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2019-2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 功和機(jī)械能（3課時）教案 一、單元復(fù)習(xí)目的 1、知識與技能目標(biāo)： （1）使學(xué)生深刻理解功的概念，明確功的公式，掌握功的計(jì)算。 （2）知道什么是機(jī)械功以及怎樣量度機(jī)械功的大小。會理解和計(jì)算機(jī)械功功率. （3）知道什么是機(jī)械效率,它的大小與那哪些因素有關(guān)。 （4）知道動能和勢能的初步概念以及決定它們大小的因素。了解動能和勢能如何轉(zhuǎn)化的。 2、過程與方法目標(biāo)： （1）通過師生互動，讓學(xué)生理解做功的兩個必要因素，理解功的計(jì)算公式，知道功的原理和功率的概念。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。 3、情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)： （1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)世界觀。 二、復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn) 重點(diǎn)：功和功率的概念；機(jī)械功和機(jī)械能的概念；機(jī)械效率的計(jì)算和怎樣提高機(jī)械效率；動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。 難點(diǎn)：做功的兩個因素；結(jié)合實(shí)際理解功率的概念。 三、知識梳理 四、教學(xué)課時：三課時 第一課時 一、基礎(chǔ)練習(xí) 1、力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。 2、功的原理：使用機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。 公式：W=FS 3、功率：單位時間內(nèi)所做的功，它是表示物體做功快慢的物理量。公式P=W/t 二、復(fù)習(xí)內(nèi)容 1、功： （1）力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。 （2）不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。 即物體受力沒有移動；是物體沿力方向通過的距離；物體憑慣性運(yùn)動。 鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。 （3）力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。 公式：W=FS （4）功的單位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。 （5）應(yīng)用功的公式注意： ①分清哪個力對物體做功，計(jì)算時F就是這個力。 ②公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)。 ③ 功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。 2、功的原理： （1）內(nèi)容：使用機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。 （2）說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。 ②功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。 ③使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。 ④我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時，人們所做的功（FS）= 直接用手對重物所做的功（Gh） （3）應(yīng)用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵從功的原理； ②理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh 。 3、功率： （1）定義：單位時間里完成的功 P W t = （2）物理意義：表示做功快慢的物理量。 （3）公式： = Fv 根據(jù)功率的導(dǎo)出式：P＝Fv可知功率一定時，要增大F，必須減小v，即汽車上坡時要換低速檔。 （4）單位：主單位 W 常用單位 kW 、mW 、馬力 換算：1kW=103W 1mW=106 W 1馬力=735W 某小轎車功率66kW，它表示：小轎車１s 內(nèi)做功66000J （5）比較功率大小方法 a、做功時間相同，比較做功的多少，在時間相同時，做功越多功率越大。 b、做功相同時，比較做功時間長短，在做相同多的功，用時越短，功率越大 三、堂上練習(xí) 四、教學(xué)反思 第二課時 一、基礎(chǔ)練習(xí) 1、有用功：定義：對人們有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物） 2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功；公式：W額= W總－W有用 3、總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功；公式：W總=W有用＋W額=FS 4、機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。 二、復(fù)習(xí)內(nèi)容 1、機(jī)械效率： （1）有用功： 定義：對人們有用的功。 　　　 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額 =ηW總 斜面：W有用= Gh （2）額外功： 定義：并非我們需要但又不得不做的功 公式：W額= W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 斜面：W額=f L （3）總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功 公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL （4）機(jī)械效率：① 定義：有用功跟總功的比值。 η W有用 W總 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF = ② 公式： 斜 面： 定滑輪： 動滑輪： 滑輪組 ③ 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。 ④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。 通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機(jī)械自重；在無法減小額外功的情況下，采用增大有用功來提高機(jī)械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計(jì)摩擦）時： 為提高機(jī)械效率，在機(jī)械結(jié)構(gòu)一定的情況下，可以采取增加提升物重的辦法來實(shí)現(xiàn)。 η W有用 W總 = Gh FS = （5）機(jī)械效率的測量： 原 理： 應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S 器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測力計(jì)。 步驟：必須勻速拉動彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測力計(jì)示數(shù)大小不變。 結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有： ①動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。 ②提升重物越重，做的有用功相對就多。 ③ 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 ④繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。 2、機(jī)械效率和功率的區(qū)別： 功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。 三、堂上練習(xí) 四、教學(xué)反思 第三課時 一、基礎(chǔ)練習(xí) 1、動能是物體運(yùn)動而具有的能，動能的大小決定物體的質(zhì)量和速度。 2、勢能是由于物體被舉高或發(fā)生彈性形變而具有的能。重力勢能的大小由物重和高度決定。彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的大小等因素有關(guān)。 3、機(jī)械能是動能和勢能的總稱。 4、動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，一個物體如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中動能和勢能的大小都會改變，但總機(jī)械能不變。實(shí)際上動能和勢能在轉(zhuǎn)化過程中會有一部分能量轉(zhuǎn)化成其它形式的能，雖然總的能量仍然守恒，但機(jī)械能減少了。 二、復(fù)習(xí)內(nèi)容 1、動能和勢能 （1）能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能 理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。 ②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。 （2）知識結(jié)構(gòu)： （1） 探究決定動能大小的因素： ①　猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)； 實(shí)驗(yàn)研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量； ？如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木快做功的多少 ？如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時速度大小相同； ？如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下； ③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運(yùn)動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大； 保持鋼球速度不變時結(jié)論：運(yùn)動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大； ④得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。 （4）機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 理解：①有動能的物體具有機(jī)械能；②有勢能的物體具有機(jī)械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機(jī)械能。 動能 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 勢能 彈性勢能 重力勢能 2、動能和勢能的轉(zhuǎn)化 （1）知識結(jié)構(gòu)： （2）動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律： ①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能； ②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能； （3）動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律： ①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能； ②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。 （4）動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析： ⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素——看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。 ⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功即：沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。 ⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失——機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機(jī)械能不守恒。 三、堂上練習(xí) 四、教學(xué)反思