第十一章　机械功与机械能全章概述教学内容11.1　怎样才叫做功11.2　怎样比较做功的快慢11.3　如何提高机械效率11.4　认识动能和势能教学目标知识与技能1.理解做功的两个必要因素.2.理解机械功的计算公式:W=Fs.3.知道功的原理.4.理解功率的概念.5.知道有用功和总功,知道机械效率.6.理解动能、势能的初步概念,知道弹性势能,知道动能、势能可以相互转化.过程与方法1.通过师生互动,让学生理解做功的两个必要因素,理解功的计算公式,知道功的原理和功率的概念.2.培养学生的观察能力.情感态度与价值观1.培养学生严谨的科学态度.2.培养学生的科学世界观.教材分析本章教材的编写思路是:按照初中生的认知规律和知识的内在联系,先探究“机械功”的基本知识,进而研究“机械能”.本章的前三节主要讨论“机械功”:第一节介绍“怎样才叫做功”,建立功的概念,给出功的公式和单位,学习测算功的大小;第二节研究“怎样比较做功的快慢”,从而建立功率的概念,给出功率的公式和单位,并运用公式测量功率;第三节通过分析机械做功的实例,认识有用功和额外功,由此建立机械效率的概念,学习测算简单机械的机械效率.第四节则主要介绍“机械能”:先以功的概念为基础,提出“物体具有做功的本领,即具有能”,然后安排了两个活动,让学生通过观察实验,分析两种形式的机械能——动能和势能的大小分别跟什么因素有关,最后指出动能和势能是可以相互转化的,做功的过程就是能量相互转化的过程.本章框架


牌.在石智勇稳稳的把杠铃挺举过头顶时,现场爆发出阵阵的喝彩声,请
问当石智勇举着杠铃静止站立时,他有没有对杠铃做功,为什么?【课
堂探究】 1.怎样才叫做功阅读
教材,依据图112找出两者的共同点:共同
点:　物体在作用力的方向上移动了一段距离　. 物理学中关
于功的概念,学生阅读教材后完成.(1)物理学中规
定,　作用在物体上的力 , 使物体在力的方向上移动一段距离 , 就说这个力对物体做了机械功 ,简
称做了功　. 做功的两个必要因素是:　
作用在物体上的力　和　物体在力的方向上通过的距离　.
11.1　怎样才叫做功　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念.2.知道做功的两个必要因素.3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算.【重点难点】 重点:经历建立机械功概念的过程,学会用公式对功进行简单的计算.难点:理解功的概念,会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功.【新课导入】 导入1:图片导入多媒体出示四幅图片,人用了力,很累,做了工,但从物理学角度说有的人做功,有的人没有做功,究竟是为什么?引入本节内容,怎样才叫做了功?导入2:问题导入马水平拉货车前进,拉力、重力对货车有没有做功?为什么?如何计算拉力对货车做功的多少?导入3:情景导入北京时间8月10日,在2016里约奥运会男子举重69公斤级比赛中,中国举重运动员石智勇以抓举162公斤,挺举190公斤,总成绩352公斤,夺得金


几种情形中人都做功了吗?说明理由.(学生
依据课本图交流、讨论)2.怎样测算功请
学生阅读教材后完成:(1)定义:　力对物体做的功
等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积　; (2)公式:　 W=Fs 　;式中　 W 　表
示功,其单位是　焦耳 (J) 　;　 F 　表示力,其单位是　牛顿 (N) 　;s表示物体在力的方
向上通过的距离,其单位是米(m). (3)1 J的功有多大?(4)例题分析:(1)P5例题.(请
学生看书)(5)常见
的三种情况力不做功:第一:①当你端着
一盆水不动时,你累吗?你做功了吗?为什么?②用力
推讲台,讲台没有动,人累吗?人做功了吗?分析:　 F≠0,s=0.( 劳
而无功 ) 　; 第二:用
脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?分析:　 F=0,s≠0.( 不劳无
功 ) 　; 第三:①人
推着木箱前进时,箱子的重力和支持力做功了吗?为什么?②人提一
桶水沿水平方向前进,提力做功了吗?分析:　 F≠0,s≠0.( 垂直无
功 ) 　. 3.机械功原理学生
阅读教材后填写.用机械工
作时,有时可以省　力　,有时可以省　距离　,但省力必然　费距离　,省距离则一定　费力　,既省
力又省距离是　不可能的　.也就是说　使用任何机械都不能省功　.这个结论叫做机械功原理. 1.在以
下四种情境中,人对物体做功的是(　A.提
着水桶在水平地面上匀速前进B.扛着米袋
慢慢爬上楼梯C.用力
推汽车,汽车没动D.举
着杠铃原地不动2.人
们在使用机械时(　A.一
定省力B.一定省距离C.一
定省功D.可能省力或省距离3.某同
学沿教学楼楼梯,从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近(　A.30 JB.300 JC.3 000 JD.30 000 J4.起
重机将一个重为2×104 N的箱子匀速提高2 m.在这个过程中起重机的拉力做的功为　 4×10 4 　J,若又将箱
子平移3 m,在这段距离内拉力做功　 0 　J.
(2)图113的


面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需
拉力分别为FA,FB,所做功分别为WA,WB,则(　A.FA=FB,WA=WBB.FAFB,WA>WB6.小
明用20 N的水平推力使重200 N的自行车在水平路面上匀速前进5 m,则小明对自行车做功为　100 　J,重力做功为　 0 　J. 7.斜面长5 m,高1 m,工人用
沿斜面方向400 N的力把重1 600 N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是多少?(2 000 J)1.焦耳
小时候的故事英
国著名科学家焦耳从小就很喜爱物理学,他常常自己动手做一些关于电、热之类的实验.有一
年放假,焦耳和哥哥一起到郊外旅游.聪明好学的焦耳就是在玩耍的时候,也没有忘记做他的物理实验.他找
了一匹瘸腿的马,由他哥哥牵着,自己悄悄躲在后面,用伏达电池将电流通到马身上,想试一试动物在受到电流刺激
后的反应.结果,他想看到的反应出现了,马受到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤.尽管已经出现了
危险,但这丝毫没有影响到爱做实验的小焦耳的情绪.他和哥哥又划着船来到群山环绕的湖上,焦耳想在
这里试一试回声有多大.他们在火枪里塞满了火药,然后扣动扳机.谁知“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长
的火苗,烧光了焦耳的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里.2.焦耳
提出功的公式19世
纪的德国医生梅耶(Julius Mayer)看到一匹马拉着重物上坡时大汗淋漓,他认为马儿热得满身大汗不是因为
跑得快,而是因为做很吃力的工作,因此他将施力于一个物体时所要付出的东西称为功,而且功与热有关系:功可以转成
热,热可以转为功.不过,梅耶并未为功下一个量化的定义.真正为机械功下定义的是物理学
家焦耳(James Prescott Joule),他将梅耶所提出的功这个概念,决定为只与施于物体的力及该物体移动的
距离有关,也就是说:功=力×位移,这个关于功的公式是由焦耳提出并确定的.11.2　怎样比较做功的快慢　　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.知道功率的概念,知道功率的计算式、单位
及物理意义.2.会计算有关功率的简单问题.3.通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题.4.通过实例说
明功率的含义,认识功率在实际应用中的重要价值.【重点难点】 重点:功率的概念和物理
意义.难点:设
计实验测功率.
5.图中是一个两


堆沙子约1 t,要送到七楼上去,一种方法是把它们装在桶里,一桶一桶的抬上去;另一种方法是使
用小型塔吊一次吊到七楼.你认为两种情况下,对沙子做功是否相同?说出你的理由.问题2:小
明的教室在四楼,通常上楼需要1 min,一次他跑步上楼只用了30 s,请问:(1)小
明在两种情况下,做的功是否相同?(2)你
认为这两种上楼方法从物理学的角度思考,有什么不同?导入2:图片导入如图
所示的(甲)、(乙)图片中,如何比较做功的快慢,你分别采取了哪种方法比较?导入3:问题导入提问:(1)什么是机械功?怎样才算做功?(2)怎样计算功?(3)如何比较物体做功快慢?物理学中用什么量
表示物体做功快慢?功率是如何定义的?【课
堂探究】 1.比较做功的快慢阅读
教材,依据图1110自学并填写.不同
物体做相同的功,时间短的做功较　快　,时间长的做功较　慢　. 方法一:　做相
同的功比较时间的长短　. 不同
物体做功的时间相同,做功多的物体做功较　快　,做功少的物体做功较　慢　.由此可见物体做功有快慢　之
分,这跟物体的运动也有　快慢　之分是一样的. 方法二:　相
同时间比较做功的多少　. 2.认识功率阅读
教材内容,学习功率的概念、计算公式、单位及物理意义.(1)功率是
表示　做功快慢　的物理量;　把做功的多少与所用时间的比　叫做功率. (2)计算公式是:P=,其
中W表示　功　,单位是　焦耳 (J) 　,t表示　时间　,单位是　秒 (s) 　,P表示　功率　,根
据公式写出的功率的单位是N/s,专用单位是　瓦特　,简称　瓦　,符号是W,两个单位之间的关系是　 1 W=1 N/s 　.工程技
术上还常用　千瓦 (kW) 　做单位,1 kW=　 1 000 　W. (3)某
物体的功率是1 000 W,它的物理意义是　该物体在 1 s 内完成的功为 1 000 J 　. (4)功率的
推导公式:P=Fv.(F的单位是N,v的单位是m/s)实
践探究:比一比,谁登楼的功率大?姓
名体重G/N登
楼的高度h/m登
楼的时间t/s
【新课导入】 导入1:情景导入问题1:有一


楼做的功W/J功率P/W1.关
于功率,下列说法正确的是(　A.做功多的机
器,功率一定大B.做功��