向左運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功為W，由動(dòng)能定理有

qEL?W?12mv1?0

② 2m(qE??mg)2由①②式解得 W?qEL??0.023J

③ 2222?qB（2）設(shè)小物塊返回時(shí)在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v2，與右端擋板碰撞過程損失機(jī)構(gòu)能為?E，則有 Bqv2?mg?qE

④

?E?112mv12?mv2

⑤ 22mq2E2(1??2)?2?m2gqE(??1)由③⑤⑥式解得 ?E??0.064J

⑥ 2222?Bq（3）小物塊由M到C勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為 t1?LBqL??2.5s

⑦ v2mg?qE小物塊由C到靜止勻減速運(yùn)動(dòng)，?(mg?qE)?ma代入數(shù)得a?1m/s2

⑧ 時(shí)間為 t2?v2mv2??2s

⑨ a?(mg?qE)總時(shí)間為 t=t1+t2=4.5s

⑩（4）對(duì)全過程，由能量守恒定律有

○Q?qEL??E 12

○12（或 Q?Wf?mv22)由⑤⑧式解得

Q?qEL??E?0.03J6

○評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①式2分，其余各1分，共14分

第二篇：功和能·功·教案

功和能·功·教案

一、教學(xué)目標(biāo) 1．理解功的概念：

(1)知道做機(jī)械功的兩個(gè)不可缺少的因素，知道做功和“工作”的區(qū)別；

(2)知道當(dāng)力與位移方向的夾角大于90°時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功，或說物體克服這個(gè)力做了功。2．掌握功的計(jì)算：

(1)知道計(jì)算機(jī)械功的公式W=Fscosα；知道在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳(J)；知道功是標(biāo)量。(2)能夠用公式W=Fscosα進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)是使學(xué)生在理解力對(duì)物體做功的兩個(gè)要素的基礎(chǔ)上掌握機(jī)械功的計(jì)算公式。2．物體在力的方向上的位移與物體運(yùn)動(dòng)的位移容易混淆，這是難點(diǎn)。3．要使學(xué)生對(duì)負(fù)功的意義有所認(rèn)識(shí)，也較困難，也是難點(diǎn)。

三、教具

帶有牽引細(xì)線的滑塊(或小車)。

四、主要教學(xué)過程(一)引入新課

功這個(gè)詞我們并不陌生，初中物理中學(xué)習(xí)過功的一些初步知識(shí)，今天我們又來學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí)，絕不是簡(jiǎn)單地重復(fù)，而是要使我們對(duì)功的認(rèn)識(shí)再提高一步。

(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1．功的概念

先請(qǐng)同學(xué)回顧一下初中學(xué)過的與功的概念密切相關(guān)的如下兩個(gè)問題：什么叫做功？誰對(duì)誰做功？然后做如下總結(jié)并板書：

(1)如果一個(gè)物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學(xué)中就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。

然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動(dòng)一段距離，并將示意圖畫到黑板上，如圖1所示，與同學(xué)一起討論如下問題：在上述過程中，拉力F對(duì)滑塊是否做了功？滑塊所受的重力mg對(duì)滑塊是否做了功？桌面對(duì)滑塊的支持力N是否對(duì)滑塊做了功？強(qiáng)調(diào)指出，分析一個(gè)力是否對(duì)物體做功，關(guān)鍵是要看受力物體在這個(gè)力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結(jié)并板書：

(2)在物理學(xué)中，力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。2．功的公式

就圖1提出：力F使滑塊發(fā)生位移s這個(gè)過程中，F(xiàn)對(duì)滑塊做了多少功如何計(jì)算？由同學(xué)回答出如下計(jì)算公式：W=Fs。就此再進(jìn)一步提問：如果細(xì)繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少？與同學(xué)一起分析并得出這一位移為s cos α。至此按功的前一公式即可得到如下計(jì)算公式：

W=Fscosα

再根據(jù)公式W=Fs做啟發(fā)式提問：按此公式考慮，只要F與s在同一直線上，乘起來就可以求得力對(duì)物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到F的方向上，如果我們將力F分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結(jié)果？至此在圖2中將F分解到s的方向上得到這個(gè)分力為Fcosα，再與s相乘，結(jié)果仍然是W=Fscosα。就此指出，計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體所做的功的大小，與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角α有關(guān)，且此計(jì)算公式有普遍意義(對(duì)計(jì)算機(jī)械功而言)。至此作出如下板書：

W=Fscosα

力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

接下來給出F=100N、s=5m、α=37°，與同學(xué)一起計(jì)算功W，得出W=400N·m。就此說明1N·m這個(gè)功的大小被規(guī)定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號(hào)為J，即1J=1N·m。最后明確板書為：

在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳(J)

1J＝1N·m 3．正功、負(fù)功

(1)首先對(duì)功的計(jì)算公式W=Fscosα的可能值與學(xué)生共同討論。從cos α的可能值入手討論，指出功W可能為正值、負(fù)值或零，再進(jìn)一步說明，力F與s間夾角α的取值范圍，最后總結(jié)并作如下板書：

當(dāng)0°≤α＜90°時(shí)，cosα為正值，W為正值，稱為力對(duì)物體做正功，或稱為力對(duì)物體做功。當(dāng)α=90°時(shí)，cosα=0，W=0，力對(duì)物體做零功，即力對(duì)物體不做功。

當(dāng)90°＜α≤180°時(shí)，cosα為負(fù)值，W為負(fù)值，稱為力對(duì)物體做負(fù)功，或說物體克服這個(gè)力做功。(2)與學(xué)生一起先討論功的物理意義，然后再說明正功、負(fù)功的物理意義。

①提出功是描述什么的物理量這個(gè)問題與學(xué)生討論。結(jié)合圖1，使學(xué)生注意到力作用滑塊并持續(xù)使滑塊在力的方向上運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了一段位移，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過程。

然后就此提出：這個(gè)累積作用過程到底累積什么？舉如下兩個(gè)事例啟發(fā)學(xué)生思考：

a．一輛手推車上裝有很多貨物，搬運(yùn)工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會(huì)兒，然后有了力氣再推車走。

b．如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過程中會(huì)有什么感覺？

首先使學(xué)生意識(shí)到上述兩個(gè)過程都是人用力對(duì)物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。板書如下：

功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是標(biāo)量。②在上述對(duì)功的意義認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，討論正功和負(fù)功的意義，得出如下認(rèn)識(shí)并板書： 正功的意義是：力對(duì)物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。

負(fù)功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價(jià))，即負(fù)功表示物體失去了能量。4．例題講解或討論

例1．課本p．110上的〔例題〕是功的計(jì)算公式的應(yīng)用示范。分析過程中應(yīng)使學(xué)生明確：推力F對(duì)箱子所做的功，實(shí)際上就是推力F的水平分力Fcosα對(duì)箱子所做的功，而推力 F的豎直分力Fsinα與位移s的方向是垂直的，對(duì)箱子不做功。

例2．如圖3所示，ABCD為畫在水平地面上的正方形，其邊長(zhǎng)為a，P為體。用水平力F沿直線 AB拉物體緩慢滑動(dòng)到B點(diǎn)停下，然后仍用水平力F沿動(dòng)到C點(diǎn)停下，接下來仍用水平力F沿直線CD拉物體滑動(dòng)到D點(diǎn)停下，最后仍DA拉物體滑動(dòng)到A點(diǎn)停下。若后三段運(yùn)動(dòng)中物體也是緩慢的，求全過程中水平功是多少？

靜止于A點(diǎn)的物直線BC拉物體滑用水平力F沿直線力F對(duì)物體所做的此例題先讓學(xué)生做，然后找出一個(gè)所得結(jié)果是W=0的學(xué)生發(fā)言，此時(shí)會(huì)有學(xué)生反對(duì)，并能說出W=4Fa才是正確結(jié)果。讓后者講其思路和做法，然后總結(jié)，使學(xué)生明確在每一段位移a中，力F都與a同方向，做功為Fa，四個(gè)過程加起來就是4Fa。強(qiáng)調(diào)：功的概念中的位移是在這個(gè)力的方向上的位移，而不能簡(jiǎn)單地與物體運(yùn)動(dòng)的位移畫等號(hào)。要結(jié)合物理過程做具體分析。

例3．如圖4所示，F(xiàn)1和F2是作用在物體P上的兩個(gè)水平恒力，大小分F2=4N，在這兩個(gè)力共同作用下，使物體P由靜止開始沿水平面移動(dòng)5m距離對(duì)物體各做多少功？它們對(duì)物體做功的代數(shù)和是多少？F1、F2的合力對(duì)P做

別為：F1=3N，的過程中，它們多少功？

此例題要解決兩個(gè)方面的問題，一是強(qiáng)化功的計(jì)算公式的正確應(yīng)用，糾正學(xué)生中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，即不注意力與位移方向的分析，直接用3N乘5m、4N乘5m這種低級(jí)錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生注意在題目沒有給出位移方向時(shí)，應(yīng)該根據(jù)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)作出符合實(shí)際的判斷；二是通過例題得到的結(jié)果，使學(xué)生知道一個(gè)物體所受合力對(duì)物體所做的功。等于各個(gè)力對(duì)物體所做的功的代數(shù)和，并從合力功與分力功所遵從的運(yùn)算法則，深化功是標(biāo)量的認(rèn)識(shí)。解答過程如下：位移在F1、F2方向上的分量分別為s1=3m、s2=4m，F(xiàn)1對(duì)P做功為9J，F(xiàn)2對(duì)P做功為16J，二者的代數(shù)和為25J。F1、F2的合力為5N，物體的位移與合力方向相同，合力對(duì)物體做功為W=Fs=5N×5m=25J。例4．如圖5所示。A為靜止在水平桌面上的物體，其右側(cè)固定著一個(gè)滑輪的細(xì)繩的P端固定在墻壁上，于細(xì)繩的另一端Q用水平力F向右拉，物程中，力F對(duì)物體做多少功？(上、下兩段繩均保持水平)

定滑輪O，跨過定體向右滑動(dòng)s的過本例題仍重點(diǎn)解決計(jì)算功時(shí)對(duì)力和位移這兩個(gè)要素的分析。如果著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2F。因而合力對(duì)物體所做的功為W=2Fs；如果著眼于繩子的Q端，即力F的作用點(diǎn)，則可知物體向右發(fā)主s位移過程中，Q點(diǎn)的位移為2s，因而力F拉繩所做的功W=F·2s=2Fs。兩種不同處理方法結(jié)果是相同的。

(三)課堂小結(jié)

1．對(duì)功的概念和功的物理意義的主要內(nèi)容作必要的重復(fù)(包括正功和負(fù)功的意義)。2．對(duì)功的計(jì)算公式及其應(yīng)用的主要問題再作些強(qiáng)調(diào)。

五、說明

1．考慮到功的定義式W=Fscosα與課本上講的功的公式相同，特別是對(duì)式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點(diǎn)的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的文字表達(dá)。實(shí)際問題中會(huì)用功的公式正確進(jìn)行計(jì)算就可以了。從例題4可以看出，定義一個(gè)力對(duì)物體所做的功，將位移解釋為力的作用點(diǎn)在力的方向上的位移是比較恰當(dāng)?shù)?。如果將位移解釋為受力物體在力的方向上的位移，學(xué)生會(huì)得出W=Fs這一錯(cuò)誤結(jié)果，還會(huì)理直氣壯地堅(jiān)持錯(cuò)誤，糾正起來就困難多了。2．由于對(duì)功的物理意義的講解是初步的，因而對(duì)正功、負(fù)功的物理意義的講解也是初步的。這節(jié)課中只是講到受力物體得到能量還是失去能量這個(gè)程度。在學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律之后，再進(jìn)一步作出說明。在機(jī)械能守恒的物理過程中，有重力做功，地球上的一個(gè)物體的機(jī)械能并沒有增加，因而正、負(fù)功的意義就不能用能量得失關(guān)系去說明了。在這種情況下，重力做正功，表示勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化；重力做負(fù)功，表示動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化，這里的正功、負(fù)功不再表示能量得失，而是表示能量轉(zhuǎn)化方向的。

第三篇：高中物理 《功和能》教案

功和能

一、教學(xué)目的：

1．知道在能量相互轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化了的能量的多少，可以由做功的多少來確定。2．知道做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程。3．知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

4．為后面定量地描述動(dòng)能和勢(shì)能及機(jī)械能做好準(zhǔn)備

二、重點(diǎn)難點(diǎn)：

1．理解做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程是本節(jié)的重點(diǎn)。2．理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度是本節(jié)的難點(diǎn)。3．能源問題是本節(jié)課對(duì)學(xué)生的一個(gè)能力培養(yǎng)點(diǎn)。

三、教學(xué)方法：

演示、講授、討論、練習(xí)。

四、教具：

滾擺、皮球、重物、彈簧

五、教學(xué)過程

（一）引入新課

復(fù)習(xí)提問：在初中，我們已經(jīng)學(xué)過關(guān)于能的初步知識(shí)，請(qǐng)說出學(xué)過哪幾種形式的能？（機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能等）。

不同形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，各種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是由什么量來量度呢？ 板書課題：第三節(jié) 功和能

（二）進(jìn)行新課

提問：請(qǐng)同學(xué)們舉出一些物體能夠做功的例子。

（1）流動(dòng)的河水能夠推動(dòng)水輪機(jī)做功，說明流動(dòng)的河水能夠做功。

（2）人們?cè)诖驑稌r(shí)，先把重錘高高舉起，重錘落下就把木樁打入地里，說明被舉高的重錘能夠做功。

（3）風(fēng)吹著帆船航行，流動(dòng)的空氣能夠?qū)Ψ龉Α?/p>

（4）運(yùn)動(dòng)著的鋼球打在木塊上，能把木塊推走，運(yùn)動(dòng)的鋼球能夠做功。

（5）射箭運(yùn)動(dòng)員把弓拉彎，放手后被拉彎的弓能把箭射出去，說明拉彎的弓能夠做功。（引導(dǎo)學(xué)生分析物體能夠做功的共同點(diǎn)就是都有做功的本領(lǐng)-----能）1．一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有能量 提問：我們知道，各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過程中守恒，那么在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中，功扮演著怎樣的角色？討論：

（1）只有重力做功時(shí)，重力勢(shì)能和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。

演示：把一個(gè)滾擺懸掛在框架上，用手捻動(dòng)滾擺使懸線纏在軸上，滾擺升高到最高點(diǎn)，放開手，觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，并思考它的動(dòng)能和勢(shì)能的變化。

分析說明：滾擺升高到最高點(diǎn)，放開手，在下落過程中，滾擺的動(dòng)能增加，同時(shí)滾擺的重力勢(shì)能減少，重力對(duì)滾擺做了功．重力對(duì)滾擺做了多少功，就有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．同理，在上升過程中，滾擺克服重力做功，滾擺的重力勢(shì)能就增加，滾擺克服重力做了多少功，重力勢(shì)能就增加多少．

小結(jié)：物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度．（2）只有彈力做功時(shí)，彈性勢(shì)能和動(dòng)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化．

[演示]拿一根彈簧，水平放置，一端固定，另一端上放一小球并壓縮．待靜止后放手，小球?qū)⒈粡棾鋈ィ^察小球離開彈簧前彈簧的形變及小球的運(yùn)動(dòng)情況，并思考彈性勢(shì)能和動(dòng)能的變化．

分析說明：被壓縮的彈簧放開時(shí)把小球彈出去，小球的動(dòng)能增加，同時(shí)彈簧的勢(shì)能減 少．彈簧對(duì)小球做了多少功，就有多少?gòu)椥詣?shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

小結(jié)：物體轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度．（3）機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化． [實(shí)例]列車在機(jī)車的牽引下加速運(yùn)動(dòng)．

分析說明：列車在機(jī)車的牽引下加速運(yùn)動(dòng)，列車的機(jī)械能增加，同時(shí)機(jī)車的熱機(jī)消耗了內(nèi)能．牽引力對(duì)列車做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．

小結(jié)：轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以用做功的多少來量度．（4）機(jī)械能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化． [實(shí)例]用手拋出一個(gè)皮球．

分析說明：你用手拋出一個(gè)皮球，對(duì)皮球做功的時(shí)候，皮球獲得動(dòng)能，同時(shí)貯存在你體內(nèi)的化學(xué)能減少，你拋球時(shí)做的功越多，皮球獲得的動(dòng)能就越多，你體內(nèi)的化學(xué)能減少的也就越多．實(shí)際上，皮球獲得的動(dòng)能是由體內(nèi)減少的那部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化來的，而且你做了多少功，就表示有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為皮球的機(jī)械能．

小結(jié)：轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度． [實(shí)例]起重機(jī)提升重物。分析說明：起重機(jī)提升重物，重物的機(jī)械能增加，同時(shí)，起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)消耗了電能，起重機(jī)鋼繩的拉力對(duì)重物做了多少功，就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．

小結(jié)：轉(zhuǎn)化過程中，轉(zhuǎn)化了的能量的多少可以由做功的多少來量度． 在其他各種形式能之間的轉(zhuǎn)化過程中，同樣可以得到以上結(jié)果．

結(jié)論：功這個(gè)物理量重要的意義在于它表示了有多少數(shù)量的能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一 種形式，做功的過程就是物體能量的轉(zhuǎn)化過程,做了多少功，就表示有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn) 化．

2．功是能量轉(zhuǎn)化的量度 知道了功和能的這種關(guān)系，就可以通過做功的多少，定量地研究能量及其轉(zhuǎn)化的問題了。

（三）鞏固練習(xí)

1．演示并解答：皮球從手中落到地上又彈跳起來，你能說出這一過程中能量的轉(zhuǎn)化． 2．風(fēng)車安裝在高鐵架上端的水平軸上，軸可以隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)，可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或其它機(jī)器工作．試從能量轉(zhuǎn)化的角度說明這個(gè)現(xiàn)象．

（四）布置作業(yè)

復(fù)習(xí)本節(jié)課文，預(yù)習(xí)第四節(jié)內(nèi)容． 教學(xué)要求和說明：

1．本節(jié)是過渡性的一節(jié)，目的在于闡述本章的基本線索，使學(xué)生知道如何定量地研究機(jī)械能，為后面兩節(jié)定量地講述動(dòng)能和重力勢(shì)能作好準(zhǔn)備。

2．要復(fù)習(xí)初中學(xué)過的知識(shí)，通過實(shí)例使學(xué)生理解做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。知道了功和能的這種關(guān)系，就可以通過做功的多少，定量地研究能量及其轉(zhuǎn)化的問題。學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的理解，要有一個(gè)過程。要通過這一章的學(xué)習(xí)以及今后的學(xué)習(xí)，使學(xué)生逐步加深體會(huì)。這一節(jié)是個(gè)開始，使學(xué)生有個(gè)初步理解就可以了。

第四篇：功和能授課教案(初中)

個(gè)性化教學(xué)輔導(dǎo)教案

知識(shí)點(diǎn)：1.理解做功的兩個(gè)必要因素。2.知道機(jī)械功的計(jì)算公式。3.理解功率的概念。4.知道功的原理。5．知道有用功和總功。6.知道動(dòng)能和勢(shì)能。

考點(diǎn)：功以及機(jī)械效率的計(jì)算。

能力：分析綜合問題的能力。

方法： 教師講解—學(xué)生掌握—學(xué)生提問---學(xué)生練習(xí)

【自主學(xué)習(xí)】 1.功

（3）功的計(jì)算：

功：物體上的力與力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。

①W=F·S=Gh（克服重力做功）

②W=P·t 國(guó)際單位：N·m；焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)J。1J=1 N·m

2、簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率

有用功：必須要做的功。

額外功：并非我們需要但又不得不做的功?？偣Γ河杏霉皖~外功的總合。機(jī)械效率：有用功與總功的比值。

（1）斜面

（2）杠桿 ①W有用=G·h ②W額外=f·S ③W總=F·S=G·h＋fS

①W有用=G物·h ②W額外

③W總=F·S

（輪軸效率）

（3）定滑輪（a）

①W有用=Gh ②W額外：摩擦及繩重

③W總=F·S=F·h

（4）定滑輪（b）

①W有用=f·S物

②W額外：滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦

③W總=F·SF=F·S物

（5）動(dòng)滑輪及滑輪組（a）

①W有用=G物·h

②W額外

③W總=F·S=F·nh=（G物＋G動(dòng)）·h

（6）動(dòng)滑輪及滑輪組（b）

①W有用=fS物

②W額外：繩重及滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦

③W總=F·SF=F·nS物

3、功率

定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)做的功。

單位：功率用P表示，單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W

（1）公式：．

（2）意義；表示做功快慢的．（與機(jī)械效率無關(guān)）

（3）機(jī)械中的功率

4、機(jī)械能（1）動(dòng)能：（與m、v有關(guān)）物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度愈大，它的動(dòng)能愈大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量愈大，動(dòng)能愈大。（2）重力勢(shì)能：

（與m、h有關(guān)）物體由于被舉高而具有的能量。

（3）彈性勢(shì)能：的能量。5．易錯(cuò)知道辨析

（與彈簧本身、形變量大小有關(guān)）物體由于彈性形變而具有易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)一：判斷力是否做功。

例1（2010 房山）以下事例中，重力做功的是（）A．跳水運(yùn)動(dòng)員由跳臺(tái)向下下落 B．冰球在水平冰面上滾動(dòng)

C．皮劃艇在平靜水面快速滑行 D．舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴高舉在空中靜止不動(dòng) 【針對(duì)訓(xùn)練】

（09 重慶）如圖1 所示，李晶同學(xué)將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央，她針對(duì)此過程提出了如下的猜想。你認(rèn)為合理的是（）A．文具盒所受重力對(duì)它做了功 B．文具盒所受支持力對(duì)它做了功 C．文具盒所受的推力F 對(duì)它做了功 D．在此過程中沒有力對(duì)文具盒做功

易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)二 計(jì)算功、功率大小

例2（2010 蘭州）如圖2 所示，物重G 為2000N，斜面長(zhǎng)5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的 總機(jī)械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上來，求：（1）所需拉力F 是多少？（2）機(jī)械的總功率是多少？

【針對(duì)訓(xùn)練】

（2010 包頭）如圖，在水平拉力F 的作用下，物體沿水平面以速度v 向右勻

速移動(dòng)例距離s，若物重為G，桌面對(duì)物體的摩擦力為f(滑輪及繩重不計(jì))，下列說法正確的是（）

A．有用功的功率為fv B．拉力的功率為3Fv C．裝置的機(jī)械效率為G/3F D．額外功為（3F－f）s

易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)三 判斷動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能的變化

例3（2010 包頭）一駕滿載救災(zāi)物資的飛機(jī)，沿水平方向勻速飛行的同時(shí)，不斷地向?yàn)?zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資的過程中，下列判斷正確的是（）A．飛機(jī)總體動(dòng)能減小 B．飛機(jī)總體重力勢(shì)能不變 C．飛機(jī)總體機(jī)械能不變 D．飛機(jī)總體慣性不變

【針對(duì)訓(xùn)練】

(2010 河北)如圖4 所示，鉛球從出手到將要落地的過程中，下列說法正確的是

（不計(jì)空氣阻力）（）

A．鉛球由a →b 時(shí)，動(dòng)能逐漸增大 B．鉛球在b 點(diǎn)的機(jī)械能大于a 點(diǎn)的機(jī)械能 C．鉛球由b →c 時(shí)，機(jī)械能逐漸減小 D．鉛球在c 點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)四 分析動(dòng)能、勢(shì)能、的轉(zhuǎn)化

例4（2010 黃岡）下列對(duì)雨滴在空中勻速下落過程的分析(不考慮雨滴質(zhì)量的變化和雨滴受到的浮力)，正確的是（）

A．雨滴受到平衡力的作用 B．雨滴下落過程中機(jī)械能保持不變 C．雨滴受到的重力大于它受到的阻力 D．雨滴的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

【針對(duì)訓(xùn)練】

（2010河南）迎世博晚會(huì)上，彩色氣球伴隨歡慶的樂曲勻速上升，在此過程中，氣球的（）A．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能不變 B．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能增大 C．動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，機(jī)械能增大 D．動(dòng)能不變，勢(shì)能不變，機(jī)械能不變

【典型例題】例

1、（2005·蘭州市）用如圖所示的滑輪組吊起重物，不計(jì)繩重及摩擦．

（1）當(dāng)物重為150 N時(shí)，繩端所用的拉力是60N，求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少?（2）當(dāng)所吊重物為300N時(shí)，10s內(nèi)重物被勻速高2 m時(shí)，繩端拉力做功的功率為多少? 例

2、（2005·嘉興市）在學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，三位同學(xué)想比較爬桿時(shí)誰的功率大．以下是他們討論后得出的三套方案，其中可行的是（）

①用相同的時(shí)間爬桿，測(cè)量出各自的體重和爬上桿的高度，即可比較功率大小

②都爬到桿頂，測(cè)量出各自的體重和爬桿用的時(shí)間，即可比較功率大小

③爬桿后，測(cè)量出各自的體重、爬桿用的時(shí)間和爬上桿的高度，算出功率進(jìn)行比較

A．只有①

B．①②

C．①③

D．①②③

例

3、（2006·北京市）陽陽在蹦床上做游戲，從高處落到蹦床上又被彈起．當(dāng)她從接觸蹦床床面到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中（忽略空氣阻力的影響），以下說法正確的是（）

A．陽陽的重力勢(shì)能逐漸減小

B．蹦床的彈性勢(shì)能逐漸增大

C．陽陽的動(dòng)能逐漸減小

D．陽陽受到的合力先減小后增大

例

4、（2005·海南?。┨K是一項(xiàng)很好的體育健身活動(dòng)，經(jīng)測(cè)試重500 N的某同學(xué)1 min跳繩120次，每次離地約0.06 m（每次離地高度和時(shí)間都相同）．（1）該同學(xué)跳一次做功多少焦耳?（2）他在這1 min的鍛煉中消耗的功率是多大?（3）跳繩時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)與站立時(shí)相比較有何變化?并說明判斷的理由．

例

5、（2002年河南省中考試題）一個(gè)人用同樣大小的水平拉力拉著木箱，分別在光滑和粗糙的兩種水平地面上前進(jìn)相同的距離，關(guān)于拉力所做的功，下列說法中正確的是（）

A．在粗糙地面上做功較多

B．在光滑地面上做功較多

C．兩次做功一樣多

D．條件不夠，無法比較兩次做功的多少

例

6、（2002年鹽城市中考試題）如圖所示，在拉力F的作用下，重80N的物塊A正以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為20N，該裝置的機(jī)械效率為80%，求：

（1）2s內(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力對(duì)物塊A所做的功；

（2）拉力F的大小及拉力F做功的功率．

例7

某同學(xué)用100牛的力把質(zhì)量為4千克的鉛球推到5米遠(yuǎn)處,他推鉛球做的功是（）A.500焦

B.196焦

C.696焦

D.缺少條件,無法計(jì)算

例8

如圖2所示為用滑輪組提起重物的裝置.如果重物G＝2.4×10牛,滑輪組的機(jī)械效率為80％,拉力F的功率為1.5千瓦,要把重物提起1米,求:(1)需要多大的拉力.(2)需要多少時(shí)間

4【課后能力訓(xùn)練】

功和機(jī)械能

一、選擇填空

1.如圖3所示，小朋友沿著滑梯勻速下滑的過程中，下列說法中正確的是（忽略空氣阻力）（）

A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能和內(nèi)能

D．他的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，機(jī)械能不變

2.直升機(jī)在勻速下降過程中，能量變化情況是（）

A．勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變B．勢(shì)能減少，動(dòng)能不變，機(jī)械能減少 C．勢(shì)能不變，動(dòng)能不變，機(jī)械能不變D．勢(shì)能減少，動(dòng)能不變，機(jī)械能不變

3.關(guān)于機(jī)械能的論述，下列說法正確的是（）

A．在空中飛行的飛機(jī)只具有動(dòng)能B．炮彈具有的機(jī)械能一定比子彈具有的機(jī)械能大 C．質(zhì)量和速度都相同的物體具有的動(dòng)能一樣大D．質(zhì)量大的物體的具有的重力勢(shì)能一定大

4.關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是（）

A．越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率越高B．做的總功越多，機(jī)械效率越高

C．做的有用功越多，機(jī)械效率越高D．有用功一定時(shí)，額外功越少，機(jī)械效率越高

5.甲、乙兩輛汽車，功率之比為2∶1，在相同時(shí)間內(nèi)沿水平路面通過的距離之比為1∶2．則它們所做的功之比為（）

A．2∶1 B．1∶1 C．1∶4 D．4∶1 6.下列單位中不是功的單位的是（）

A．W·s B．J C．J/s D．N·m 7.某人用手將一物體豎直舉高2m和用機(jī)械效率為80％的斜面將它升高2 m．比較兩種情況（）

A．用手舉高時(shí)做功多B．用斜面升高時(shí)做功多 C．兩種情況做功一樣多D．兩種情況都不做功 8.跳水運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)向水面下落的過程中，他的________能逐漸減少，________能逐漸增加．

9.一只小鳥在空中飛行時(shí)具有40J的機(jī)械能，若它具有10J的勢(shì)能，則它具有________J的動(dòng)能．

10.小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推著一輛重120 N的小車，前進(jìn)了10 m，小明的推力做功是________J．水平面對(duì)小車的支持力做功是________J． 11.甲、乙兩輛汽車在公路上勻速行駛．如果它們的功率相同，行駛速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車牽引力做功之比為________． 12.用一只鐵桶從深井中取水，第一次取半桶，第二次取滿桶，兩次相比：W1額_____W2額，η1___η2（填“＞”“＜”或“＝”）

二、計(jì)算題（每小題5分，共10分）13.一人用如圖所示．的滑輪組勻速提升物重為200牛的物體，此時(shí)人對(duì)繩的拉力為120牛，不計(jì)繩重和摩擦．求： 1）滑輪組的機(jī)械效率． 2）如果人的體重為600牛，那么他們用此滑輪組所提升物體的物重不能超過多少牛？ 1）滑輪組的機(jī)械效率等于有用功除以總功，有用功等于物體的重力乘以物體上升的高度，總功等于拉力乘以繩子自由端移動(dòng)的距離．

2）當(dāng)繩子的拉力和人的體重相等時(shí)，滑輪組所提升物體的物重最大，先計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力，最大拉力就等于最大物重與動(dòng)滑輪重和的一半．從而求出最大物重．

功和機(jī)械能參考答案1．B 2．B 3．C 4．D 5．A 6．C 7．B 8．勢(shì) 動(dòng) 9．30 10．500 0 11．1∶1 12．＝ ＜

13.解答：解：（1）η=Gh2Fh=200N2×120N=83.3% 答；滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

（2）設(shè)動(dòng)滑輪重G0，由2F=G+G0，得G0=40牛

設(shè)提升的最大物重為G′，人的體重為G1，此時(shí)繩的拉力為F′，則F′=G1，由2F′=G′+G0，得所能提起物體的最大物重

G′=2F′-G0=2×600N-40N=1160N．

答：他們用此滑輪組所提升物體的物重不能超過1160牛

第五篇：15.1《 電 能 表 與 電 功 》教案

《 電 能 表 與 電 功 》教案

一、教學(xué)目標(biāo)

⑴知道電能表是測(cè)量電功的儀表；知道電功的概念及其單位。⑵會(huì)根據(jù)家用電能表的表頭數(shù)據(jù)初步計(jì)算電功。

⑶通過演示實(shí)驗(yàn)得出并理解電功公式，發(fā)展分析問題、歸納問題的能力。⑷會(huì)對(duì)一些家用電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的電功計(jì)算。

⑸增強(qiáng)節(jié)約用電意識(shí)，在理論聯(lián)系實(shí)際的過程中體驗(yàn)物理學(xué)的作用。

二、教學(xué)重點(diǎn)：電能表作用，電能表表頭示數(shù)意義，電功的含義，電功的公式及運(yùn)用。

三、教學(xué)難點(diǎn)：電功的含義，電功公式的得出過程。

四、學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)：機(jī)械功的知識(shí)；能量的概念；初步的能量轉(zhuǎn)化知識(shí)；初步的實(shí)驗(yàn)觀察與分析能力。

五、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)認(rèn)知法、閱讀討論法、練習(xí)法。

六、教具準(zhǔn)備：電能表、家庭電路示教板、學(xué)生電源、電動(dòng)機(jī)、演示電流表、演示電壓表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干、刻度尺、秒表、鐵架臺(tái)、鉤碼、棉線、投影片等。

七、教學(xué)過程： ㈠課題導(dǎo)入

師：最近一段時(shí)間以來，我們一直在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)。但說到電，其實(shí)，我們最熟悉的還是家庭用電和每月要交多少多少電費(fèi)。誰知道你家用來測(cè)量每月消耗多少電能的儀表叫什么？誰又知道供電部門是根據(jù)什么來計(jì)算你家一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能的？電流能做功嗎？求電流所做的功的公式是不是W=FS呢？從今天開始我們來學(xué)習(xí)電流做功、電功率、家庭安全用電等知識(shí)，板書標(biāo)題。㈡引導(dǎo)學(xué)習(xí)⑴電能表的學(xué)習(xí)

學(xué)法選擇：⒈閱讀；⒉交流；⒊講授；⒋練習(xí)；⒌有實(shí)驗(yàn)或動(dòng)畫時(shí)可安排觀察； 師：出示電能表，問：誰讀過電能表的示數(shù)，誰會(huì)讀數(shù)？下面我們用3分鐘時(shí)間閱讀課文中的第1部分電能表的表頭說明書，把不明白的地方“√”出來。生：閱讀，做勾、劃、圈、點(diǎn)。

師：我們先來交流一下每個(gè)人“√”出來的不明白的內(nèi)容。師：在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上重點(diǎn)講解幾個(gè)概念：

⑴表頭符號(hào)kwh讀“千瓦時(shí)”，相等于1kw電器正常工作1h所消耗的電能（用我們熟悉的計(jì)算功的公式W=Pt容易得到W=Pt =1kw×1h=1kwh）。∴耗電示數(shù)讀作：×××.×kwh； 注意：1kwh（度）=lkw×1h= l000w×3600s=3.6×106J ⑵電壓示數(shù)220V為額定電壓，指家用電器正常工作時(shí)，兩端所加的電壓為220V； ⑶電流示數(shù)10A（40A），指該電能表正常工作時(shí)允許通過的最大電流為10A和短時(shí)間允

許通過的最大電流為40A；

⑷轉(zhuǎn)動(dòng)示數(shù)300r/kwh，指電路中電器每消耗1kwh電能時(shí)，此電能表轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)動(dòng)300轉(zhuǎn)；

指示燈閃爍參數(shù)：6400imp/kwh指每消耗1kwh電能時(shí)，此電能表指示燈閃爍6400次； ⑸50hz是指我國(guó)交流電的頻率。

師：我們來做個(gè)小練習(xí)，看誰真正理解了電能表表頭示數(shù)的含義？ 示題如下：

例：小明家2003年1月底與2月底電能表的示數(shù)如圖所示，請(qǐng)計(jì)算，小明家2月份消耗多少電能？若1kwh電費(fèi)為0.52元，應(yīng)付多少電費(fèi)？

②小麗記得學(xué)過一個(gè)概念“單位時(shí)間內(nèi)完成功的多少，表示能量轉(zhuǎn)化的快慢”，為了測(cè)量自己家的電視機(jī)每秒鐘消耗的電能，她親自做了一次實(shí)驗(yàn)。她首先觀察到自己家的電能表的表頭有“3000r/lwh”的字樣，然后，她把家里的所有用電器都關(guān)閉，只讓電視機(jī)單獨(dú)工作，此時(shí)她觀察到平均1min，她家電能表轉(zhuǎn)盤將轉(zhuǎn)過10r，你能幫助小麗完成計(jì)算嗎？ 生：交流計(jì)算。⑵電功概念的學(xué)習(xí)

學(xué)法選擇：⒈觀察演示實(shí)驗(yàn)；⒉交流；⒊聯(lián)系實(shí)際舉例； ⒋總結(jié)歸納；

師：①做功的兩個(gè)必要要素是什么？功的單位是什么？

②水流可以做功，那末電流可以作功嗎？ ③演示：課本實(shí)驗(yàn)

⒈介紹實(shí)驗(yàn)裝置及電路圖。⒉演示電動(dòng)機(jī)提升鉤碼。

④思考題：鉤碼提升過程中是誰對(duì)誰做了功？此實(shí)驗(yàn)說明了什么？電流通過電動(dòng)機(jī)做功的過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？

⑤總結(jié)：電流能夠做功，電流做的功叫電功。（板書）⑥引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活中電流做功的其他實(shí)例。

⒈電風(fēng)扇扇風(fēng)時(shí)；⒉電爐燒飯時(shí)；⒊電燈發(fā)光時(shí)；⒋給蓄電池充電時(shí)；

⑦總結(jié)：電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程。（板書）生：思考、交流、回答、觀察。師生：聯(lián)系實(shí)際分析、歸納總結(jié)等。⑶電功公式的構(gòu)建和運(yùn)用

學(xué)法選擇：⒈實(shí)驗(yàn)構(gòu)想；⒉控制變量法探究；⒊理解；⒋練習(xí)中學(xué)習(xí)運(yùn)用電功公式； 師：電流做功的過程伴隨著電能轉(zhuǎn)化為其他能的過程，那么，電流做功的多少可能與哪些因素有關(guān)呢？

師：我們要探究電能與什么因素有關(guān)，可以觀察或測(cè)量電能轉(zhuǎn)化成的其他能的多少，電能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、內(nèi)能、光能、化學(xué)能等，同學(xué)們思考一下，你想從哪個(gè)角度探究這個(gè)

問題？猜想電能會(huì)與哪幾方面的因素有關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，你準(zhǔn)備用什么方法來探究？ 生：思考與交流；

師：根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，下面我們選擇觀察電燈的亮暗來探究電功與什么因素有關(guān)？ 說明：電燈亮是指在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光能多，因此相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能也多。有指導(dǎo)地安排學(xué)生用控制變量法進(jìn)行下面的探究過程，教師可同步做演示實(shí)驗(yàn)：

①相同時(shí)間，相同電流，電壓高，電功多； ②相同時(shí)間，相同電壓，電流大，電功多；

③相同電壓，相同電流即同一電器，工作時(shí)間越長(zhǎng)，消耗的電能越多。師生總結(jié)：電燈兩端電壓越大，通過的電流越強(qiáng)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流做功越多。師講解擴(kuò)展：精確的實(shí)驗(yàn)表明：電流在某段電路上做的功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流、通電時(shí)間成正比。師：這個(gè)規(guī)律如何用一個(gè)公式來表達(dá)？ 生：W=UIt 師：提示：①公式中四個(gè)物理量的單位J、V、A、s要對(duì)應(yīng)。②三個(gè)物理量要對(duì)應(yīng)于同一個(gè)用電器或同一段電路。

師：我們下面來做幾個(gè)練習(xí)，示題如下。

①一只電熱器，當(dāng)它兩端的電壓為220V時(shí)，通過它的電流為1.5A，問需通電多長(zhǎng)時(shí)間，才可消耗2.2kwh的電能?

生：獨(dú)立完成練習(xí)，師巡回點(diǎn)撥或?qū)筮M(jìn)生詳細(xì)指導(dǎo)。

②一電能表表盤上標(biāo)明“1200r/（kwh）”，將某用電器單獨(dú)接在該表上，當(dāng)用電器工作4min后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過55r，若用電器額定電壓為220V，求通過該用電器的電流。③已知帶動(dòng)小風(fēng)扇的玩具電動(dòng)機(jī)兩端所加的電壓是1.5V，通過電動(dòng)機(jī)的電流是0.5A．如果所耗電能的60％轉(zhuǎn)變?yōu)槿~輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，則通電1min可獲得多少機(jī)械能? 生：獨(dú)立完成練習(xí)，師巡回點(diǎn)撥或?qū)筮M(jìn)生詳細(xì)指導(dǎo)。

師：我們從計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，1度電在生活中的用處大著呢，我們能源比較緊缺，所以我們時(shí)時(shí)刻刻都要關(guān)注如何節(jié)能，同學(xué)們，思考一下，從節(jié)能角度看，你對(duì)電冰箱的設(shè)計(jì)和使用過程分別有什么改進(jìn)意見？

生：交流互相評(píng)價(jià)對(duì)方的建議的實(shí)用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和審美價(jià)值。⑸課堂小結(jié)

師：我們今天學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容，同學(xué)們小結(jié)一下。生：交流互相評(píng)價(jià)對(duì)方的課堂小結(jié)。⑹布置作業(yè) 略。