三、功率教学设计(第一课时)

第十一章 第2节 功率 【学习目标】

1、理解功率的概念。了解功率的物理意义。

2、知道功率的公式PWtFv，会对有关功率的问题进行简单的计算。

3、知道功率的单位“瓦特（W）”，并能在计算中正确应用。

【学习重难点】了解功率的物理意义，功率的计算。

【导学过程】

一、复习

1、力学中的功包含两个必要因素一个是： ;另一个是：

。

2、功等于 与 的乘积

3、功的计算公式W= 4、如果F表示 ，单位 ；

S表示 ，单位 ；

W表示 ， 单位 ，简称 ，符号 二、课内探究

（一）做功快慢的比较——功率

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12m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，是怎么比较出来的？

小明和小强， 做功快，是怎样比较出来的？

我来归纳：

（1）在物理学中，速度表示_____________的物理量; 功率表示_____________的物理量;_______________________叫做功率.

（2）公式:功率= 。

功率用符号： 表示， 功用符号： 表示， 时间用符号： 表示。

因此用符号表示公式是 （3）在国际单位制中，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 ，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。

小试牛刀： 利用功率的公式，计算出小红的功率P= ，小明的功率P= ，小强的功率P=

。

（二）功率

1、理解功率的意义：

小试牛刀：下列关于功率的说法中，正确的是（ ）

A、做功多的机械，功率一定大 B、做功快的机械，功率一定大

C、做功时间少的机械，功率一定大 D、功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的 2、书上例题展示。

【针对训练】李华同学用了半分钟时间，从一楼上到二楼，他上楼的功率为80W，则他所做的功为多少J？

3、功率公式的计算应用：P= P= （公式：P=FV的应用，将W=FS，代入P=W/t,可得P= FS/t =FV。）

【针对训练】请解释为什么汽车在爬坡是总是换速度比较慢的档？

【练习巩固】

1.下列说法中正确的是( ) A 机械做的功越多,它的功率一定大 B 机械做功时间短,它的功率一定大

C 机械做功越快,它的功率就越大 D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大

2.下列都是功率的单位的是( ) A W、J/s B KW、Pa C W、N/m D N/m2、N·m 3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( ) A 2400W B 1200W C 20W D 50W 4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( ) A 10J B 2.4×107J C 6×105J D 104J 5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( ) A 这台机器1min做功是750W B 这台机器1min做的功是750J C 这台机器1s做的功是750J D 这台机器1s做的功是750W 6.甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( ) A 2:9 B 2:1 C 3:2 D 3:1 7. 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__________W. 8.建筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.(g=10N/kg)

第十一章

第三节

动能和势能

【学习目标】

1.了解能量的初步概念及单位； 2.知道什么是动能及影响动能大小的因素； 3.知道什么是重力势能及影响重力势能大小的因素；

【学习重点】理解动能和重力势能及其影响因素。

【学习难点】能的概念的建立及动能、势能知识在日常生活中的应用。

【导学过程】

一、课前预习

（一）能量

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。湍急的流水能推动水车，高速运动的子弹能击穿靶体，流水，子弹都做了功。因此，我们认为：一个物体能够 ，它就具有 。

（二）动能

1．什么样的物体具有动能？

急流的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量由于 才具有的。水由于 、子弹由于 、空气由于 而具有能。

物理学中把 而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有 能。

2．请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。

A、静坐的人；B、足球场上奔跑的运动员；C、炮膛中准备发射的炮弹；

D、从飞机上投出的炸弹；E、被电风扇吹动的空气。

具有动能的是： ；理由是 ；3．动能的大小或多少跟哪些因素有关。

思考：影响动能大小的因素有： （三）势能

运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动，但是它们也能做功，也具有能。

1．什么样的物体具有重力势能？

人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。试想，一个重锤如果静止的压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被 的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。

一池静止的水是不能做功的，但是这一池静止的水如果处在高山上，水落下时就可以做功，把水车冲得转起来。

因此，物体由于 叫重力势能。

2．重力势能的大小跟哪些因素有关。

思考：影响重力势能的因素是： 3、物体由于

叫做弹性势能。

二、课堂导学

任务一：探究物体的动能跟哪些因素有关（演示11.3-2）

物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究。

实验方法：钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就 ，A的动能就 。

1、动能与速度的关系

①将同一个钢球，从斜面不同高度由静止开始滚下撞击木块。 实验表明，钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时越 ，木块B被撞得越远。所以， 相同时，钢球的 越大，动能越 。 2、动能与质量的关系

②换用不同质量的钢球，从同一高度让其由静止开始滚下撞击木块。

实验表明， 相同时， 越大，动能越 。

（提示：注意“控制变量法”的应用）

思考：质量不同的两个钢球为什么从斜面的同一高度滚下？ 通过以上实验可知：影响动能大小的因素是： 和 ，它们与动能大小的关系是： 。

3、课堂练习。

(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______。

任务二：重力势能与哪些因素有关？

请大家判断下列物体的重力势能的大小。

(1)打地基时，质量是20千克的石头重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高，谁的重力势能大？ (2)同一个重锤，被举高1米或3米两种情况下，哪种情况重力势能大？ 小结：通过以上的两个例子我们能判断出重力势能的大小与 和 有关，关系是： 。

日常生活生产中，你知道有哪些事情在应用重力势能吗？列举出几个：

任务三：什么样的物体具有弹性势能？

把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生（弹性形变）。此时，弹簧静止，没有 能。弹簧也没有被举高，也没有 。可是大家猜想，弹簧能不能做功？

，放开手，我们观察到 可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，

它是由于 而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫 。

物体在很多情况下都具有弹性势能。请你举出几个应用弹性势能的例子

我们住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，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。

重力势能和弹性势能统称为势能

三、课后巩固

1.动能是指物体由于

而具有的能，其大小与物体的

和

有关. 2.势能包含

势能和

势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做

势能，它与物体的

和

有关；物体由于发生

而具有的能叫做

势能，它的大小与

有关. 3.我们常用的能量单位是

，用字母

来表示. 4.判定下列物体是否具有动能或势能，若有，说出能量的名称，若无说明原因．

①在水平地面上滚动的铅球_________；

②悬挂在室内的电灯：____________；

③玩具汽车中被卷紧的发条：_____________；

④弹簧：_____________；

⑤在空中飞行的波音747客机：

____⑥静止在水平轨道上的列车：

________．

⑦高速升空的火箭

.

⑧被拉弯的钢板尺

. ⑨被水电站拦河坝拦住的上游水

.

⑩空中下落的皮球

5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，假如它们的动能相等，

那么

飞得快．

6.假如卡车空载和满载时都以同样的速度行驶，那么空载时具有的动能

满载时具有的动能．停放在山顶上的卡车具有的重力势能

该卡车下山时具有的重力势能．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

7.如图14-5所示，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。

8.如图14-6所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止。

（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择

两图来进行比较。

（2）从图中可以看出，A,B,C三个小球刚到达水平面时，

球的动能最大。

（3）某同学为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（

）：

A．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球

B．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球

C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度

D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角

课后反思

第十一章

第四节

机械能及其转化

【学习目标】1、知道机械的概念2、知道动能和势能之间可以相互转化

【学习重点】知道动能和势能相互转化的实例

【导学过程】

（一）知新必备

1、回顾上节知识，思考动能、重力势能和弹性势能大小的影响因素分别是什么？

2、什么是机械能？

（二）重点知识讲解

观察实验1:滚摆实验

通过实验可以发现：滚摆下降时，滚摆变低，速度变大，则重力势能

，

______增大，说明________能转化为了

能；上升时，高度变大，速度变小，则动能______，重力势能______，说明_____能转化为了_________。

（知识点拨：我们通常认为在能量转化过程中，减小的那种能量转化为了增大的那种能量）

观察实验2:单摆实验。

把物体拉到一定的高度，然后放开，观察物体运动情况。

(1)物体静止时，速度为零，动能为

，物体运动过程中，速度增大，物体具有的

增加；同时物体的高度降低，因此物体具有的重力势能

，在这个过程中可以发现物体原先具有的

能转化为了物体的

能. (2) 物体由最低点运动到最高点的过程中，速度减小，物体具有的动能______；同时物体的高度增大，因此物体具有的重力势能_________，在这个过程中可以发现物体原先具有的_______转化为了物体的_______。

思考问题：为什么物体最终会停下来？

练习：鼓浪屿海底世界公园里，表演的海豚高高跃起，当它离开水面向上运动的过程中，动能逐渐_______ ，重力势能逐渐_______。（选填“增大”、“减小”和“不变”）

实验3：

在射箭的时候，把弓拉开，被拉伸的弓弦由于发生了弹性形变而具有____________，松开弦后，箭立即以一定的速度飞离，此时的箭具有_____________，在这个过程中，弦的________能转化为了箭的________能，这说明了________能和________能也是可以相互转化的. 拓展思考：

实验1、2、3说明了

（三）、知识点睛：（阅读P71-72相关内容，完成下列填空）

1、___________和____________统称为机械能。

2、如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和_________，或者说，机械能

___________

。

（四）、拓展延伸（阅读P73科学世界，完成下列问题）

人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行，离地近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，由于卫星是在真空中运动的，几乎没有阻力，在它的运动过程中机械能是守恒的。

1、卫星在近地点时，由于它离地面高度较低，它具有的重力势能较____，在远地点时，高度较高，则它具有的重力势能较______，由于卫星在运动过程中不受阻力，机械能守恒，因此它在由近地点运动到远地点的过程中，重力势能变_______，速度变小，动能在变_______，即________能转化为________能；由远地点运动到近地点的过程中势能变_______，速度变大，动能变________，即______能转化为_______能。

2.卫星在近地点的动能最_______，势能最______；在远地点的动能最____，势能最_______。

（五）水能和风能的利用

（1）从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量

能的天然资源。（2）修筑拦河坝提高上游水位来发电，主要目的是增加水的

当堂检测

1、当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

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_______,重力势能变______.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、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

7、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

8、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

9、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

10、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

课后练习

1.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

2.下列过程中属于动能转化为势能的是（

）

A卷进发条的玩具汽车跑起来

B从斜槽中下滚动钢球

C降落伞正在匀速下降

D竖直向上抛出的石块在上升过程中

3.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，势能

，动能

；当它由上而下滚动时，势能

，动能

；当它到达最低处时，势能

，动能

；当它由下而上滚动时，势能

，动能

. 3题 4题

4.如图所示，在弹簧上放一砝码，发生的现象是

，这时弹簧具有

能；如果继续向下用手压木板上的砝码，弹簧会变

，它的

能增大；放手后，发现砝码被弹开了，这说明被压缩的弹簧能

. 5.人造地球卫星在运行过程中可以认为其机械能守恒.它在轨道上运行的过程中，有时离地面较远，有时离地面较近.离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的势能

，动能

；离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星的势能

，动能

. 6.体积相同的实心钢球和铝球，钢球静止在水平桌面上，铝球则在同一水平桌面上匀速运动，由此可知（

）

A.两球的势能相等

B.两球的动能相等

C.两球的机械能一定不等

D.两球的机械能可能相等

7、一辆汽车燕山坡匀速上升，下列说法正确的是（

）

A动能和势能都不变

B动能和势能都增大

C动能不变，势能增大

D动能减小，势能增大

8、一个物体在平衡力的作用下（

）

A动能一定不变

B势能一定不变

C机械能一定不变

D都不