初中物理-功和机械能教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE4PAGE1功和机械能教案学科:物理任课教师：授课时间：(星期三)10：0012：00姓名年级：初二教学课题功和机械能阶段基础（）提高（√）强化（√）课时计划第（）次课共（）次课教学目标知识点：功以及功率的计算、动能和势能之间的转换考点：功以及功率的计算、动能和势能之间的转换方法：讲练法重点难点重点：功的计算难点：机械能转化教学内容与教学过程课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________导入：由教师实验导入到做功的两个要素和不做功的三个条件。新课讲授：由学生进行自主回顾复习完成知识网络结构，教师出示知识结构，对学生进行复习效果检查。专题一：功基本概念：1.做功：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功2.做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在该力的方向上移动的距离3.功的公式：其中s表示的是在力的方向上通过的位移。功的单位是焦耳（J）聚焦考点一：不做功的三种情况1．下列说法中正确的是（）

A．用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功

B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功

C．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功

D．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功点评：明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动）二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直．变式训练：小夏推箱子经历了图所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及的物理知识，分析正确的是：A.图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没有推动箱子C.图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功D.图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积专题二：聚焦考点二：功、功率的计算基本概念：1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率2.定义式：3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量4.公式推导：小华参加体育中考的跳绳考试时，她在1min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分。已知小华的质量为45kg，每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时，跳起时重心升高的平均高度为4cm.g取10N/kg求：

（1）小华站在操场上等待时对地面的压强；

（2）小华跳一次所做的功；

（3）小华跳绳时的平均功率变式训练：扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活．如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，小王在室内运动场上试用中发现，该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m，若它在运动中所受阻力为105N，问：（1）此机器人清扫地面时运动的速度为多大？（2）此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别为多大？专题三：机械能知识结构：机械能一．动能1.定义：物体由于运动而具有的能叫做动能2.影响动能的因素：物体的质量、运动的速度3.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。二．势能1.势能包括重力势能和弹力势能2.重力势能：物体由于高度所决定的能叫做重力势能。影响重力势能的因素是物体的质量和物体所处的高度。3.重力做正功时，重力势能__________；克服重力做功时，重力势能__________.重力做功与重力势能变化的关系是_________________________________4.弹力势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。形变越大，弹性势能越大5.弹力做正功时，弹性势能__________；弹力做负功时，弹性势能__________.弹力做功与弹性势能变化的关系是_________________________________三．机械能的转化1.机械能包括动能、重力势能和弹性势能2.动能和势能可以相互转化。3.如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。4.水能发电：利用水位差。水位差越大，发电量越多5.风能发电：风吹动风车，带动发电机发电探究物体的动能跟哪些因素有关：①怎样控制钢球在水平面上的的速度？②根据什么现象判断钢球的动能？例如，钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的＿＿（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟＿＿的关系；（3）实验可得结论:______________________________。方法小结：1、控制变量法2、转换法典例分析：如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法正确的是（）A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化变式训练：如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是

A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小

B.小球在b点，小球的速度最小

C.从a到b点，小球的动能逐渐增大

D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小中考链接：1、如图所示，电梯内一弹簧下挂一物块，当整个电梯突然向上作加速运动时，下列说法正确的是（）A．物块速度变大时其惯性增大B．弹簧对物块的拉力等于物块的重力C．弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力D．弹簧伸长了，弹性势能不变3、三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论：甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。A．甲、乙和丙B．甲和乙C．甲和丙D．乙和丙4、如图7中甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是

A．两次木块运动的速度相同

B．木块第一次受到的摩擦力较大

C．两次拉力对木块做的功一样多

D．两次拉力对木块做功的功率一样大

5、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？课后练习:1.下列各种情况中做功的是()Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走Ｃ.运动员举高1800N的杠铃坚持10sＤ.水球重50N，沿光滑水平面运动10m2.下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（）A.海上航行的轮船B.空中飞行的子弹C.吊在天花板上的电灯D.拉开的弓3.在水从高处流向低处的过程中（）A.势能减少，动能增加B.势能增加，动能减少C.势能不变，动能增加D.势能增加，动能不变4.关于机械能的论述，下列说法正确的是（）A.在空中飞行的飞机只具有动能B.炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C.质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D.质量大的物体具有的重力势能一定大5.下列各种情况下，属于动能转化为势能的是（）A.“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”B.空中匀速下降的跳伞运动员C.拧紧的钟表带动指针走动D.正在上升的滚摆6.关于力、距离、功和功率的关系，下列说法正确的是（）A.力越大，功率越大B.距离越长，功率越大C.做功越多，功率越大D.做功越快，功率越大7.起重机匀速提升重为2×104牛顿的工件，提升了100米，又沿水平方向移动了5米，起重机在这个过程中钢丝绳的拉力所做的功是（）A.3×105焦耳B.105焦耳C.2×106焦耳D.0焦耳8.甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（）A.两汽车具有的动能一定相同B.两汽车具有的机械能一定相同C.甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能D.两汽车可能具有相同的机械能9.在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使翻领在空中停留3s。下列关于运动员多杠铃做功的说法，正确的是（）A.他在第一阶段内没做功B.他在第二阶段内没做功C.他在两个阶段内都没做功D.他在两个阶段内都做了功10.一个足球运动员用了100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m。在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）11.某起重机将104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了8m。不计空气阻力，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率_______W；在上述的40s内重物运动的平均速度是_______m/s，克服重物重力做功J。12.电动自行车在匀速爬坡的过程中，动能，骑电动自行车下坡时，关闭电源开关，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，重力势能逐渐。（填“增大”、“不变”或“减小”）13.甲、乙两辆汽车，功率之比为2:1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1:2.则它们做的功之比为_____________。14.50N的物体，在20N的水平拉力作用下，5s内沿水平地面前进2.5m。在这过程中，重力做的功为________J，拉力做功的功率为_________W。15.某空降兵在空中匀速下降的过程中，他的动能________，势能_________，机械能_______。（填“增大”、“不变”或“减小”）16.运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的________能转化为箭的_______能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的__________能增大。17.弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有_______能；放手后，这个能转化为门的_________能，使门关上。18.在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为__________；工人对木箱做功为___________；箱子运动的平均速度为_______________19.质量为50Kg的雪橇上装载有350Kg的货物，在雪地上马拉着雪橇将货物运匀速送到3000m外的货场用了200s如果雪橇行进中受到的阻力是800N，求．

（1）雪地受到的压力是多大？

（2）雪橇运行速度是多少？

（3）马运货时做的功是多少？20.一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg，在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，lmin内行驶了900m，取g=10N/kg，求：(1)卡车连同货物受到重力的大小；(2)卡车受到阻力的大小(3)牵引力做功的功率22.小刚沿着斜坡进行晨跑。已知小刚体重为500N，他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。在这过程中，求：（1）小刚的平均速度为多少？（2）小刚克服重力做的功为多少？（3）小刚克服重力做功的功率为多少？课后巩固作业________________________________;巩固复习_______________________________;预习布置____________________________签字学科组长签字：学习管理师:老师课后赏识评价老师最欣赏的地方：老师的建议：备注功和机械能课标分析《课标》要求：1．知道机械功的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。对于机械功，《课标》不仅要求学生知道做机械功的两个要素、公式及单位，还要通过解释生活中做功的一些实例，加深对机械功的理解。2．知道功率的概念。结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。功率的概念广泛应用于人们的日常生活和科技之中，所以《课标》对于功率概念的学习，不仅要求“知道”机械功率的物理意义、公式和单位，还要求结合实例来“理解”，这属于知识技能目标中的最高水平。而对于功率在生活中的应用，只要求“了解”，要求较低。3．理解机械效率。《课标》对机械效率的要求定位在“理解”水平上，即要求学生通过对机械做功的分析，理解有用功和额外功，知道实际的机械效率不可能是100%，知道提高机械效率的实际意义和方法，还有必要学会测定某种简单机械的机械效率。4．能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。《课标》对这两点的要求都属于“理解”水平。这里既包括理解动能、势能和机械能的概念，又包括用实例来说明动能和势能的转化，或机械能和其他形式能的转化。这既是从初中学生的年龄特征和认知水平出发的，同时也体现了“从生活走向物理”功和机械能1．教材的地位和作用：《功和机械能》是人教版初中物理教材八年级第十一章的内容。用一课时进行复习教学。本节内容主要分成两部分，功的理解计算和机械能。能量在初中物理教学中占了很重要的地位，是《课程标准》的科学内容的三大主题之一，通过本章的学习，为学生了解“能”做铺垫，而本节内容是学习本章的基础。教材简析：在学习《功和机械能》这一章以前，我们已学习了运动和力、压强等知识，功是力的另一种效果。学习功是对前面知识的延续和应用，同时也是学习后面功率、机械效率、能等知识的必要知识储备。本章从日常生活常见的具体实例入手，让学生分析力作用在物体上，产生的不同效果，从而理解做功的必要条件。然后教材直接介绍了功的公式、单位以及应用公式进行简单的计算。本教材没有将功的原理引入本章，我认为对原理进行适当引申是必要的。如原理延伸为“如忽略了机械自重（包括摩擦力），使用机械所做的功将会等于不用机械所做的功这样不仅有利于解题，而且为下一章的机械效率等内容埋下了伏笔。机械能守恒条件的判定、机械能守恒定律的应用，是教学的重点。运用机械能守恒定律解答相关的问题，这一内容在初高中力学中起着承前启后的作用，在物理学理论和应用方面十分重要，不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。但这种思想和有关的概念、规律，由于其抽象性强，学生不易理解、掌握。学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上，教材上通过多个具体实例，先猜测动能和势能的相互转化的关系，引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究，联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习，由定性分析到定量计算，逐步深入，最后得出结论，并通过应用使学生领会定律在解决实际问题时的优越性。教学目标1、知识与技能：①知道做功的两个必要因素。②理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。③初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。2、过程与方法：①通过观察和思考，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②通过推理、分析与阅读，得出功与力、在力的方向上移动距离的定性关系。③通过课前的预习，培养学生自主学习和阅读能力，经历探究功的原理的过程，感知使用机械不能省功的事实。3、情感、态度与价值观：①通过联系生活、生产实际激发求知欲,培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。用物理学史培养学生的科学态度和科学精神。②通过合作性的探究，展示性交流，增强自信，树立自尊、学会合作的意识，追求学生和谐发展。③通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。教学重点：1、理解功的概念及计算。2、判断力对物体是否做功。3、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容。

4、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。

教学难点：1、判断力对物体是否做功，以及功的计算2、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件。3、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。八年级物理第十一章功和机械能单元测试题一、选择题：1、一体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是A.60WB.3.6×103WC.6×103WD.3.6×105W2、下列关于功率的说法中，正确的是A.物体做功越多，功率越大B.物体做功时间越长，功率越大C.物体做功越快，功率越大D.物体做功时间越短，功率越大3、甲用50N的水平力推动一个重100N的箱子在水平地板上前进1m，所用时间为1s；乙匀速举高这个箱子1m，所用时间为2.4s.比较甲推箱子、乙举箱子所做的功W甲、W乙和做功的功率P甲、P乙，有A.W甲＞W乙，P甲＞P乙B.W甲＜W乙，P甲＜P乙C.W甲＞W乙，P甲＜P乙D.W甲＜W乙，P甲＞P乙4、体重相同的甲、乙两同学，同时开始登山，甲同学先到山顶，乙同学后到山顶，则A.甲同学比乙同学做的功多，甲同学比乙同学的功率大B.甲同学比乙同学做的功少，甲同学比乙同学的功率大C.甲同学与乙同学做的功相等，甲同学比乙同学的功率大D.甲同学与乙同学做的功相等，他们的功率也相等5、下列说法正确的是A.只要物体是运动的，就一定有力对它做功B.只要对物体施加力，并且物体运动了一段距离，力一定做了功C.作用在物体上的力越大，力做的功就越多D.有力作用在物体上，这个力不一定做功6.关于做功下列叙述正确的是A.举重运动员举着杠铃不动，举力做了功B.起重机吊着重物沿水平方向匀速移动一段距离，向上的拉力做了功C.重物竖直下落，重力做了功D.小球在水平面上滚动，重力做了功7.已知甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙的水平面上运动，现用相同的水平推力，分别使甲、乙两物体沿力的方向移动相同的距离，两次推力做的功分别是W甲和W乙，则A.W甲＞W乙B.W甲=W乙C.W甲＜W乙D.条件不足，不能比较8.甲、乙两个集装箱的质量相同，用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m，再将乙集装箱以2m/s的速度提升相同的高度，那么A.两次做的功一样多B.第一次做的功多C.第二次做的功多D.无法比较其做功的多少9.一位中学生沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m，登楼做的功最接近于A.1500J B.150J C.15J D.1.5J10、.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体，在这一过程中，物体的A.动能增加，重力势能减小B.动能不变，重力势能增加C.动能减小，重力势能增加D.动能减小，重力势能不变11、水电站拦河坝处的水从高处流向低处的过程中，水的A.重力势能不变，动能增加B.重力势能减小，动能增加C.重力势能增加，动能减小D.重力势能增加，动能不变12、下列物体中具有弹性势能的是A.拉弯的弓把箭射出去B.钟表里的发条带动齿轮转动C.火箭发射升天D.小孩荡秋千从高处向低处落下13、物体做匀速直线运动时，它A.具有的动能一定不变B.具有的重力势能一定不变C.具有的动能可能增加D.具有的重力势能可能减小14.如图所示，一物体放在水平地面上静止，受到水平的力F作用时，开始计时，F的大小和方向随时间变化，在0～6s时间内，力F方向水平向右，F的大小与时间t的关系如图乙所示，在0～6S时间内，物体运动速度ν与时间t的关系如图4丙所示，则下列说法正确的是A.在4～6s时间内，力F做功的功率为16WB.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为6N，物体将沿水平地面向左做加速直线运动C.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为2N，物体将先沿水平地面向右做减速运动，最后静止在水平面上D.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小先为10N，物体先沿水平地面向右做减速运动，然后物体所受合力大小为2N，再沿水平地面向左做加速运动二、填空题1、在下述各种情况下，做功各是多少？（1）手用向上的力F提着质量为m的水桶，在原地不动，手做功为_______；（2）手提一只重为100N的物体在水平方向移动5m，手做功为_______；（3）用20N的力，将重为50N的铁球沿水平方向扔出，球在水平方向滚动了10m后停下，在铁球滚动的过程中，人对铁球做的功是_______；（4）一物体在20N拉力的作用下，沿水平地面匀速滑动5m，水平地面对物体的摩擦力f=_______，拉力对物体做的功为_______.2、起重机将一个重2×104N的集装箱匀速提高2m，在这个过程中起重机的拉力做的功是_______J，若起重机又将集装箱水平移动3m，这段距离内拉力做的功为_______J.3、竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有_________能；当石子落到地面时，速度不为零，此时石子具有_________能.4、一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能_______大卡车的动能（填“大于”“等于”或“小于”）.5、体积相同的铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，_______球的重力势能大，_______球的动能大.6、汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______.7、质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的动能将_______，重力势能将_______.8、物体的质量和速度都能影响物体的动能，在这两个因素中，_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下时，它的重力势能将_______，动能将_______.9、跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，他的动能_____，势能_____，机械能_______．(填“变大”“变小”或“不变”)10、举重运动员在3s内把1500N的杠铃匀速举高了2m，他对杠铃做了_______J的功，他的功率是_______.11、商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能，势能（选填“变大”、“变小”或“不变”）．有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较高的速度运行．则这种自动调速扶梯载人时做功的功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率．实验题：12、班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大，为此，在活动中必须测量的物理量有_______、_______、_______.表达式。13、小华骑自行车下坡时，想到从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想，猜想一：与小车的质量有关；猜想二：与斜面的高度有关；猜想三：与斜面的长度有关。（1）根据所学知识，断定猜想二是正确的，依据是______________。（2）为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间。小华测量的结果如下表，她怀疑第三次测量错误，于是重新测量并进行了修正。你认为小华第三次测量时间偏小的原因，除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外，还有一种在操作上存在的问题可能是___________；经过对修正后的数据分析，猜想一是______（正确/错误）的.实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s2.52.52.02.5（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间。她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的。请对小华这一探究作出评价，指出她存在的两个主要问题是①__________；②____________。（4）接着小华又作出：“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为她___（需/不需）