富宁县第一中学八年级物理全册第十章机械与人第三节做功了吗教案新版沪科版
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第三节做功了吗
【教学目标】
1、知识与技能
(1) 知识与技能:知道机械功的概念;认识做功的两个必要因素;理解
(2) 功的计算公式
2、过程与方法
通过列举、解释生活、生产中的实例去知道机械功的概念;通过物理现象,归纳简单的规律,认识做功的两个必要因素。
3、情感态度和价值观
情感态度与价值观:通过讨论等,培养学生的合作精神,通过列举实例,培养学生注意平常的观察能力。
【教学重点】
怎样才算做功;功的计算
【教学难点】
怎样才算做功
【教学方法】
讨论法、启发诱导
【课前准备】
动滑轮、物块、刻度尺、细绳
【教学过程】
一、导入新课
人们在使用简单机械时发现,省力的机械不省距离,省距离的机械不省力.在利用机械为人们工作时,力和距离之间到底存在着什么样的关系呢?这就是我们今天所要研究的问题。
二、讲授新课
(一)机械功
如图使用动滑轮提升重物,你知道拉力F与上升的距离s和物重G与物体上升高度h之间的关系吗?
从图中我们发现:Fs≈Gh。
后来又发现使用其他机械也是如此。
可见力和物体在力的方向上移动距离的乘积,是一个有意义的物理量。
物理学中规定:
力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功简称功.
(二)怎样才算做功
1、观察以下三幅图思考:做功的必备条件
(1)人用力推车,车未动
人对车做功了吗?
没做功;因为在推力方向上车没有移动距离,故推力没有做功。
(2)汽车向前移动一段距离
牵引力对汽车做功了吗?
做功了;因为在牵引力的方向上汽车移动了一段距离,所以牵引力对汽车做了功。
(3)吊车提升货物
吊车钢索的拉力对货物做功了吗?
做功了;因为在吊车钢索的拉力作用下,在拉力方向上使货物上升一段距离,所以吊车对货物做了功。
2、思考:通过上面的实例分析,你能说出一个物体对另一个物体做功的必备条件吗?
做功的两个必备条件:
(1)有力的作用
(2)在力的方向上有移动距离
注意:做功两个条件缺一不可
3、不做功有几种类型
(1)F=0,不劳无功
运动员踢足球,球离开脚后飞出10米远的过程,运动员是否对球做功?
物体没有受到受力的作用,由于惯性而通过一段距离所以不做功。
(2)s=0,劳而无功
举重运动员举着杠铃不动
尽管运动员对杠铃用了力,但杠铃没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功。
(3) F⊥s,劳而无功
小孩在平地上抬水,他们对物体向上的支持力对物体做功吗?
物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向垂直。
三、怎样计算功
1、物理学中规定:
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即
功=力×距离
2、公式:W=Fs
W:功 F:力 s:距离
3.单位:
在国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m。
为了纪念英国物理学家焦耳的贡献,人们便用他的名字焦耳作为功的单位,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m
例题:一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功多少?重力对车做功多少?
已知:F=50N G=200N s=2m h=0m
求:WF=? WG=?
解: W F = Fs= 50Nx 2m=100J
W G = Gh = 200Nx 0m= 0J
答:人对车做功100J,重力对车没有做功
3、一些力做功的估计值
(1)、将一袋10 kg的大米从地面扛到肩上,做功约150 J。
W=Fs
=10kg×10N/kg× 1.5m
=150J
(2)将两个鸡蛋举高1m,做功约IJ。
W=Fs=1N×1m=1J
(3)体重为600 N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800 J。
W=Fs=600N×3m=1800 J
(4)将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约10J。
W=Fs
=0.5kg×10N/kg× 2m
=10J
三、课堂练习
1、下列说法中正确的是 ( )
A、只要物体是运动的,就一定有力对它做功
B. 只要对物体施加力,并且物体运动了一段距离,力就一定做了功
C. 作用在物体上的力越大,力做的功就越多
D. 有力作用在物体上,这个力不一定做功
答案:D
2、下列四种情景中,人对物体做了功的是()
A、提着桶在水平地面上匀速前进
B、人搬石头,却搬而未起
C、人用木棍撬起石块
D、人推车,却推而不动
答案:C
3. 一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10 m。
若拉力做的功为500 J,则拉力的大小为()N。
答案:20
4、马用150 N的水平拉力拉着重为900 N的小车沿水平路面前进了30 m,在这个过程中,重力对小车做的功为()J,拉力对小车做的功为()J。
答案:0;4500
5. 一建筑工人用50 N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15 m,小车
受到的阻力为()N.撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5 m,这是由于小车具有().在上述小车前进15.5 m的过程中,建筑工人对小车做的功为() J.
答案:50;惯性;750
四、课堂小结
1、机械功:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功。
2、判断一个物体是否做功,就要看它是否同时具备两个必要因素。
3、功的计算公式:W=F•s
功的单位:N• m 焦耳1J=1 N• m
【板书设计】
做功了吗
一、做功:
1、概念:物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功。
2、做功的两个必要因素:
A、有力作用在物体上
B、在力的方向上通过一段距离
二、功的计算:
1、公式:功=力×在力的方向上通过的距离
W=F•s
2、单位:焦耳-J 1J=1 N•m
【教学反思】
本节的知识较抽象,应用的知识较多,是前面所学的力、力的作用效果与简单机械的延伸,又是后面学习机械效率、功率的概念和计算的基础。
是本章的重难点所在,但是单凭教师用语言教授不容易让学生明白,因而我采用了如下一些方法突破难点:
1、在什么是功的教学中,列举大量生活中的实例,让其更容易理解物理学中功的含义。
2、在进行做功的两个必要因素的教学时,举出几种不做功的情况,从反面去探究说明,并通过学生自己总结出来,加强学生对知识的理解。
3、通过做功的两个必要因素及其功的定义让学生自己来描述其表达式,并类比前面学过的知识推导出单位,这样便于学生理解。
但是由于时间的限制,学生练习、巩固新知识的时间过少,学生思维转化有些跟不上,加上学生对生活中的做工和物理中的做功分辨不清,对功的理解还不太明确,我准备在下节习题课时加强练习的同时,多列举一些实例联系生活实际,加强其对功的概念的理解,并培养学生运用功的计算公式解决实际问题的能力。
第三节空气的“力量”
教学目标
1、知道什么是大气压强能说出几个证明大气压强存在例子。
2、理解大气压强产生的原因,并能简单解释一些日常生活中大气压强的现象。
3、知道大气压强的值最早是由托里拆利实验而测定。
教学重难点
重点:大气压强的存在及产生的原因。
难点:解释生活中大气压产生的现象。
实验器材
演示用:杯、硬纸片、试管、水槽、马德堡半球实验仪
学生用:每人两个挂东西的小吸盘
教学方法
讨论法、分析法、讲授法、练习法、读书自学法等、
教学过程
一、复习提问、引入新课
提问:1、固体压强计算公式? 2、液体压强计算公式?
做几个趣味大气压小实验,引发学生求知欲,以解释产生的原因为切口引入新课。
二、投放学案、展示疑点
教师投放学案,学生依据学案看书自学,自学完成后请同学根据自己的理解补充完整学案第一部分空白内容从而明确本节课的知识点,并且提出自己不明白的问题。
并出示下列问题引发学生思考:
1、我们生活在大气层的最底部,为什么空气会对浸在它里面的物体产生压强?并且空气内部向各个方向都有压强?
2、能解释课本中所示的实验吗?试一试看。
3、马德堡半球实验证明了什么?你能计算出压在每个半球上的大气压力吗?
4、请回答图1所提出的问题。
这个实验说明了什么?
图1
5、如果托拆利实验中,倒置在水银槽中的玻璃管倾斜,会出现什么情况?1标准大气压等于多少帕斯卡?如果托里拆利实验用水来完成的话,玻璃管至少需要多长?
三、合作探究、解决疑难
(一)大气压强:
1、请同学们阅读课本“马德堡半球实验”与同学讨论,从中能得到的哪些信息?(学生回答:证明大气压强是存在的大气压强很大)。
2、讲授地的周围让厚的空气层包围着,包围着的地的空气层又叫大气层,我们就生活在大气海洋的底层。
大气层的厚度大约有几百千米,由氮气、氧气等多种气体组成,其中,大部分气体分
布在距离地球表面几十千米厚度的范围内。
空气,也像液体那样能够流动,同样,空气内部向各个方向也都有压强。
大气对当在它里的物体的压强叫大气压强,简称大气压或气压。
3、能够证明大气压存在的实验有很多,如覆杯实验:
(1)先让硬纸平放在平口玻璃杯口,用手按住了硬纸片并倒置过来,注意观察,放手后看到什么现象?(学生回答:现象是硬纸片没有掉下来)
(2)如图1所示的实验中,玻璃杯内装满水,排出杯内的空气,盖上硬纸片,把杯子倒置过来,你会发现什么现象?(学生回答:硬纸片没有掉下来杯中有水不会洒出)。
那么请同学们思考是什么原因呢?(学生回答:硬纸片没有掉下是因为玻璃杯内装满水排出了空气杯内水对硬纸片的压强小于大气压强,由于大气压强的作用抵得住了硬纸片,所以硬纸片不会掉下来。
)
(二)大气压强的测量:
马德堡半球实验人们对大气压的大小获得了深刻印象,但是大气压到底有多大呢?这个问题在奥托·格里克做的著名的马德堡半球实验之前的11年,早已经由伽利略的学生托里拆利解决了,他用课本所示的实验装置测出了大气压的值,由于条件所限请同学们阅读一下此实验,然后总结所学知识。
1、大气压强的大小
①讲述:托里拆利实验,大气压可以维持760 mm水银柱。
②计算760 mm水银柱产生的压强
解:
Pa
m
kg
N
m
kg
gh
p5
3
310
01
.1
76
.0
/
8.9
/
10
6.
13⨯
=
⨯
⨯
⨯
=
=ρ
③大气压强值约为1.01×105 Pa
④学生讨论:大气压强能支持多高的水柱?
计算:
m
kg
N
m
kg
Pa
g
p
h3.
10
/
8.9
/
10
0.1
10
01
.1
3
5
≈
⨯
⨯
⨯
=
=
ρ
大气压强能支持约10.3 m高的水柱。
2、测定大气压
演示气压计:
汞气压计,托里拆利实验装置的改进(直玻璃管变成U型管)。
空盒气压计,介绍构造及原理。
四、知能应用、规律总结
例题、小明想用如图2的方法测量大气压强:将一个面积为1×10
-3 m2的吸盘按在光滑的水平桌面上,挤出里面的空气,用最大刻度值为
5N的弹簧测力计测量大气的压力,然后计算大气压强。
若大气压强为
1、01×105 Pa,则吸盘受到大气压力为_________N。
小明发现不能用这
个测力计完成测量,原因是______________________。
解析:本题考查的是大气压的测定及与其它力学知识的联系。
由于
大气压值是变化的,与液体不同,所以不能用液体压强公式计算,只能
用公式p=F/S来计算,再根据公式变形PS
F=得出结果,由力的平衡知识得出受到向上向下的力不等从而得出本题结论。
答案:101,所需测量的力大于测力计的测量范围。
图2
点拨:这是一道实验探究题,此类题目多以根据图回答问题的形式出现,生活中,有许多物品就是根据初中物理知识设计,道理虽简单,使用效果却很好。
多注意这类问题,有助于提高分析应用的能力。
诊断评价、查漏补缺
完成学案达标测试题。
完成后展示答案,教师释疑并适当变形引起学生多方位思考。
课堂小结、构建网络
让学生讨论本节所学,并要学生学会以知识结构的形式写出本节所学内容。
布置作业
9.1 压强一课一练基础闯关
训练点压强
1.(2017·商丘质检改编)下列关于压力、压强的说法正确的是
( )
A.物体受到的压力越大,压强越大
B.受力面积越大,压强越小
C.压力越大,压强越大
D.采用受力面积相同,比较压力大小的方法,可以比较压强大小
【解析】选D。
压强利用压力与受力面积的比值表示,是物体单位面积上受到的压力,采用的是受力面积相同,比较受到压力大小的方法可比较压强大小,所以A错误,D正确;压强的大小与受力面积和压力两个因素有关,不能单凭压力或受力面积的变化,就判断压强的大小。
2.下列单位中是压强单位的是( )
A.kg
B.N
C.Pa
D.kg/m3
【解析】选C。
压强是压力与受力面积的比值,压强的单位也是由压力和面积的单位复合而成的。
压力单位是N、面积单位是m2,压强的单位就是N/m2,此单位一般不用,用Pa取代,故A、B、D错误,C正确。
故选C。
3.一个箱子对地面的压强是5000Pa,则“5000Pa”表示的物理意义是________。
【解析】5000Pa=5000N/m2,因此“5000Pa”表示地面在每平方米面积上受到的压力是5000N。
答案:地面在每平方米面积上受到的压力是5000N
训练点压强大小的判断及计算
4.(2017·黔西南州中考)如图所示是小朋友们喜爱的一项运动——滑板。
小朋友两只脚踏上滑板之后与踏上之前相比,滑板对地面的压强会_________。
【解析】两只脚都踏上踏板后,地面的受力面积没变,但是滑板对地面的压力变大,所以滑板对地面的压强
变大。
答案:变大
【解析】滑雪者站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强为:
p====2000Pa。
答案:2000
6.(2017·百色中考改编)骑行是青少年最喜爱的运动项目之一。
如图所示是小明的山地车及相关数据。
求停放时,山地车对水平地面的压强?
车架材料碳纤维
车架材料体积V/cm32500
整车质量m/kg 10
车与地面接触总面积S/cm28
【解析】本题考查了压强的简单计算。
山地车对地面的压力为:
F=G=mg=10kg×10N/kg=100N
地面的受力面积为S=8cm2=8×10-4m2,
所以山地车对水平地面的压强为:
p===1.25×105Pa。
答案:1.25×105Pa
训练点增大或减小压强的方法
7.(2017·德州中考)如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
【解析】选D。
本题考查增大压强的方法。
大型运输车有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小运输车对路面的压强,故A不符合题意;书包背带较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对肩的压强,故B不符合题意;滑雪时穿滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小人对雪面的压强,故C不符合题意;安全锤头部做成锥形,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
8.(2017·枣阳模拟)用刀切菜时,刀钝了切不动,这时可以用力切,这是利用_______的方法来增大压强;我国自主研发的“中华牌”月球车在2013年送上月球,该月球车装有6个宽大的车轮,这种设计是为了减小车辆对地面的_______。
【解析】用刀切菜时,刀钝了切不动,这时可以使劲切,这是在受力面积一定时,利用增大压力的方法来增大压强;月球车装有6个宽大的车轮,这种设计是为了在压力一定时,增大受力面积,从而减小车辆对地面的压强。
答案:增大压力压强。