2019-2020年八年級科學(xué)上冊 機(jī)械能、功與功率教案 鄂教版.doc
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2019-2020年八年級科學(xué)上冊 機(jī)械能、功與功率教案 鄂教版一. 教學(xué)內(nèi)容: 機(jī)械能、功與功率二. 學(xué)習(xí)目標(biāo):1. 了解動(dòng)能和勢能的概念以及它們的大小與什么因素有關(guān),并能解釋簡單的現(xiàn)象。(重點(diǎn))2. 知道動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化以及機(jī)械能守恒的含義。(重點(diǎn))3. 了解做功是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。4. 理解功的概念,理解功率的概念。5. 判斷作用在物體上的力是否對物體做功,運(yùn)用功和功率的公式進(jìn)行計(jì)算。(難點(diǎn))三. 重難點(diǎn)講解:【知識(shí)點(diǎn)1】能量能量:一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能量。理解:能量是表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用做功的多少來衡量。一個(gè)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?!局R(shí)點(diǎn)2】動(dòng)能(重點(diǎn))物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。實(shí)驗(yàn)表明:兩個(gè)質(zhì)量相等的物體,速度大的能夠做的功較多,所以它具有的動(dòng)能也越大;兩個(gè)速度相等的物體,質(zhì)量大的能夠做的功較多,所以它具有的動(dòng)能也越大??梢娢矬w動(dòng)能的大小是由質(zhì)量和速度兩個(gè)因素共同決定的。運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能也就越大?!局R(shí)點(diǎn)3】重力勢能(重點(diǎn))物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。實(shí)驗(yàn)表明,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體,被舉得較高的物體對外做的功越多,說明它具有的能量多,所以被舉得高些的物體具有的重力勢能較大;兩個(gè)高度相同的物體,質(zhì)量較大的物體對外做的功較多,說明它具有的能量較多,所以質(zhì)量較大的物體具有的重力勢能較大??梢?,物體重力勢能的大小是由物體的質(zhì)量和被舉的高度兩個(gè)因素共同決定的。物體的質(zhì)量越大,被舉得越高,它的重力勢能就越多?!局R(shí)點(diǎn) 4】彈性勢能物體由于發(fā)生了能恢復(fù)原狀的彈性形變而具有的能叫彈性勢能。彈性勢能的大小是由彈性形變的大小決定的。同一物體的彈性形變越大,彈性勢能就越大?!局R(shí)點(diǎn) 5】機(jī)械能(重點(diǎn))動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能,其中勢能又包括重力勢能和彈性勢能。【知識(shí)點(diǎn) 6】機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中,物體具有的動(dòng)能和勢能在一定的情況下是可以相互轉(zhuǎn)化的;如果沒有摩擦阻力,在動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機(jī)械能的總量保持不變,這就叫機(jī)械能守恒定律。水電站的工作原理:利用高處的水落下時(shí)把重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī),利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?!局R(shí)點(diǎn)7】功(難點(diǎn))1、對“機(jī)械功”的理解力學(xué)里所說的功包括兩個(gè)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。只有同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件,我們才說物體做了功,如果缺少其中一個(gè)條件,物體就沒有做功。例如不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。2、功的計(jì)算方法:力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積叫機(jī)械功,簡稱功。W=FS分清哪個(gè)力對物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;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)。功的單位“焦”(牛米 = 焦),不要與力和力臂的乘積(牛米,不能寫成“焦”)單位搞混。做功的過程的實(shí)質(zhì):做功的過程實(shí)際上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程,所以功和能量的單位是一致的【知識(shí)點(diǎn) 8】功率(難點(diǎn))1、功率:單位時(shí)間里所做功的多少叫做功率。功率是表示做功快慢的物理量,功率大,表示做功快,功率小表示做功慢。2、功率的計(jì)算方法:公式:P= = Fv單位:主單位 W 常用單位 kW【典型例題】例1. 體積相同的實(shí)心銅球和木球放在水平桌面上,銅球靜止,木球在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則( )A. 銅球的動(dòng)能小于木球的動(dòng)能 B. 銅球的勢能小于木球的勢能C. 銅球的機(jī)械能一定小于木球的機(jī)械能 D. 銅球的機(jī)械能一定等于木球的機(jī)械能解析:解決這一題,要緊緊抓住決定動(dòng)能、勢能大小的因素進(jìn)行分析。銅球靜止,沒有動(dòng)能,木球運(yùn)動(dòng)著,具有動(dòng)能。銅球和木球都在水平桌面上,離地面的高度相同,但銅球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量,因此銅球的重力勢能大于木球的重力勢能。機(jī)械能等于物體的勢能與動(dòng)能之和。銅球的動(dòng)能為零,但勢能大;木球的動(dòng)能大,但勢能小。由于不知它們的具體大小,所以無法比較銅球和木球的機(jī)械能的大小。答案:A例2.如圖所示,小妍把鐵球拉近剛好貼著自己的鼻子,松開手后,頭保持不動(dòng),鐵球由a點(diǎn)沿弧線abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),然后從c點(diǎn)往回?cái)[動(dòng),則下列說法正確的是( ) A. 鐵球位于c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 B. 鐵球位于b點(diǎn)時(shí)勢能最大 C. 鐵球擺回時(shí)不可能碰傷鼻子 D. 改用銅球會(huì)碰傷鼻子解析:這一題考查的主要是動(dòng)能與勢能之間的轉(zhuǎn)化和機(jī)械能守恒定律。鐵球從ab運(yùn)動(dòng)時(shí),高度逐漸減小,說明鐵球的重力勢能逐漸減少;而鐵球的運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大,說明鐵球的動(dòng)能逐漸增大,故選項(xiàng)B錯(cuò);鐵球從b點(diǎn)移到c點(diǎn),是鐵球被舉高的過程,因此鐵球在c點(diǎn)具有的重力勢能最大,但在c點(diǎn)速度為零,不具有動(dòng)能,故A錯(cuò);當(dāng)鐵球從c點(diǎn)往回?cái)[動(dòng),從b點(diǎn)向a點(diǎn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,鐵球最多只能到達(dá)a點(diǎn),而不能超越a點(diǎn),故C項(xiàng)正確;換成銅球照樣遵守機(jī)械能守恒定律,不可能碰傷鼻子,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C例3.如圖所示四種情景中,人對物體做了功的是()解析:關(guān)于物體是否做功的問題,關(guān)鍵看是否滿足做功的兩個(gè)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。只有同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件,我們才說物體做了功,如果缺少其中一個(gè)條件,物體就沒有做功。A中人的提力對水桶沒有做功,這是由于人對水桶的力是豎直向上的,水桶移動(dòng)的距離是沿水平方向的,故豎直方向上的提力對水桶不做功;B和D中,人盡管出了力,但只要物體未被挪動(dòng),就不能說人做了功,因?yàn)槿鄙俚诙€(gè)因素。那么正確答案只有C,撬桿對石頭有力的作用,又使石頭在力的方向上挪動(dòng)了距離,所以人對物體做了功。答案:C例4. 小徐的體重為500牛頓,他想粗略地測算自己在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率。他用尺量出握拳時(shí)手臂的長度為0. 6米,并測出自己連續(xù)拉上去5次的時(shí)間為10秒(如圖所示),請計(jì)算:(1)小徐在這段時(shí)間內(nèi)克服重力所做的功為多少?(2)小徐做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率為多大?解析:(1)功的計(jì)算方法:力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積即W=FS,此題中拉力克服重力做功,它們是同一直線上的一對平衡力,因而F = G =500N;又因拉了5次,每次0. 6米,故S=0. 65=3米,所以:W=FS=500N0.6m5=1500J。(2)根據(jù)公式P= ,要求P,需要知道W和t。第一問中我們已經(jīng)算出W=1500J,題目中已知t=10秒,所以:P= =150w答案:如上?!灸M試題】(答題時(shí)間:45分鐘)1、一架飛機(jī)在某災(zāi)區(qū)上空沿水平方向勻速飛行,同時(shí)向地面投放救災(zāi)物資。投下物資后,飛機(jī)的動(dòng)能和勢能發(fā)生變化是( )A. 動(dòng)能不變,勢能減小 B. 動(dòng)能變小,勢能不變C. 動(dòng)能和勢能都變小 D. 動(dòng)能和勢能都不變2、小星乘超市的自動(dòng)扶梯勻速上升的過程中,小星的A. 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能,機(jī)械能不變B. 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能,機(jī)械能增大C. 動(dòng)能不變,勢能增大,機(jī)械能增大D. 動(dòng)能不變,勢能不變,機(jī)械能不變3、不同的物理現(xiàn)象往往反映出相同的物理規(guī)律. 下圖所示的現(xiàn)象中在能量轉(zhuǎn)化方面的共同點(diǎn)是( )A. 物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量B. 物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能C. 其他形式的能量轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能D. 物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量4、如圖所示,小明和小強(qiáng)分別用沿水平方向的力F1、F2推A、B兩個(gè)木箱,使它們沿著推力的方向移動(dòng)的距離分別為S1、S2,對它們所做的功分別為W1、W2,且W1W2。則下列說法正確的是( ) A. 如果F1F2,則S1S2;B. 如果F1F2,則S1S2;D. 如果 F1F2,則S1S25、下列現(xiàn)象中,力沒有對物體做功的是 ( ) A. 用力將鉛球擲出 B. 將書包背上樓 C. 騎自行車勻速前進(jìn) D. 人提著水桶在水平路面上行走6、跳繩是今年體育考試新調(diào)整的項(xiàng)目。小強(qiáng)同學(xué)每跳起一次,克服重力做的功最接近( )A. 3J B. 30J C. 300J D. 600J 7、用10N豎直向上的拉力,使放在水平地面上重為8N的物體豎直向上移動(dòng)了2米,則拉力做功為( )A. 4JB. 16J C. 20J D. 36J8、如圖是人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖,人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運(yùn)行的過程中,它在近地點(diǎn)的動(dòng)能(選填:大于、小于、等于)它在遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能;它從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過程中,機(jī)械能的變化情況是_(選填:變大、變小、不變)。9、皮球從某一高度釋放,落地后反彈上升,上升的最大高度比釋放時(shí)的高度低一些,皮球上升的過程重力勢能 ,皮球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能 (選填“增加”、“減小”或“不變”). 10、自行車下坡時(shí),不蹬腳踏板,其速度也會(huì)越來越大,在此過程中,自行車的動(dòng)能逐漸 ,自行車的重力勢能逐漸 。11、如圖所示,小明從滑梯上自由加速下滑時(shí),感到臀部灼熱,在此過程中發(fā)生了能的轉(zhuǎn)化. 其中,動(dòng)能 ,重力勢能 ,機(jī)械能 . (選填“增大”、“減小”或“不變”)12、東風(fēng)牌汽車在平直的公路上勻速行駛160m,所用時(shí)間為10s,若此時(shí)卡車所受的牽引力為5000N,則這段時(shí)間內(nèi)牽引力所做的功為_J,牽引力的功率是_W。13、小晗從學(xué)校一樓打水勻速走上三樓。每層樓的高度為4m. 水和桶的總重為l0N。上三樓后又水平勻速走100m到達(dá)班級。那么小晗在這個(gè)過程中對水桶做的功為 J. 14、臨沂市某商場二樓到三樓的自動(dòng)扶梯高度是4m。扶梯長6m。孫琪同學(xué)體重500N,自動(dòng)扶梯把孫琪同學(xué)從二樓運(yùn)送到三樓的過程中對她做功_J。如果要測算自動(dòng)扶梯對她做功的功率. 還應(yīng)該測量的物理量是_。15、一輛汽車總重為2104N,在平直水平路面上以20ms的速度勻速行駛,汽車所受阻力為總重的0.03倍,在10s內(nèi). 汽車克服阻力做的功為_J. 功率為_W。16、在“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小車碰撞木塊后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),木塊在水平木板上滑動(dòng)0.4m后停下,如圖所示,木塊在滑動(dòng)過程中受到0. 5N的摩擦力,則木塊克服摩擦力所做的功W=_J,設(shè)小車與木塊碰撞前的動(dòng)能為Ek,則Ek_(大于等于小于)W. 17、為了增強(qiáng)體能,全班同學(xué)進(jìn)行爬樓梯訓(xùn)練。體重500N的小剛在10s內(nèi)連續(xù)爬樓梯的總高度為7m。求: (1)小剛爬樓梯所做的功。 (2)小剛爬樓梯的功率。18、小強(qiáng)的身高只有165cm,質(zhì)量卻有80kg,每天放學(xué)背著10kg的書包爬上約20m高的6樓,總是累得他氣喘吁吁。如果小強(qiáng)上到樓頂共要5min時(shí)間,(g=10N/kg)求:小強(qiáng)上樓過程中要對書包做多少功? 小強(qiáng)上樓過程中克服總重力做功的功率是多少?【試題答案】1、C2、C3、A4、D5、D6、B7、C8、大于、不變 9、增加、減小 10、增大、減小11、增大、減小、減小 12、8105,810413、80 14、2103,時(shí)間15、1.2105 ,1.210416、0. 2 大于17、(1)W=FS=Gh=500N7m=3.5103 J(2):P= =3.5102W 18、(1)W=FS=Gh=mgh=10kg10N/kg 20m=2.0103 J(2):P= =60W- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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