泗陽(yáng)縣初中化學(xué)學(xué)科教案主備人:楊暢校對(duì)人:顏婷總第課時(shí)課題第一節(jié)功、功率、機(jī)械效率課型新課第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1、通過(guò)知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)和習(xí)題練習(xí)，理解功(有用功、總功、額外功、功率和機(jī)械效率的概念。2、理解公式W=FS、P=W/t=Fv和η=W有用/W總*100%=G/nF，并會(huì)運(yùn)用它們；3、掌握基本的解題思路，提高解題能力。重點(diǎn)難點(diǎn)概念的理解和公式的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器教學(xué)方法教學(xué)流程教學(xué)流程師生活動(dòng)二次備課創(chuàng)設(shè)情境設(shè)計(jì)任務(wù)自主探索協(xié)作學(xué)習(xí)【考點(diǎn)分析】一、功1.定義：物理學(xué)中，把力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的________稱為機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功．2.公式：W＝________①F表示力，單位為N；②s表示物體在力的方向上通過(guò)的距離，單位為m；③W表示功，單位為J，1J＝________N·m.3.拓展：重力做功W＝________，摩擦力做功W＝________．4.常考功的估測(cè)：a.將地面上的物理課本撿到桌子上，人對(duì)課本做的功約為1.6J；b．從地面上拿起一個(gè)雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂，做功約為1J.5.做功的兩個(gè)必要條件：對(duì)物體要有________的作用；物體要在力的方向上通過(guò)一定的________．二、功率1.定義：物理學(xué)中，將_______與_____________的比，叫作功率．2.物理意義：表示物體做功的________．在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功．3.公式：P＝________①W表示某力做的功，單位為J；②t表示做功所用的時(shí)間，單位為s；③P表示做功的功率，單位為W，1W＝1J/s.4．推導(dǎo)公式：p=W/t=Fs/t=Fvt/t=Fv(僅適用于勻速直線運(yùn)動(dòng))5．?？脊β实墓罍y(cè)：a．家用轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率約為80kW；b．人騎自行車的功率為60~80W；c．中學(xué)生跳繩時(shí)的功率為100W；d．中學(xué)生正常走上樓功率約100W，跑上樓功率約300W。三、功的分類1.有用功：無(wú)論是否使用機(jī)械，____________的功，叫有用功，用W有用表示．2.額外功：使用機(jī)械時(shí)，并非我們需要又不得不做的功叫作額外功，用W額外表示．3.總功：總功等于_______與_______之和，用W總表示，即W總＝____________．四、機(jī)械效率1.定義：物理學(xué)中，將________與________的比值叫作機(jī)械效率，通常用百分?jǐn)?shù)表示．2.公式：η＝___________________________．3.特點(diǎn)：對(duì)于實(shí)際的機(jī)械，由于額外功的存在，總有W有用_______W總，因此η________100%.4.提高機(jī)械效率的方法(1)滑輪組：對(duì)于同一滑輪組，增大物重、減小動(dòng)滑輪自重、減小機(jī)械摩擦等．(2)斜面：減小斜面的摩擦(使斜面變得光滑)、增大斜面傾斜角度等．5.常見(jiàn)機(jī)械的機(jī)械效率常見(jiàn)機(jī)械有用功物體G上升高度為h，所做的功W有用＝________總功拉力F移動(dòng)s，所做的功W總＝Fs＝Gh拉力F移動(dòng)s，所做的功W總＝Fs，s＝nh(n為繩子的有效段數(shù))拉力F移動(dòng)s，所做的功W總＝Fs機(jī)械效率η=W有用W總×100%＝Gh＝GF×η＝W有用W總×100%＝＝GnF×η＝W有用W總×100%＝【重難點(diǎn)突破】一、功、功率的理解例：小明兩次分別用時(shí)90s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，比較兩次爬樓過(guò)程()A.用時(shí)少的做功多B.用時(shí)少的做功功率大C.用時(shí)多的做功多D.用時(shí)多的做功功率大二、功、功率相關(guān)計(jì)算例：用起重機(jī)將質(zhì)量為5t的集裝箱勻速提升10m，隨后以1m/s的速度勻速水平移動(dòng)了5m，g取10N/kg.求：(1)上升過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做功是__________J.(2)若集裝箱上升的速度為0.5m/s，則上升過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做功的功率是____________W.(3)水平移動(dòng)過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做功是____________J.(4)若上升過(guò)程中起重機(jī)以20kW的恒定功率將集裝箱勻速提升，則提升過(guò)程需要______s.例：如圖所示，一物塊從光滑斜面上A點(diǎn)由靜止滑下，B為斜面AC的中點(diǎn)，設(shè)物塊在AB段重力做功為W1，重力的功率為P1；在BC段重力做功為W2，重力的功率為P2.則下列關(guān)系正確的是()A.W1>W2P1>P2B.W1＝W2P1＝P2C.W1＝W2P1<P2D.W1<W2P1<P2三、機(jī)械效率相關(guān)計(jì)算類型1滑輪、滑輪組機(jī)械效率相關(guān)計(jì)算例1用如圖所示的滑輪組勻速提升一邊長(zhǎng)為0.1m，密度為2×103kg/m3的正方體物體，物體上升的速度為1m/s，動(dòng)滑輪重5N，不計(jì)摩擦和繩重，g取10N/kg.將物體勻速提升6m時(shí)，繩端拉力所做的功為_(kāi)_______J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____．該滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越________(選填“大”或“小”)．類型2斜面機(jī)械效率相關(guān)計(jì)算例2如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂端(不考慮物體的大小)．已知斜面長(zhǎng)L＝3m，高h(yuǎn)＝1.5m．若該過(guò)程中斜面的效率為60%，則力F所做的功為_(kāi)_______J．若只增加斜面的傾斜度，其他條件不變，則斜面的機(jī)械效率將________(選填“變大”或“變小”)．類型3杠桿機(jī)械效率相關(guān)計(jì)算例3如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在杠桿OAB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)_______N，測(cè)力計(jì)上升的高度s為0.2m．物塊的重力G為1.5N，物塊上升的高度h為0.3m，則此杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)____________【實(shí)驗(yàn)】探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素猜想：滑輪組的機(jī)械效率可能與物體的重力、動(dòng)滑輪的重力及摩擦有關(guān)．★1.實(shí)驗(yàn)原理：__________________________________________________2.彈簧測(cè)力計(jì)的使用和讀數(shù)3.滑輪組的繞線方法：確定承擔(dān)動(dòng)滑輪及物重的繩子段數(shù)n＝sh，根據(jù)“奇動(dòng)偶定”原則確定繩子的繞線起點(diǎn)，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子從動(dòng)滑輪開(kāi)始繞起；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子從定滑輪開(kāi)始繞起?！?.彈簧測(cè)力計(jì)的拉動(dòng)方式：豎直方向________緩慢拉動(dòng)，此時(shí)拉力的大小________彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)5.控制變量法的應(yīng)用(1)探究滑輪組的機(jī)械效率與所吊重物重力大小的關(guān)系：控制同一滑輪組的______________不變，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量(2)探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系：控制所吊鉤碼的數(shù)量和滑輪組的繞線方式相同，改變______________6.實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)記錄7.功、功率、機(jī)械效率的相關(guān)計(jì)算★8.分析實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論：滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力和所掛重物的重力有關(guān)9.對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)的評(píng)估：忽略了摩擦力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，導(dǎo)致機(jī)械效率測(cè)量值偏大10.增加物重，額外功也會(huì)增大的原因：隨著物重的增加，滑輪與軸之間的摩擦力增大，克服摩擦力做的額外功增加★實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，物體越重，動(dòng)滑輪越輕，摩擦越小，滑輪組的機(jī)械效率越大．效果評(píng)價(jià)作業(yè)設(shè)計(jì)A層次1、在高速鐵路上，一列車以324km/h的速度在平直軌道上勻速行駛50km，若列車的牽引力為105N，通過(guò)這段路程牽引力所做的功為_(kāi)_______J，功率為_(kāi)_______W.2如圖所示，小明利用動(dòng)滑輪勻速提升木箱，以下做法可以提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是()A.適當(dāng)增加木箱重力B.增大木箱上升高度C.增大提升木箱的速度D.換用質(zhì)量更大的動(dòng)滑輪如圖所示是一種塔式起重機(jī)，它將600kg的建筑材料勻速吊起時(shí)，對(duì)繩子的拉力為2500N，在建筑材料上升5m高度過(guò)程中，繩端移動(dòng)的距離為15m，g取10N/kg.求：(1)建筑材料所受的重力；(2)起重機(jī)對(duì)繩拉力做的功；(3)塔式起重機(jī)的機(jī)械效率．B層次1、一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛，途中經(jīng)過(guò)一段泥濘路面，如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率始終保持不變，則汽車行駛路程s隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是()2、有人說(shuō)，同一機(jī)械的機(jī)械效率是不變的．小華設(shè)計(jì)了“探究滑輪組機(jī)械效率與所提升重物質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，來(lái)檢驗(yàn)此說(shuō)法是否正確．(1)用筆畫線代替繩子，在圖甲中畫出最省力的繩子繞法．(2)如圖乙所示，小華在實(shí)驗(yàn)中保持滑輪組不變，改變重物的質(zhì)量，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)繩子使重物緩緩上升，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表(g取10