2019-2020年高中物理《功和能》教案8 鲁科版必修2
2019-2020年高中物理第1章功和功率第2节功和能教学案鲁科版必修2
2019-2020年高中物理第1章功和功率第2节功和能教学案鲁科版必修2一、机械功的原理1．输入功、输出功和损失功输入功动力对机械所做的功W动，也就是W总输出功克服有用阻力所做的功，即W有用损失功克服额外阻力所做的额外功，即W额外三者关系W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失2使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功。
也就是说，使用任何机械都不省功。
二、做功和能的转化1．能量表示一个物体具有对其他物体做功的本领。
2．功能关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，因此，功是能量转化的量度。
3．机械的作用人在使用机械做功时，做功的机械是将能量从一个物体传递或转移到另一个物体，或将能量从一种形式转化为另一种形式。
1．自主思考——判一判(1)使用某一机械时，我们可以做到既省力又省位移。
(×)(2)使用任何机械都不能省功(√)(3)在高山上修盘山路是为了美观，让汽车多走路。
(×)(4)能够对外做功的物体具有能量。
(√)(5)机械能够对外做功是因为机械能够产生能量。
(×)(6)能量的转化并不一定需要做功来完成。
(×)2．合作探究——议一议(1)2015年10月25日，举行的F1汽车大奖赛上，某赛车如图121所示，试分析在赛车加速阶段和匀速运动阶段能量转化的情况。
图121提示：赛车加速阶段，化学能转化为动能和内能，在赛车匀速运动阶段，化学能转化为内能。
(2)装卸工人若将重物搬运到车上，通常采用下列方法：①用绳沿竖直方向匀速提拉重物放到车上。
②沿竖直方向匀速搬起，举高放到车上。
③利用光滑斜面将重物推上车。
图122比较上述方法中，工人所用的动力是否一样？动力做的功是否一样？重物的重力所做的功是否一样？提示：①②两种方法中的动力一样，大于第③种方法中的动力，由功的公式可知，三种方法中动力做的功相等；重物的重力及在重力方向的位移相等，所以三种方法重物的重力所做的功一样多。
新鲁科版必修二1.2《功和能》优秀教案01(重点资料).doc
1.2功和能一、典例精析题型1.（功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H 。
设上升过程中空气阻力为F 恒定。
则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（ ） A. 小球动能减少了mgH B. 小球机械能减少了FH C. 小球重力势能增加了mgH D. 小球加速度大于重力加速度g解析：由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F 做的功。
为（mg+F ）H ，A 错误；小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功，为FH ，B 正确；小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功，为mgH ，C 正确；小球的加速度g mFmg a >+=，D 正确 规律总结：功是能量转化的量度，有以下几个功能关系需要理解并牢记 ⑴重力做功与路径无关，重力的功等于重力势能的变化⑵滑动摩擦力（或空气阻力）做的功与路径有关，并且等于转化成的内能 ⑶合力做功等于动能的变化⑷重力（或弹力）以外的其他力做的功等于机械能的变化题型2.（功率及机车启动问题）审题指导：1.在汽车匀加速启动时，匀加速运动刚结束时有两大特点 ⑴牵引力仍是匀加速运动时的牵引力，即ma F F f =-仍满足 ⑵Fv P P ==额2.注意匀加速运动的末速度并不是整个运动过程的最大速度题型3.（动能定理的应用）如图所示，竖直平面内的轨道ABCD 由水平轨道AB 与光滑的四分之一圆弧轨道CD 组成，AB 恰与圆弧CD 在C 点相切，轨道固定在水平面上。
一个质量为m 的小物块（可视为质点）从轨道的A 端以初动能E 冲上水平轨道AB ，沿着轨道运动，由DC 弧滑下后停在水平轨道AB 的中点。
已知水平轨道AB 长为L 。
求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数μ（2）为了保证小物块不从轨道的D 端离开轨道，圆弧轨道的半径R 至少是多大？ （3）若圆弧轨道的半径R 取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R 处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。
2019-2020鲁科版物理必修2 第1章 第2节 功和能
第2节 功和能一、机械功的原理 1．三个基本概念2.使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功． 3．公式表达W 动＝W 阻＝W 有用＋W 额外或W输入＝W输出＋W损失．4．机械原理使用任何机械都不能省功．做一定量的功，要省力就要增大做功时的位移，而要减小做功时的位移就要多用力．二、做功和能的转化1．能的概念一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能．能有各种不同的形式，如动能、内能、风能、势能等．2．功能关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．即功是能量转化的量度．3．机械做功的本质做功的机械是传递能量、实现能量转化的装置．机械做功只能将能量从一个物体转移到另一个物体或者将一种形式的能量转化为另一种形式的能量．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)使用先进机械能省功，使用一般机械不能省功． (×)(2)功的原理是机械普遍适用的基本原理．(√)(3)使用某些机械时可以省力．(√)(4)功就是能，功可以转化为能．(×)(5)做功越多，物体的能就越多．(×)(6)能量转化过程中做功越多，能量转化越多．(√)2．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为()A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越省力D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度C[盘山公路应用了斜面的机械原理，车辆爬坡过程中克服的阻力是重力沿斜面向下的分力和摩擦阻力，在斜面上运动时的阻力小于物体的重力，斜面能够省力，高度一定的情况下，斜面越长越省力．但斜面不省功，选项C正确，其他选项均错误．]3．流水从高处落下，对水轮机做了3×108J的功，这句话的正确理解为()A．流水在对水轮机做功前，具有3×108 J的能量B．流水在对水轮机做功时，具有3×108 J的能量C．流水在对水轮机做功后，具有3×108 J的能量D．流水在对水轮机做功的过程中，能量减少了3×108 JD[根据“功是能量转化的量度”可知，流水在对水轮机做功的过程中，有能量参与转化，流水对水轮机做了3×108J的功，则有3×108J的机械能减少了．因此，选项D正确，其他选项均指状态量，故错误．]1.功的原理的表达式(1)不使用机械时：W输入＝W输出或W动＝W阻(2)使用机械时，W输入＝W输出＋W损失或W动＝W阻＝W有用＋W额外2．“不省功”的含义(1)若机械为理想机械，则使用机械做的功与直接用手所做的功相等．(2)若机械为实际机械，则本身都有重力且存在摩擦，这时使用机械做的功比直接用手做的功要多．3．对功的原理的理解：功的原理是机械的基本原理，是机械做功所遵循的基本规律．(1)“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，这一描述具有普遍性．(2)机械克服的阻力包括有用阻力和无用阻力，克服无用阻力做的额外功对完成工作没有任何意义，事实上使用机械都是费功的，因此，机械效率总小于1.【例1】如图所示，通过一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将一重物匀速提高2 m，已知重物的质量为100 kg，动滑轮自身的质量为1 kg，绳的质量和摩擦均不计，(g取10 m/s2)求：(1)人的拉力及拉力做的功；(2)该机械的有用功和额外功．思路点拨：(1)将重物和动滑轮看成一个整体，再进行受力分析．(2)一定要分清该机械的有用功和额外功之后，再进行计算．[解析](1)由题意知，动滑轮和重物的整体受力平衡，而整体向上的方向有三根绳子承担，即3F＝G1＋G2＝1 010 N所以人的拉力F＝1 0103N≈336.7 N要使重物升高2 m，绳的作用点的位移s＝3h＝6 m.拉力做的功W F＝Fs＝2 020 J.(2)利用该机械是为了将重物提升2 m.所以有用功为W有用＝G1h＝1 000×2 J＝2 000 J而提升过程中，克服动滑轮的重力做功是不可避免的，这是额外的，所以额外功W额外＝G2h＝10×2 J＝20 J.[答案](1)336.7 N 2 020 J(2)2 000 J20 J应用机械功的原理解题应注意的问题(1)通过对研究对象的受力分析，确定动力和阻力，区分有用阻力和无用阻力(或额外阻力)．(2)通过过程的分析或效果的分析确定各力作用下的位移．(3)根据功的定义式求解各力所做的功，根据机械功的原理列方程求解．1．如图所示，甲、乙、丙三位建筑工人用三种不同的方法把水泥从一楼运到三楼，根据图中的数据分析，这三种方法中：(1)所做的有用功分别是多少？(2)哪种方法所做的总功最多，是多少？哪种方法所做的总功最少，是多少？[解析](1)甲、乙、丙三位工人都是将重为400 N的水泥运到三楼，有用阻力相同，都为水泥的重力，故三人所做的有用功都为W有用＝G水泥h＝400×6 J＝2 400 J.(2)工人甲做的总功为W甲＝(G水泥＋G桶＋G人)h＝(400＋20＋400)×6 J＝4 920 J工人乙做的总功为W乙＝(G水泥＋G桶＋G滑轮)h＝(400＋20＋10)×6 J＝2 580 J工人丙做的总功为W丙＝(G水泥＋G口袋＋G滑轮)h＝(400＋5＋10)×6 J＝2 490 J可见，工人甲做的总功最多，为4 920 J，工人丙做的总功最少，为2 490 J.[答案]见解析1.功与能之间的关系2．功和能的区别(1)一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量．能量是表示物体具有做功的本领的大小的物理量．能是状态量．(2)功描述了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动的效果．功是过程量．两者有着本质的区别，功和能不能相互代替．(3)功和能并不等同，功只是反映了能量转化的多少，但不能认为物体对外做的功等于物体具有的能量．【例2】运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100 J的动能．则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能()A．等于100 J B．大于100 JC．小于100 J D．无法确定B[原来静止的足球获得了100 J的动能，根据功能关系可知，运动员对足球做了100 J的功，有100 J的体内化学能转化成了动能；运动员在踢球过程中，不仅对足球做了功，由于剧烈运动还有一部分自身能量转化为内能散失，因此，踢球过程中运动员消耗的体能大于100 J，选项B正确，其他选项均错误．]常见的几种形式能量的转化2．如图所示，木块A放在木板B左端，用恒力F将A拉至B的右端．第一次，将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次，B可以在光滑的地面上自由地滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有()A．W1＜W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1＝W2，Q1＜Q2A[设木板的长度为l，第一次，将B固定在地面上时，W1＝Fl，根据功能关系可知Q1＝μmgl；第二次，B可以在光滑的地面上自由地滑动，木板在地面上运动了一段位移s，力F所做的功为W2＝F(l＋s)＞W1，由功能关系得Q2＝μmgl，故选项A正确，其他选项均错误．]1．使用机械时，下列说法正确的是()A．一定能省力B．一定能省位移C．一定能改变力的方向D．一定不能省功D[根据功的原理，使用机械可以省力，也可以省位移，但不能同时省力和位移，即使用任何机械都不能省功．]2．(多选)关于功和能，下列说法中正确的是()A．如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量B．做功的过程总伴随着能量的改变，做了多少功，能量就改变多少C．功就是能，能就是功D．功是能量转化的量度ABD[能量是反映物体对外做功本领的物理量，一个物体如果能够对外做功，这个物体就具有能量，选项A正确；功是能量转化的量度和原因，能量改变了多少就必定伴随着力对物体做了多少功，选项B、D正确；功是能量转化过程中的过程量，是能量转化的方式和手段，能量是一状态量，功和能是两个不同的物理量，选项C错误．]3．如图所示，在水平地面上安放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块m相连，在木块上加一竖直向下的力F，使木块缓慢下移0.1 m，力F做功2.5 J，此时木块刚好再次处于平衡状态，则在木块下移过程中，弹簧弹性势能的增加量()A．等于2.5 J B．大于2.5 JC．小于2.5 J D．无法确定B[力F对木块做功2.5 J，木块和弹簧组成的系统的机械能增加2.5 J，由于木块缓慢下移，动能并未增加，而重力势能减少，故根据能量转化和守恒定律知，弹簧弹性势能的增加量必大于2.5 J(木块减少的重力势能也转化为弹簧的弹性势能)．]4．人骑自行车在水平路面上匀速行驶，受摩擦阻力30 N，行驶20 m过程中，人对自行车做功2 000 J，试求此过程中所做的额外功是多少？[解析]根据题意W动＝2 000 J，W输出＝fs＝600 J由功的原理W动＝W输出＋W额外知W额外＝1 400 J. [答案] 1 400 J。
高中物理功和能教案
高中物理功和能教案
课时：2课时
教学目标：
1. 了解功和能的概念，并掌握它们的关系；
2. 能够运用功和能的公式解决相关问题；
3. 能够分析物体的机械能转化过程。
教学内容：
1. 功的概念及计算公式；
2. 能的概念及计算公式；
3. 功和能的关系；
4. 机械能守恒原理。
教学过程：
第一课时：
1. 通过引入一个简单的例子，让学生了解功的概念，并讲解功的计算公式；
2. 介绍能的概念及能的计算公式，并让学生进行相关练习；
3. 讲解功和能的关系，并进行实例分析。
第二课时：
1. 复习上节课内容，解答学生对功和能的疑问；
2. 讲解机械能守恒原理，并进行相关例题的讲解；
3. 练习题让学生巩固所学知识，并进行课堂小测验。
教学方法：
1. 讲授相结合：通过讲解理论知识和举例子相结合，让学生更好地理解；
2. 实例分析：通过实例分析，帮助学生应用所学知识解决实际问题；
3. 练习巩固：通过练习题和课堂小测验，巩固学生所学知识。
教学资源：
1. 教材：高中物理教科书；
2. 多媒体教学资源：相关视频和图片。
评估方式：
1. 课堂表现：参与课堂讨论和回答问题的积极性；
2. 课后作业：能够独立完成相关练习题和课后思考题；
3. 课堂小测验：测试学生对功和能的掌握情况。
鲁教版高中物理必修2第1章第2节功和能备课参考：教案+知识探讨+例题解析+同步练习与测试题(6份)功
功和能-知识探讨合作与讨论(一)流动的河水推动水轮机做功,转动的水轮机又带动发电机.试分析这一过程中的能量转化情况,并说明能量的转化是如何量度的？我的思路:流动的河水推动水轮机做功,是动能在河水和水轮机之间的转移,转动的水轮机又带动发电机,是动能转化为电能.能量的转化是通过做功来量度的.(二)甲同学说：“人使用机械是为了省功.”乙同学说：“人使用机械不能省功但能省力.”请问这两位同学的说法对不对？我的思路:根据功的原理,使用机械不能省功,但能省力.例如,人使用斜面时,与把物体直接搬到同样的高度克服重力做的功是一样的,但用斜面明显省力.故乙同学的说法正确.思考过程1.功的原理使用任何机械时,动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功.W动=W阻=W有用+W额外或W输入=W输出+W损失注意：使用任何机械都不能省功.2.功能关系(1)功和能是不同的物理量.能是表征物体运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度.(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化.(3)力做功可以使物体间发生能的转化,但能的总量是保持不变的.自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的.知识总结规律：功能关系知识：使用任何机械都不能省功方法：功能关系的理解(1)功和能是不同的物理量.能是表征物体运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应地随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度.(2)力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化.(3)力做功可以使物体间发生能的转化,但能的总量是保持不变的.自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的.。
鲁科版必修二《功和能》word教案
功和能（期末复习一）复习目标：1、会判断一些生活现象中的能量转化、变化2、会判断生活一些工作是否做功3、会功、功率的计算教学内容：一、概念梳理：1、化学能是物体发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或者其他形式的能量；核能是指，获得核能的主要途径是、；机械能是指动能和势能的总和，影响动能大小的因素是、；影响重力势能的因素是、；内能是指2、手机电池充电和电池放电中能量的转化分别是、。
思考:能量的变化有转化和转移两种，如何判断在某个变化中能量的转化形式？C．静止在桌面上的书D．匀速上升的飞机思考：如何判断动能、势能和机械能的变化？4、下列关于做功的说法错误的是（）A．图（1）中物体竖直上升时，飞机没有对物体做功B．图（2）中石头不动，则人对石头没有做功C．图（3）中手提水桶水平前进时，拉力对水桶不做功D．图（4）中车水平前进时拉力做功思考：如何判断是否有物体做功？5、一辆“奥迪”A4轿车用3000N的牵引力以72Km/h的速度在高速公路上行驶，这时轿车的功率是；太阳灶每分钟每平方米平均吸收太阳能8.4×104J，若其光电转换器效率为15%，5m2太阳灶的功率是；马用水平拉力拉着质量为2000kg的车匀速运动，已知阻力是物重的0.2倍．使车在5min内沿水平公路前进了300m．（g=10N/kg）求：（1）重力对车做的功是多少；（2）马的拉力做功的功率是多少？思考：如何求解功率？二、精炼反馈6、已知反应A+B=C+D的能量变化如图所示，下列说法正确的是（）A．该反应为放热反应B．该反应为吸热反应C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．该反应只有在加热条件下才能进行7、在通常情况下电解水时，参加反应的水所具有的能量比生成的氢气和氧气所具有的能量之和（选填“高”或“低”），理由是8、落到地上又弹跳起来的皮球先被压缩后恢复原状，关于它的能量变化，以下说法中正确的是（）A．压缩过程，动能增加，弹性势能增加B．恢复过程，动能减小，弹性势能增加C．压缩过程，动能减小，弹性势能减小D．恢复过程，动能增加，弹性势能减小9、下列情况中，机械能不变的是（）A．小孩从滑梯上匀速滑下B．人在电梯中匀速上升C．飞机在高空水平匀速飞行D．正在水平路面上匀速行驶工作的洒水车10、下列有关做功的估算错误的是（）A．将一个鸡蛋举高1m做功约1J B．将一袋10kg大米扛到肩上做功约150JC．重500N的人上一层楼克服重力做功约3500J D．将500mL矿泉水从地上拿起做功约100J11、下列关于做功和功率的说法中正确的是（）A．有力作用在物体上，力一定对物体做功B．物体对外做功越多，功率就越大C．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，功率为零D．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多12、一辆汽车以功率P1在平直公路上以速率v0匀速行驶，若某一时刻突然加大油门，使汽车的功率增大为P2，并保持这一功率继续行驶．设整个过程中阻力恒定，则整个过程中，汽车的v-t图象可能是（）A．B．C．D．13、一辆汽车在平直的公路上匀速前进了10km．已知发动机的功率是60KW，求：①10min内汽车发动机做了多少功．②这辆汽车受到的阻力是多少．14、图甲是研究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从光滑斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：（1）甲实验中小球从不同高度滚下，目的是让小球到达斜面底端时不同；设计实验甲的目的是研究钢球的与的关系；设计实验乙的目的是研究运动的钢球的与与阻力大小的关系．（选填“速度的大小”、“速度减少的多少”、“速度减少的快慢”）（2）从力的角度看图甲，钢球下落过程中的运动快慢变化主要是因为的作用，钢球打击木块过程中，使得木块的速度（选填“增大”或“减小”），之后木块又因为受到摩擦力，速度逐渐（选填“增大”或“减小”）．从能量转化的角度看图甲，钢球下落时，是一个能量转化的过程，将它的转化为．而打击木块做功的过程，实质是一个能量转移的过程．而木块克服摩擦力做功的过程，又是一个能量转化的过程，是将其能量转化为，当我们观察到钢球撞击木块移动的距离S A大于S B时，就可推知前一次的动能更大一些，其理由是三、课后练习：15、如图所示，一个圆环套在杆上并沿杆下滑，关于圆环在运动中能量的变化情况，下列说法中正确的是（）A．如果环与杆之间有摩擦力，环的动能不可能增加B．如果环与杆之间没有摩擦力，环的机械能不变C．即使环与杆之间有摩擦力，环的机械能也不变D．环克服摩擦力做了多少功，系统的总能量就减小多少16、据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂．该催化剂可以在较低温度下利用太阳能分解水，但会降低反应速率，下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（）A．B． C．D．。
1. 2《功和能》教案(鲁科版必修2)
1.2《功和能》学案8【学习目标】1．知道机械功的原理，懂得使用任何机械都不能省功。
2．能举例说明功是能转化的量度。
3．知道机械做功的本质是能量转化的量度。
【学习重点】功的原理和对功和能的理解【知识要点】1.机械功的原理使用任何机械时,动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功.W=W阻=W有用+W额外或W输入=W输出+W损失动使用机械不能省功,列出方程Fl=GhF=G可见斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一.注意：使用任何机械都不能省功.2.做功和能的转化(1>功和能是不同的物理量.能是表征物体运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功量度.(2>力对物体做功使物体能量发生变化,不能理解为功变成能,而是通过力做功的过程,使物体之间发生能量的传递与转化.(3>力做功可以使物体间发生能的转化,但能的总量是保持不变的.自然界中,物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的.【典型例题】【例1】关于功和能,下列说法正确的是A.功就是能,功可以转化为能B.做功越大,物体的能越多C.能量转化中做的功越多,能量转化越多D.功是物体能量转化的量度解读：功和能是不同的物理量.能是表征物体运动状态的物理量,物体运动状态发生变化,物体运动形式发生变化,物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式,物体能量的变化可以用相应的力做功来量度.故C、D正确,A错.做功越多,表明能量变化越大,故B错.【例2】工人在劳动中为了方便,利用一个斜面将一个重为106 N的机座升高了0.5 m.斜面长为4 m,若不计摩擦阻力,机座在斜面上做匀速直线运动,求沿斜面对机座的拉力有多大？解读：根据功的原理Fl=GhF=G=106× N=1.25×105 N.【达标训练】1关于功和能，下列说法正确的是：< CD）A、功就是能，功可以转化为能；B 、做功越大，物体的能越多；C 、能量转化中，做的功越多，能量转化越多；D 、功是物体能量的量度。
鲁科版必修2全册物理教案
(必修)2第一章功和功率第一节机械功一、教学目标⑴知识与技能：理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功”有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3. 教学重点、难点⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。
⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。
二、案例设计(一)导入新课让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。
预测操作的方式：大部分学生会上提，小部分学生会平推、斜推、斜拉，如右图所示。
问题 1 分组进行讨论交流，图(a)、图(b)恒力F是否做功，为什么？预测1 都有做功。
预测2 图(a)恒力F有做功，图(b)恒力F没有做功。
让学生回答，基本上能从初中学过做功的两个因素（即一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离）入手。
扩展：高中我们已学习了位移，做功的两个要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
也就是说，如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。
那么，功应该如何求解呢？本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
［板书］第1节机械功(二)新课教学［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2 若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？预测1都有做功，W=Fs。
2019-2020学年鲁科版物理必修二新素养同步讲义：第1章 第2节 功和能 Word版含答案
姓名，年级：时间：第2节功和能1。
知道机械功的原理,理解使用任何机械都不能省功．2。
知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量． 3.理解功是能量转化的量度，会用能量的观点分析和解决问题．［学生用书P5]一、机械功的原理1．内容：使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功．2．表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外或写成W输入＝W输出＋W损失．3．结论：功的原理是机械的基本原理,是机械做功所遵循的基本规律．实际上，使用任何机械都不能省功，反而费功．1．(1）如果考虑摩擦和机械自身的重力,功的原理就不适用了．( ）(2）实际上，使用任何几何机械都不能省功．( )(3)使用任何机械都不能既省力同时又省距离．( )提示：(1）×（2）√（3)√二、做功和能的转化1．能的概念:如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量．2．功和能之间的关系：做功的过程就是能量转化的过程．做了多少功，就表示有多少能从一种形式转化为另一种形式．因此，功是能量转化的量度．3．机械做功的本质:做功的机械是传递能量、实现能量转化的装置．机械做功,只能将能量从一个物体转移到另一个物体,或者将一种形式的能量转化为另一种形式的能量．2．(1)能够做功的物体具有能量．( ）(2)机械能够对外做功是因为机械能够产生能量．（）(3)能量的转化并不一定需要做功来完成．( ）提示：（1）√（2)×（3)×机械功原理的理解及应用[学生用书P6］1．对功的原理表达式的理解（1)不使用机械时:W输入＝W输出（或W动＝W阻）．（2）使用机械时：W动＝W阻＝W有用＋W额外（或W输入＝W输出＋W损失）．（3)功的意义①W动＝W总表示动力对机械做的功；②W阻表示机械克服所有阻力做的功；③W有用＝W输出表示机械克服有用阻力做的功；④W额外＝W损失表示机械克服额外阻力做的功．2．“不省功"的理解(1）等于（即理想机械),是指使用机械做的功与不使用机械而直接用手所做的功是相等的．(2)大于，即费功(即非理想机械)，是指使用机械做的功比不使用机械而直接用手所做的功多．3．机械在生活中的应用（1）省力机械：千斤顶、螺丝刀、斜面、钳子、扳手、开瓶器等．(2)省位移的机械：自行车、理发剪、筷子、鱼竿等．(3）不省力也不省位移,只改变工作方式的机械：定滑轮、等臂杠杆等．命题视角1 机械功原理的理解（多选)对于机械做功,下列说法中正确是( )A．使用机械时，输入功可以大于、小于或等于机械克服阻力做的功B．使用机械时，输入功一定不能小于输出功C．使用机械时，动力对机械做的功一定不能小于输出功D．使用机械时，动力对机械做的功等于机械输出功和损失功之和[解析］根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机械克服阻力所做的功，选项A 错误；而机械克服阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不小于输出功,选项B、C、D正确．[答案] BCD命题视角2 机械功原理的应用如图所示,甲、乙、丙三位建筑工人用三种不同的方法把水泥从一楼运到三楼,根据图中的数据分析，这三种方法中：(1）所做的有用功分别是多少？(2)哪种方法所做的总功最多，是多少？哪种方法所做的总功最少，是多少？[解题探究] （1)题目中三种不同方法的目的是什么？（2）三种方法中有用阻力和无用阻力分别是什么力?［解析] （1）甲、乙、丙三位工人都是将重为400 N的水泥从一楼运到三楼，有用阻力相同,都为水泥的重力，故三人所做的有用功都为W有用＝G水泥h＝400×6 J＝2 400 J.(2)工人甲做的总功为W＝（G水泥＋G桶＋G人）h＝(400＋20＋400）×6 J＝4 920 J甲工人乙做的总功为W＝（G水泥＋G桶＋G滑轮)h＝(400＋20＋10)×6 J＝2 580 J乙工人丙做的总功为W＝（G水泥＋G口袋＋G滑轮)h＝（400＋5＋10）×6 J＝2 490 J丙可见，工人甲做的总功最多,为4 920 J，工人丙做的总功最少，为2 490 J。
高中物理必修2教案功和能_1
功和能一、素质教育目标（一）知识教学点1．知道能量的定义，知道对应于物质不同的运动形式具有不同的能量。
2．理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒。
3．理解功是能量转化的量度。
（二）能力训练点1．正确理解功和能之间区别和联系。
2．从能量及能量转化的角度来分析物体的运动，解决有关问题。
（三）德育渗透点运用辩证唯物主义的观点和科学的态度，从功能角度探索，研究，发现自然规律，并运用它服务于全人类。
（四）美育渗透点通过学习对实例的列举和实验的操作，把学习欣赏科学成果和自己的实践相结合可以进一步提高学生的欣赏能力和创造美的能力。
二、学法引导1．组织学生列举、涉及功与能的现象并做初步讨论。
2．通过讨论和实验演示来归纳能的转化和守恒定律。
3．通过练习来提高学生联系实际的能力。
三、重点·难点·疑点及解决办法1．重点（1）理解功和能的关系（2）知道能量的转化用做功来量度2．难点在具体的物理现象中能确认具体能量的转化情况，能用做功来定量地反映这种转化．3．疑点功是能吗？功可以转化为能吗？能转化过程中一定要做功吗？做功的过程一定伴随着能量转化吗？4．解决办法（1）联系实际，观察生活生产中的能量转化现象，加深理解功能关系．（2）做好演示实验，直接感受能量的转化过程．四、课时安排1课时五、教具学具准备弹簧、钩码、走马灯、蜡烛、支架、能量转化录像．六、师生互动活动设计1．教师做好演示实验，引导学生对实例分析，设计相关问题．2．学生通过讨论，观看实验和录像，并通过例题演练提高认识．七、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知能的转化现象在自然界是普遍存在的，要充分联系实际，针对具体的能的转化过程进行分析，确切理解功能关系，把对能量转化的分析作为解决物理问题的重要方法之一．（三）重点、难点的学习与目标完成过程【导入新课】初中同学学过功和能的一些知识，对功和能有一个简单的认识并能定性地分析某些物理现象，前二节我们较深入地探讨了功的概念、功的计算，现在将进一步研究能的基本知识以及功和能的关系．1．能的概念（1）能的定义：一个物体能够对外做功则这个物体就具有能由学生举出自然界中具有能量的物体的实例，如流动的河水，飞行的子弹，自由下落的重物，压缩的弹簧，燃烧的焰火，高压的气体……（2）物质的不同运动形式对应着不同的能演示：弹簧吊挂物体，一端固定在铁架上，用力下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动，弹簧对物体做功，说明形变的弹簧有能量，此能量叫弹性势能．演示：点燃走马灯的蜡烛后，灯的一部分旋转起来，这个现象中，有些什么能？能如何转化？首先是蜡烛的化学能经燃烧释放出来，加热空气，空气分子运动加剧，转化为空气分子的内能，热空气上升又带动走马灯旋转，空气的部分内能又转化为走马灯的机械能．由此看来，自然界的能多种多样，除上述的能以外，还有电能、光能、原子能、生物能……同时它们之间也可以互相转化。
高中物理 第1章 第1节 机械功示范教案 鲁科版必修2
第一章功和功率第一节机械功一、教学目标⑴知识与技能：理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功”有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
二、教学重点、难点⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。
⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。
三、教学活动(一)导入新课让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。
预测操作的方式：大部分学生会上提，小部分学生会平推、斜推、斜拉，如下图所示。
问题1分组进行讨论交流，图(a)、图(b)恒力F是否做功，为什么？预测1 都有做功。
预测2 图(a)恒力F有做功，图(b)恒力F没有做功。
让学生回答，基本上能从初中学过做功的两个因素（即一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离）入手。
扩展：高中我们已学习了位移，做功的两个要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
也就是说，如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。
那么，功应该如何求解呢？本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
［板书］第1节机械功(二)新课教学［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s 的乘积叫做机械功。
问题2若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？预测1都有做功，W=Fs。
2019-2020学年鲁科版物理必修二新素养同步讲义：第1章 第2节 功和能 Word版含答案
第2节功和能1.知道机械功的原理，理解使用任何机械都不能省功．2.知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量．3.理解功是能量转化的量度，会用能量的观点分析和解决问题．[学生用书P5]一、机械功的原理1．内容：使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功．2．表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外或写成W输入＝W输出＋W损失．3．结论：功的原理是机械的基本原理，是机械做功所遵循的基本规律．实际上，使用任何机械都不能省功，反而费功．1．(1)如果考虑摩擦和机械自身的重力，功的原理就不适用了．()(2)实际上，使用任何几何机械都不能省功．()(3)使用任何机械都不能既省力同时又省距离．()提示：(1)×(2)√(3)√二、做功和能的转化1．能的概念：如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量．2．功和能之间的关系：做功的过程就是能量转化的过程．做了多少功，就表示有多少能从一种形式转化为另一种形式．因此，功是能量转化的量度．3．机械做功的本质：做功的机械是传递能量、实现能量转化的装置．机械做功，只能将能量从一个物体转移到另一个物体，或者将一种形式的能量转化为另一种形式的能量．2．(1)能够做功的物体具有能量．()(2)机械能够对外做功是因为机械能够产生能量．()(3)能量的转化并不一定需要做功来完成．()提示：(1)√(2)×(3)×机械功原理的理解及应用[学生用书P6] 1．对功的原理表达式的理解(1)不使用机械时：W输入＝W输出(或W动＝W阻)．(2)使用机械时：W动＝W阻＝W有用＋W额外(或W输入＝W输出＋W损失)．(3)功的意义①W动＝W总表示动力对机械做的功；②W阻表示机械克服所有阻力做的功；③W有用＝W输出表示机械克服有用阻力做的功；④W额外＝W损失表示机械克服额外阻力做的功．2．“不省功”的理解(1)等于(即理想机械)，是指使用机械做的功与不使用机械而直接用手所做的功是相等的．(2)大于，即费功(即非理想机械)，是指使用机械做的功比不使用机械而直接用手所做的功多．3．机械在生活中的应用(1)省力机械：千斤顶、螺丝刀、斜面、钳子、扳手、开瓶器等．(2)省位移的机械：自行车、理发剪、筷子、鱼竿等．(3)不省力也不省位移，只改变工作方式的机械：定滑轮、等臂杠杆等．命题视角1机械功原理的理解(多选)对于机械做功，下列说法中正确是()A．使用机械时，输入功可以大于、小于或等于机械克服阻力做的功B．使用机械时，输入功一定不能小于输出功C．使用机械时，动力对机械做的功一定不能小于输出功D．使用机械时，动力对机械做的功等于机械输出功和损失功之和[解析]根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机械克服阻力所做的功，选项A错误；而机械克服阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不小于输出功，选项B、C、D正确．[答案]BCD命题视角2机械功原理的应用如图所示，甲、乙、丙三位建筑工人用三种不同的方法把水泥从一楼运到三楼，根据图中的数据分析，这三种方法中：(1)所做的有用功分别是多少？(2)哪种方法所做的总功最多，是多少？哪种方法所做的总功最少，是多少？[解题探究](1)题目中三种不同方法的目的是什么？(2)三种方法中有用阻力和无用阻力分别是什么力？[解析](1)甲、乙、丙三位工人都是将重为400 N的水泥从一楼运到三楼，有用阻力相同，都为水泥的重力，故三人所做的有用功都为W有用＝G水泥h＝400×6 J＝2 400 J.(2)工人甲做的总功为W甲＝(G水泥＋G桶＋G人)h＝(400＋20＋400)×6 J＝4 920 J工人乙做的总功为W乙＝(G水泥＋G桶＋G滑轮)h＝(400＋20＋10)×6 J＝2 580 J工人丙做的总功为W丙＝(G水泥＋G口袋＋G滑轮)h＝(400＋5＋10)×6 J＝2 490 J可见，工人甲做的总功最多，为4 920 J，工人丙做的总功最少，为2 490 J.答案：(1)甲、乙、丙所做的有用功都为2 400 J(2)甲做的总功最多，4 920 J丙做的总功最少，2 490 J应用功的原理分析实际问题时，要注意区分总功W总、有用功W有用和额外功W额，明确三个功对应的力分别是什么力、力的大小以及对应的位移的大小及方向关系，然后利用求功的公式进行计算即可．【通关练习】1．利用斜面把100 N的货物匀速推到高处，如果货物所受的摩擦力为8 N，且已知斜面高为3 m，倾角为37°，其他阻力不计，求：(1)克服重力所做的功和克服摩擦力所做的功；(2)推力F的大小及F所做的功．[解析]对物体受力分析如图．(1)克服重力所做的功W G＝Gh＝100×3 J＝300 J克服摩擦阻力所做的功W f＝f·l＝f·hsin 37°＝8×5 J＝40 J.(2)F＝G sin 37°＋f＝100×0.6 N＋8 N＝68 N根据机械功的原理，推力F所做的功应当等于W G＋W f，所以推力F所做的功W F＝300 J＋40 J＝340 J.[答案](1)300 J40 J(2)68 N340 J2．如图所示，小车与货物的质量为50 kg，沿踏板将其匀速推上汽车，设车厢离地面高度为1 m，踏板的长度为4 m．若人沿踏板推小车的力为150 N且存在摩擦阻力，求(g取10 m/s2)：(1)在此过程中，人做了多少功？(2)在此过程中，人做的有用功与额外功分别是多少？(3)小车与踏板的摩擦力约为多少？解析：(1)W总＝Fs＝150×4 J＝600 J.(2)W有用＝Gh＝mgh＝50×10×1 J＝500 JW额外＝W总－W有用＝600 J－500 J＝100 J.(3)由W额外＝fs得f＝W额外s＝1004N＝25 N.答案：(1)600 J(2)500 J100 J(3)25 N对做功和能量转化关系理解[学生用书P7] 1．功与能的区别(1)能量是表征物体具有做功本领的物理量，是状态量．(2)功描述了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动的效果，是过程量．2．功能关系框图3．对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程也就是做功的过程．(2)做功与能量转化的数值相等，即做了多少功，就有多少能量发生了转化．因此可以用做功的多少来量度能量转化的多少，反之，也可用能量转化的多少来计算做功的多少．命题视角1功和能的联系与区别下列有关功和能量的说法中，正确的是()A．功有正负，说明功是矢量B．功的大小可以定量一个物体的能量大小C．功就是能量，功和能量可以相互转化D．功是能量转化的量度[解析]功是标量，功的正负表示做功的力的作用效果，既不表示大小也不表示方向，故选项A错误；功和能是两个不同的物理量，功是过程量，做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功就表示有多少能量从一种形式转化为另一种形式，因此功是能量转化的量度，故选项C错误，选项D正确；做功越多，表示能量转化就越多，并不表示物体的能量大，故选项B错误．[答案] D命题视角2功能关系的应用如图所示，在水平面上将一质量为2 kg的木块靠在轻质弹簧上(不拴接)，压缩后松手，弹簧将木块弹开，木块向前滑动了2 m后停了下来，已知木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.15，g取10 m/s2，试分析：(1)这一过程中的能量是怎样转化的？(2)这一过程中内能变化了多少？[解题探究](1)这一过程中有哪些力做功？正功还是负功？(2)这一过程中力做功与能量转化关系怎样？[解析](1)压缩后的弹簧具有弹性势能，松手后，弹簧恢复原长前，弹簧对木块做正功，将弹性势能转化为木块的动能和由于摩擦产生的内能；弹簧恢复原长后，木块运动过程中受到水平面的滑动摩擦力作用，滑动摩擦力对木块做负功，将木块的动能转化为内能．(2)根据功和能的关系知，木块内能的增加量为ΔE＝－W f又W f＝－μmgs＝－0.15×2×10×2 J＝－6 J故ΔE＝6 J，即这一过程中内能增加了6 J.[答案](1)见解析(2)内能增加了6 J在计算物体的能量转化时，应当根据做功的多少总等于能量转化的多少来求解．分析这类问题要注意两个方面：(1)明确是外界对物体做功还是物体对外界做功；(2)明确哪些形式的能量发生了转化．[随堂检测][学生用书P8]1．关于功的原理，下列说法中正确的是()A．使用水压机，可以用较小的力得到较大的力，所以水压机不遵循功的原理B．如果机械所做的功大于直接用手做的功，这种机械不遵循功的原理C．如果一种机械省力，另一种机械省距离，把这两种机械组合起来的装置可以既省力，又省距离，所以复杂的机械不遵循功的原理D．根据功的原理，使用任何机械都不能既省力又省距离解析：选D.任何机械都遵循功的原理，故选项A、B错误，选项D正确；复杂机械是简单机械的组合，同样遵循功的原理，选项C错误．2．关于功和能的关系，下列说法中正确的是()A．功和能的单位相同，意义也完全相同B．外力对物体不做功，这个物体就没有能量C．做功越多，物体具有的能量就越大D．能量转化的多少可以用功来量度解析：选D.一个物体能够对外做功(不论它是否做了功)，就说这个物体具有能量．能量是由物体的运动状态决定的状态量，功是力在发生位移过程中积累的结果，是一个过程量．功和能虽有相同的单位，但它们的意义截然不同，功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生了转化，做功多，即转化的能量多，但物体具有的能量并不一定大．综上所述，本题的正确选项是D.3．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为()A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越省力D．盘山公路盘旋曲折是为了既省力又省功解析：选C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，高度一定时，则坡面的倾角变小，重力沿斜面方向的分力等于mg sin θ，该分力减小，从而减小上坡的阻力，故选项C正确，选项B错误；根据功的原理可知，任何机械都不会省功，故选项A、D错误．4．(多选)如图所示为撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．下面定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况，其中正确的是( )A ．运动员助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能B ．起跳阶段，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和动能，使人体升高C ．起跳阶段，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能、动能和杆的弹性势能，使人体升高D ．运动员上升越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能解析：选ACD.助跑阶段，人做功将自身化学能转化为人和杆的动能，故A 正确；起跳阶段，人的动能和化学能转化为人的重力势能、杆的弹性势能和人的动能，故B 错误，C 正确；越过杆后，通过重力做功，人的重力势能转化为动能，故D 正确． 5.如图所示，用滑轮组提升一质量m ＝20 kg 的物体，物体匀速升高h ＝3 m ．(g 取10 m/s 2)(1)若不计滑轮的质量、绳子的质量和一切摩擦，则力F 做多少功？(2)若不计一切摩擦和绳子的重力，而下端滑轮的质量m 0＝1 kg ，则力F 做的功W 功、力F 做的有用功W 有用和额外功W 额外分别为多少？解析：(1)法一：利用功的表达式计算，不计滑轮和绳子的质量及摩擦时F ＝13mg ，F 作用点的位移s ＝3h ，则力F 做的功W ＝Fs ＝13mg ·3h ＝mgh ＝20×10×3 J ＝600 J. 法二：因物体匀速运动，利用功的原理，W ＝mgh ＝600 J.(2)若考虑下端滑轮的重力，则F ＝13(m 0＋m )g ，F 作用点位移s ＝3h 则力F 做的功为W 功＝Fs ＝13(m 0＋m )g ·3h ＝630 J其中有用功为提升重物所做的功W有用＝mgh＝600 J额外功是克服滑轮重力所做的功W额外＝m0gh＝30 J.答案：(1)600 J(2)630 J600 J30 J[课时作业][学生用书P95(单独成册)]一、单项选择题1．使用机械时，下列说法中正确的是()A．一定能省力B．一定能省位移C．一定能改变力的方向D．一定不能省功解析：选D.根据功的原理，使用机械可以省力，也可以省位移，但不能同时省力和位移，即使用任何机械都不能省功．2．下列说法中正确的是()A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功解析：选C.用水桶从井中提水的时候，其目的是要将水从井中提出，对水所做的功是有用功，对水桶所做的功是额外功，对水和水桶所做的功是总功，故A、B两项均错．水桶掉到井里，要将水桶捞上来，对水桶所做的功是有用功，对水所做的功是额外功，故C项对，D项错．3．关于功和能，下列说法中正确的是()A．功可以转化为能，能可以转化为功B．做了多少功，就一定有多少能发生了转化C．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以不通过做功这一过程D．人在平地上步行时，没有做功，但消耗了能量解析：选B.功和能是两个不同的物理量，功为过程量，能是一个状态量，做功的过程是一个能量转化的过程，选项A错误，选项B正确．能量从一种形式转化为另一种形式时，必须通过做功来实现，选项C错误．人在走路时重心有时上升，有时下降，人也要克服重力和阻力(包括空气阻力、关节间的摩擦等)做功，同时消耗能量，选项D错误．4．同一个物体，重力为G，分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A.如图所示，若沿斜面的拉力分别为F B、F C.各个过程中拉力做功分别为W B、W C.则它们的大小关系正确的是()A．W B>W C F B<F C B．W B＝W C F B<F CC．W B>W C F B＝F C D．W B＝W C F B＝F C解析：选B.根据功的原理可知，任何机械均不省功，则W B＝W C.由斜面的特点F＝hL G 知，F B<F C.5．运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100 J的动能．则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能()A．等于100 J B．大于100 JC．小于100 J D．无法确定解析：选B.原来静止的足球获得了100 J的动能，根据功能关系可知，运动员对足球做了100 J的功，有100 J的体内化学能转化成了动能；运动员在踢球过程中，不仅对足球做了功，由于剧烈运动还有一部分自身能量转化为内能散失，因此，踢球过程中运动员消耗的体能大于100 J，选项B正确，其他选项均错误．6．一质量均匀且不可伸长的绳索，重力为G，A，B两端固定在天花板上，如图所示．今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索缓慢拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置()A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变解析：选A.物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则物体要确定重心是比较困难的．本题绳子的重心是不容易标出的，因此，要确定重心的变化只有通过别的途径．当用力将绳上点C拉到D，外力在不断的做功，而物体的动能不增加，因此外力做的功必定转化为物体的重力势能．重力势能增加了，则说明了物体的重心升高了．外力在不断地做功，重心就会不断地升高．选项A正确．二、多项选项题7．举重运动员把重800 N的杠铃举高2 m，下列说法正确的是()A．人体内有1 600 J的化学能转化为杠铃的势能B．人体内消耗的化学能大于1 600 JC．人对杠铃做的功大于1 600 JD．人克服杠铃重力做的功等于1 600 J解析：选ABD.在人把杠铃举高的过程中，人体内消耗的能量一部分转化为杠铃的势能，另有一部分因肌肉的收缩关节内的摩擦等而消耗，所以人体内消耗的化学能大于1 600 J，B 正确；人把杠铃举高2 m，克服重力做功1 600 J，杠铃的重力势能增加1 600 J，也就有1 600 J的化学能转化为杠铃的势能，A、D正确．8．下面关于能量转化的说法中，正确的是()A．节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是内能转化为机械能的过程B．将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度最终变成一样，这一过程是热水的内能转移给冷水的过程C．冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程D．在炉子上放一壶水，将水加热到50 ℃是机械能转化为内能的过程解析：选AB.“冲天爆竹”是由火药燃烧产生的内能转化为爆竹的机械能而飞上天的；冷水和热水温度最终变成一样是内能的转移；晒太阳是太阳能转化为内能；烧水是化学能转化为内能，故A、B正确，C、D错误．9．如图所示为一种测定运动员体能的装置，运动员的质量为m1，绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦)，绳的下端悬挂一个质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动，下面说法中正确的是()A．绳子拉力对人不做功B．人对传送带不做功C．运动时间t后，运动员的体能消耗约为m2g v tD．运动时间t后，运动员的体能消耗约为(m1＋m2)g v t解析：选AC.由于人的位移为零，所以绳子拉力对人不做功，A对；人对传送带有向右的摩擦力，且传送带运动方向向右，所以人对传送带做正功，B错；由受力分析及平衡条件可知，人对传送带的摩擦力f＝m2g，所以运动员对传送带做功为W＝fs＝f v t＝m2g v t，根据功能关系，运动时间t后消耗运动员的体能约为m2g v t，C对，D错．三、非选择题10．“神舟”号载人试验飞船发射成功，标志着我国的航天事业迈入了新的阶段．火箭载着飞船升空的动力源于液体燃料点火后火箭高速向下喷出的气体，在火箭升空的过程中，功能间的关系为：消耗了燃料的________，转化为火箭及飞船的________．能量的转化是通过喷出的气体________实现的．解析：燃料燃烧后高速向下喷出气体，化学能减少，由于力的相互作用，高速喷出的气体对火箭产生强大的反作用力，使火箭升空，反作用力对火箭做功，火箭的机械能增加．答案：化学能机械能对火箭做功11．在一次小学生课外活动中，老师要求学生将一捆重20 kg的书放到高2 m的台子上，必须是每个同学单独完成，让同学们想办法完成任务．经过思考，某同学用长为4 m的搭板将书缓慢地推了上去，他的推力为120 N.(1)该同学做了多少功？(2)若老师直接将书放上去需做多少功？(不计阻力，g取10 m/s2)(3)该同学做功的结果使能量发生了怎样的转化？解析：(1)根据功的定义计算得，推力所做的功为W1＝Fs＝120×4 J＝480 J.(2)若老师直接将书放上去，所做的功为W2＝mgh＝20×10×2 J＝400 J.(3)该同学做功使体内化学能转化为了书的机械能和内能．答案：(1)480 J(2)400 J(3)见解析12.如图所示，人通过动滑轮和定滑轮拉一质量为10 kg 的物体，使物体匀速升高0.5 m ．(g 取10 m/s 2)(1)如不计滑轮重力和摩擦力，弹簧测力计的示数为多少？人对物体做的功为多少？(2)因滑轮的重力和摩擦力的影响，现在弹簧测力计的读数为30 N ，拉动过程中，人做的总功为多少？其中有用功和额外功分别为多少？解析：(1)弹簧测力计示数F ＝mg 4＝25 N ， 人对物体做的功W ＝F ×4h ＝25×4×0.5 J ＝50 J.(2)人做的总功W 总＝F ′×4h ＝30×4×0.5 J ＝60 J ，有用功W 有用＝mgh ＝10×10×0.5 J ＝50 J ，额外功W 额外＝W 总－W 有用＝60 J －50 J ＝10 J.答案：(1)25 N 50 J (2)60 J 50 J 10 J。
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2019-2020年高中物理《功和能》教案8 鲁科版必修2一、教学目标：(一)知识目标1、知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量；2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量；3、理解功是能量转化的量度；4、理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒。
（二）能力目标1、能从能量转化的角度来分析物体的运动，解决有关能量的问题；2、知道功和能之间的区别和联系。
（三）德育目标通过学习功和能之间的关系，使学生了解事物之间是相互联系的，并学会从功能角度去探索自然规律。
二、教学重点1、理解功和能的关系；2、知道能量的转化用做功来量度。
三、教学难点在具体的问题中如何得到能量的转化情况，并用做功来定量地反映这种转化。
四、教学方法实验法、举例法五、教学用具投影仪、CAI课件六、课时安排 1课时七、教学步骤（一）导入新课初中我们学过能量守恒定律，同学们回忆一下该定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能的总量保持不变。
（二）新课教学１、能的概念（1）、用多媒体展示下列物理情景，把四幅图对比在同一幅画面上。
①流动的河水冲走小石块；②飞行的子弹穿过木板；③自由下落的重物在地上砸了一个坑；④压缩的弹簧把物体弹出去。
（2）、分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功。
（3）、总结：一个物体能够对外做功，则这个物体具有能。
（板书）（4）、同学们结合生活，举些物体具有能量的例子。
张紧的弓能够做功，所以它具有能；电动机通电后能够做功，它具有能。
打夯机能做功，它具有能；流动的空气能做功，它具有能。
（5）、结合学生所举例子总结：物质的不同运动形式对应着不同的能。
例如：有形变的弹簧具有弹性势能，流动的空气具有动能等。
（6）、①演示：把弹簧固定在铁架台上，下端挂一物体，用力向下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动。
②分析：拉下物体，弹簧发生弹性形变具有弹性势能。
松手释放后，弹簧缩短，对物体做功使物体具有了动能，同时弹簧的弹性势能减小，即把弹性势能转化为动能。
③总结：各种不同形式的能量可以相互转化，而且转化过程中守恒。
（7）、用多媒体展示几种现象，学生分析能量的转化情况。
①水冲击水轮发电机发电。
机械能—电能；②太阳出来，照耀森林。
太阳能—生物能。
③傍晚，电灯亮了。
电能—光能（内能）过渡引言：上边我们分析了几个能量转化过程，并且在能量转化过程中与之紧密相关的是做功，那么，功和能之间到底有什么关系呢？２、功和能的关系（1）、用多媒体展示下边几个过程①人拉重物在光滑水平面上由静止而运动；②在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动水轮机转动；③火车在铁路上前进。
（2）、师生共同分析①中人对重物做功的过程中，人的生物能转化为物体的动能。
②在水力发电厂中，水流对水轮机的冲击，带动水轮机转动，从而带动发电机转动而做功，水流的机械能转化为电能。
③火车前进而做功，把油和煤的化学能转化为内能，又把内能转化为火车的机械能。
在上述过程中，发生了能量转化，且都伴随着做功过程并板书。
八、巩固训练关于功和能，下列说法正确的是：A、功就是能，功可以转化为能；B、做功越大，物体的能越多；C、能量转化中，做的功越多，能量转化越多；D、功是物体能量的量度。
九、小结通过本节课的学习，我们知道了做功的过程就是能量转化的过程，并且做了多少功就有多少能量发生了转化，在以后的学习中，要注意运用功和能的观点，能的转化和守恒定律来分析和解决问题。
十、布置作业十一、板书设计功和能1、能量是表示物体具有做功的本领的大小的物理量；2、一个物体能够做功我们就说这个物体具有能。
3、功和能的联系：①功和能都是标量；②功和能的国际单位都是焦；③功是能量转化的量度。
3 4、功的过程量，能是状态量。
功的大小等于转化的能量，但功不是能。
2019-2020年高中物理《平抛运动》教案3 鲁科版必修2(一) 教学目的1.知道什么叫平抛运动.2.知道平抛运动的受力特点是只受重力.3.理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g.4.理解平抛运动可以看做水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，并且两者互不影响.5.会用平抛运动的规律解答有关问题(二) 教具平抛运动演示仪、频闪照片、投影仪（有条件的最好是用多媒体投影仪配合电脑）(三) 教学过程● 引入新课上节课讲了运动的合成和分解，同学们知道了两个直线运动的合运动可以是曲线运动，一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动. 今天我们要讨论的是一种这样的运动（演示：将一个小球水平抛出）.同学们可以发现：这个小球的运动轨迹是曲线，这个曲线运动有什么样的特点和规律呢？这就是我们今天所要学习的（板书课题）平抛物体的运动● 进行新课先请大家注意：被抛出的小球具有以下特点：⑴水平抛出，⑵抛出后的小球只受重力 （板书）一、平抛物体的运动1.平抛运动：水平抛出且只受重力作用的物体的运动.在平抛运动中，物体的受力方向与初速度方向不在同一直线上，所以是一种曲线运动. （板书）2.平抛运动是一种曲线运动做平抛运动的物体只受一个重力，其方向为竖直向下，而竖直方向的初速度为零，因此在竖直方向上物体做自由落体运动；水平方向物体不受力，但物体有一个初速度，因此在水平方向上物体做匀速运动.（板书）3.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 ⑴理论分析水平方向：初速度为v 0，不受力 → 以初速度v 0做匀速运动竖直方向：初速度为零，只受重力 → 做自由落体运动这个分析对不对呢？接下来请看实验：1.演示：如图，两球同时落地（听声音）这表明水平速度不影响竖直方向的运动.2.分析频闪照片：（用投影仪显示频闪照片，测量平抛小球在相同时间内的水平位移），结论是水平方向为匀速运动，与竖直方向的运动情况无关.（板书）⑵实验结果：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小不影响平抛物体在竖直方向上的运动.平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向的运动也不影响水平方向的运动.※4.运动的独立性：一个复杂运动可以分成几个分运动，各个分运动彼此之间是独立进行、互不影响的. 到此我们已经知道了平抛运动的特点，那么我们能否进一步找到平抛运动的规律呢？ （板书）二、平抛运动的规律以水平向右为x 方向，竖直向下为y 方向，观察一个做平抛运动物体从抛出开始以后每经过1 s 时的情况，结果如下表（投影表格）所示，试找出x 与t 以及y 与t 的关系：（已知重力加速度为2由学生推导、教师总结得出（板书） 1.位置坐标：作出平抛运动轨迹如右图（用投影仪展示作图过程）由图可知：平抛运动的轨迹为一条抛物线.那么每一时刻的速度是怎样的呢？请同学们思考：对于这个曲线运动，我们应如何求出它在任意时刻的速度矢量？ 由学生推导、教师总结得出（板书）2.瞬时速度：⑴速度大小：水平方向竖直方向∴t s 末的速度为：()2202y 2x t gt v v v v +=+= ⑵速度方向：如图，其中θ满足（投影）三、例题 飞机在高出地面0.81 km 的高度，以2.5×102 km/h 的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹？不计空气阻力.【引导学生分析】1.炸弹的运动为平抛运动——初速度水平，只受重力.2.炸弹为什么不能在目标正上方投弹？——水平方向有速度.3.如何确定投弹地点与目标的水平距离——需要知道时间和水平速度.4.水平速度应为飞机的速度——惯性.5.飞行时间如何确定——运动的独立性，竖直方向运动的时间与水平方向运动的时间相同.【解】炸弹落地所需时间由竖直方向的高度决定，而竖直方向上炸弹的运动为自由落体运动，所以由得：.在此期间炸弹通过的水平距离为.代入数值得：x=0.89 km.● 巩固练习（投影）1.课本第13页第1题2.课本第13页第2题3.在5 m 高的地方以6 m/s 的初速度抛出一个质量是10 kg 的物体，则物体落地的速度是多少？（不计空气阻力，g 取10 m/s 2）● 作业课本第14页5、6、7题(四) 参考题1.将两个质量不同的物体同时从同一地点以相同的速度水平抛出，则以下说法正确的是A.质量大的物体先着地B.质量小的物体飞出的水平距离远C.两物体着地时间由抛出点与着地点的高度决定D.两物体飞出的水平距离一样远2.在水平匀速飞行的飞机上，相隔t s先后落下物体甲和乙，不计空气阻力，在落地前，甲物体将在A.乙物体的前方B.乙物体的后方C.乙物体的正下方D.乙物体的前下方3.从距地面高h处水平抛出一质量为m的小球，小球落地点至抛出点的水平距离刚好等于h，若不计空气阻力，则小球的初速度大小为A. B. C. D.(五)说明1.本节教材是学生第一次利用运动的分解知识解决实际问题，因此，应使学生能在教师的引导下，主动地获得知识——这既有利于调动学生的积极性，也有利于使学生获得成就感.所以本教案在设计时将公式的推导、规律的得出都交给学生去完成.2.本节课的重点是掌握平抛运动的分解方法，要使学生能够理解平抛运动为什么可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动.作为教材已经给我们从理论和实验两个方面提供了素材.因此，既要做好实验，又要注意理论上的简单分析.对于基础较好的学生，这种理论分析可以在学生的讨论过程在进行.3. 建议有条件的学校使用计算机技术作为辅助手段——在网上有一个很好的课件可以下载后在课堂上使用，该课件是模拟飞机投弹的，可以改变飞机的速度和投弹的时间间隔（具体地址为 /%7Esps/mycai/caimore.htm 该地址同时还有几个其它的有趣的模拟实验）.4.本节课内容较多，建议尽可能使用计算机手段.如利用Powerpoint制作投影片用以演示频闪照片、画图（画抛物线和速度分解）过程以及例题、巩固练习等.。