九年级物理第十五章功_全章导学案[1]

武胜县华封初中物理初三导学案

第十五章功和机械能

第1节功

班级-------学生---------

学习目标：

1.结合实例认识机械工的概念，理解做功的两个必要因素，能用生活、生产中的实例解释机械功的

含义。

2.理解功的计算公式W=FS，并能进行相关计算，知道功的单位（是焦J）。

3.通过学习活动，引导学生积极思考，使学生有克服困难的信心，能体验战胜困难、解决物理问题

的喜悦。

4.通过对生活中实例的解释，让学生体会到物理知识的应用，增强学生学习物理知识的欲望。

学习重点：理解做功的两个必要因素。

学习难点：能够正确的理解、计算功。

新课引入：

大家对功这个词并不陌生，如功课，功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等等。这些词中有的功具有“成效”的意思，力学里所说的“功”就吸收了“成效”的意思，当然在力学中还有它严格的含义。

新课学习：

一、力学中的功

1．观察课本P104中图15.1-1中几个做功的实例。可以看出他们有什么共同点？

2．观察课本P104中图15.1-2中几个没有做功的实例。想想力为什么没有做功？

3.结论：做功的两个必要因素：，。

二、做功

1. 定义：。

2. 公式：，其中W表示功，F表示力，s表示距离。

3. 单位：符号（） 1J= N·m，

三、功的计算

在W=Fs中，W的单位是J，F的单位是N，得出的功才是以J作单位的。

看课本105页的例题，然后进行计算

四、功的原理

使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是否在省力的同时也能省距离呢？假如利用简单机械技既省力又省距离，功=力X距离，我们就省力。针对这个猜想结合教材P106演示实验，动手完成实验内容。

结论：大量事实表明：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械是多做的功，也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做

五、当堂达标

1.做功的两个必要因素是:（1）_________________________________;（2）___________________________.计算公式_________________单位为______________.

2.一个小孩用力提一桶水静止不动,他对水桶有向上的______力,这个力对水桶_____ 做功,（填不做功或者做功）原因是____________________________________.

3.课后练习

六、课堂小结

功的两个重要因素：1.作用在物体上的力，2.物体沿力的方向通过的距离。

功的计算：

功的原理：使用任何机械都不省功

七、巩固练习

1. 我们知道使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，但能不能省功呢？为了研究这个问题小明设计了如

下的实验,将重3N的钩码举高0.1m，可以用手直接将重3N的钩码举高0.1m，也可以用杠杆或动滑轮将重3N的钩码举高0.1m，下表是小明实验正确数据。

钩码重G（N）钩码提升的

高度h(m)

不用机械所做

的功W（J）

手的拉

力F（N）

手移动的

距离s(m)

使用机械所

做的功W（J）

杠杆 3 0.1 0.3 1 0.3 0.3

动滑轮 3 0.1 0.3 1.5 0.2 0.3 由实验可知：

（1）人们使用机械时，不可能达到的目的是（）

A、省力

B、省功

C、省距离

D、省时间

（2）使用机械不能省功，为什么人们还使用机械呢？写出两条人们使用机械的

目的：

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第2节机械效率

班级-------学生---------

学习目标：

1.了解什么是有用功、额外功和总功。

2.理解什么是机械效率。

3.通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

学习重点：1.机构效率，2．探究斜面的机械效率。

学习难点：机械效率

新课引入：

小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，设计方案，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？

1.把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；

2.在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上。[来源:学*科*网Z*X*X*K]

新课学习：

一、有用功和额外功

1. 我们把必须要做的功叫做。

2. 并非是我们需要但又不得不做的功叫做。

3. 总功= +

4．机械效率

定义：

公式： 其中W 有表示有用功；W 总表示总功。

注意：有用功总是小于总功的，所以机械效率总是小于1，通常要用百分数表示。

5．机械效率的计算

例：用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G ，如图所示。已知物重G=600N ，拉力F=250N ，求重物升高0.5m 时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。若不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。

提示：竖直方向提升物体过程中，有用功W=Gh,在不计绳重和摩擦力的情况下，克服动滑轮重所做的功就等于额外功，既W 额外=G 动h

（1）W 有用=Gh=600N ×0.5m=300J

(2) S=3h=1.5m,W=Fs=250N ×1.5m=375J (3) W 额外=W 总-W 有=375J-300J=75J η=

总

有W W ×100﹪=

J

J 375300×100﹪=80﹪

W 额外=G 动h ，G 动=

h

额外

W =

m

J 5.075=150N

二、探究斜面的机械效率

在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。 那么光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度

不同时，斜面的机械效率是否相同？

1.猜想：你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关

系？ 2.通过小组讨论，设计实验的方案，完成教材P100中表格的内容。 3.各小组将测得的数据进行交流，并分析出实验结论。猜想得到证实了吗？ 三、当堂达标

1． _____________________叫有用功._______________________叫额外功.______________________总功.

计算机械效率的公式为_______________________. 2. 在图所示滑轮组装置中所挂重物G=50N,当施加在绳子自由端的拉力为F=30N 时,重物恰好匀速上升绳

子及一切磨擦都不计.由此可知（ ）

A.该装置的机械效率为60%.

B. 该装置的机械效率为55.6%.

C.该滑轮组中动滑轮重为5N

D. 该滑轮组中动滑轮重为10N 3.下列叙述中能够提高机械效率的是( )

A.增加有用功,

B. 减少机械间的摩擦力.

C. 减少总功.

D. 使用更省力的机械. 四、课堂小结

通过本节课的学习，你有哪些收获？

1．有用功、额外功、总功； 2．机械效率：定义、公式、计算； 3．探究：斜面的机械效率 五、巩固练习

1．如图所示，用一个动滑轮把重200N 的物体提高了1m ，所用的拉力为125N ，则动滑轮所做的有用功W

有用=________J ，它的机械效率η=__________。若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效

率将_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

2． 如图所示，在50N 的水平拉力F 作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间的滑动摩擦力为120Ｎ，则滑轮组的机械效率为 _______ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min 内拉力做的功为 ___________ J ．

G

F

3．小红同学在利用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验中，用弹簧测力计匀速竖直拉起

重3N 的物体，物体升高了0.2m ，弹簧测力计的示数是____N ，在实验过程中对物体所做的有用功是

________J ，滑轮组的机械效率是_____________．

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第3节 功率

班级-------学生---------

学习目标：

1.结合实例理解功率的意义，建立功率概念，得出计算公式t

W P 。

2.了解功率在实际中的应用，能进行简单计算。

3.通过建立功率概念的过程，学习比较的方法。 学习重点： 建立功率的概念，能用功率进行计算

学习难点： 理解功率的概念。 温故知新：

1.做功包含的两个必要因素

2.功的计算公式： 新课学习：

我们来观察下面这幅图，这是在日常生产生活中需要注意到的问题。

在工地上，工人可以用滑轮组搬运砖头，或者用吊车吊砖。这两个过程中是否有力做功？做功的

大小怎么计算？你还能提出什么问题？

一、想一想，我们在研究物体运动快慢的物理量时，是怎样进行比较的？ (1) (2) (3)利用路程和时间之比，即速度来描述。

第2题图

第3题

1

1

2

2 第1题图

由速度的启发，你能想一想怎样比较人和吊车做功的快慢吗？

(1)时间相同，

(2)运砖多少相同，

(3)如果时间和做功多少都不一样，我们可以利用做功多少和时间之比来描述做功的快慢，再进行比较。 二、功率

物理意义：表示物体做功快慢的物理量。

定义：

公式： ，其中W 表示功，t 表示时间，P 表示功率。 单位： 符号（ ） 1kW= W ，1MW= W 。 三、阅读课本112页小资料了解一些功率值 四、功率的计算

在t

W

P =

中，W 的单位是J ，t 的单位是s ，得出的功率才是以W 作单位的，计算时要注意单位统一。

看课本112页的例题 ，然后进行计算

五、当堂达标 1. 功率表示做功的 ，功率越大表示做功越 。功率的大小由 和 共同

决定。 ２.判断关于t

W

P =

下列说法正确的是（ ）

Ａ．做功越多表示功率越大 Ｂ．功率小，表示做功少。

Ｃ．做工时间越短，表示功率越大 Ｄ．做功快，表示功率大。 ３.一架起重机在5min 内把60000N 的重物匀速举高25m ，它的功率是多少kw ？

六、课堂小结

１、功率的物 理 意义: ２、功率的定义 3、功率的公式:

4、单位及换算: 1W=1J/s

七、巩固练习

1. 关于功率下列叙述中正确的是（ ）

A. 做功所用的时间越少，功率越大

B. 功率越大，做的功就越多

C. 在相同时间内，作功越多，功率越大

D. 做功所用的时间越多，功率越大

2. 两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是__________;若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是__________

3. 质量为50kg 的物体，用50N 的水平推力使它在粗糙水平面上以2m/S 的速度匀速移动10m 。 问:(1)功率多大？

(2)重力的的功率多大？

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第3节动能和势能

第4节班级-------学生--------

学习目标：

1. 了解能量的初步概念．

2. 知道什么是动能及影响动能大小的因素．

3. 知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素．

4. 能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．

5. 能用动能、势能大小的因素解释简单的现象．

学习重点：动能和势能概念的建立．

学习难点：动能和势能的大小与哪些因素有关

实验器材：小铁球、玻璃球、斜面、木块、橡皮筋

引入新课

实验：演示铁球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，分析在碰撞过程中，做功的情况．

结论：一个物体能够做功，我们就说它具有。

一、动能

1.概念的建立

看课本P114和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，急流的河水把石头冲走，演示实验中小铁球撞击木块使木块移动。

概念：。

2.动能的大小与什么因素有关

实验步骤1：让同一个铁球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论．动能的大小与物体运动的有关。

实验步骤2：观察铁球和玻璃球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论。

动能的大小与物体的有关。

综上所述：物体的动能大小和物体的和有关．

3.思考课本P115中想想议议中的问题。

二、势能

1.重力势能概念的建立和影响重力势能大小的因素

看图15.4-甲滑雪运动员从高处滑下时具有动能，能量从哪里来？

重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，重锤对木块做功。

概念。

2.自主探究：重力势能与哪些因素有关

结论：重力势能的大小与物体的和有关。

3.弹性势能概念的建立和影响弹性势能大小的因素

将橡皮筋做成简易弹弓，会把粉笔头弹射出去。运动员把弓拉弯，给弓储存能量

概念：。

弹性势能的大小与有关。

势能是和的统称。

三、巩固训练

1.竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有_________能；当石子落到地

面时，速度不为零，此时石子具有_________能

2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能_______大卡车的动能（填

“大于”“等于”或“小于”）.

3.体积相同的铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，_______球的重力势能大，

_______球的动能大.

四、课堂小结

1.动能及影响大小的因素

2.重力势能及影响大小的因素

3.弹性势能及影响大小的因素

五、达标检测

1.汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板

速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______.

2.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体，在这一过程中，物体的（）

A.动能增加，重力势能减小

B.动能不变，重力势能增加

C.动能减小，重力势能增加

D.动能减小，重力势能不变

3.下列物体中具有弹性势能的是（）

A.拉弯的弓把箭射出去

B.钟表里的发条带动齿轮转动

C.火箭发射升天

D.小孩荡秋千从高处向低处落下[来源:学|科|网Z|X|X|K]

4.如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，在运动过程中（）

A.动能减小，重力势能增加

B.动能增加，重力势能减小

C.动能不变，重力势能增加

D.动能不变，重力势能减小

六、课下作业

课后P117第2、第3题

武胜县华封初中物理初三导学案

第5节机械能及其转化

班级-------学生--------

学习目标：

1.理解动能、势能的相互转化。

2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。

3.知道什么是机械能和机械能守恒

4.通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。

重点难点：

理解动能和势能的相互转化；借些能和机械能守恒[来源:学_科_网Z_X_X_K]

器材准备：单摆、滚摆、溜溜球。

复习回顾：

我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，请回答，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？

风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？水力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？电动机工作的时候，能量是怎么转化的？

1．电灯：能—能； 2. 风力发电机能—能；

3. 水力发电机能—能；

4. 电动机能—能。

演示实验：溜溜球扔下去不停运动，能量如何变化？

新课学习:

一、想想做做

1.滚摆实验

动能，势能。

2.分析图15.5-2所示几个运动中，动能和势能的转化

甲：动能，势能。

乙：动能，势能。

丙：动能，势能。

结论：动能和势能。

3. 机械能

机械能的定义：和之和。

机械能守恒的条件：。

4．做教材P118页图15.5—3

5. 科学世界

(1) 当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变

化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又

如何变化？

(2)卫星在近地点的动能最势能最；在远地点的

动能最，势能最。

二、巩固训练

1. 一只皮球落到地上又被弹起.在此过程中，自皮球接触地面到静止，_______能转化为_______能；

自皮球恢复原状到跳起，_______能转化为_______能.

2. 运动员掷出的标枪在上升过程中，_______能转化为_______能；在下落过程中，_______能转化为

_______能.

3. 甲、乙两位同学各买了一只同样大小的球.甲说：在同样条件下，我的球比你的球弹得更高，乙要

甲证明这一点，甲应当（）

A.将两球向上抛起，落下后，看哪个球弹得高

B.将两球向地面掷去，看哪个球弹得高

C.用手捏球，看哪个球较硬

D.在同样高度，两球以同样速度落下，看哪个球弹得高

4. 一个小球从光滑的斜面上由静止开始滚下，它在斜面顶端时重力势能为100 J，当它滚到斜面的某

一位置时重力势能只有30 J了.小球减少的重力势能哪儿去了？此时小球的机械能是多少？

三、课堂小结

本节课你学到了哪些知识，有哪些收获？

四、达标检测

1.物体由于而具有的能叫做动能.物体由于而具有的能叫做重力势能；物体由于发

生而具有的能叫做弹性势能.动能和势能统称为 .

2.动能和势能是可以相互的.如果只在二者之间发生转化，则机械能的总和保持不变，即机

械能 .

3.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能，动能；当它由上而下滚动时，

重力势能，动能；当它到达最低处时，重力势能，动能；当它由下而上滚动时，重力势能，动能 .

4.关于机械能，下列说法错误的是( )

A.一个物体具有动能就是具有机械能

B.物体具有重力势能就是具有机械能

C.物体具有弹性势能就是具有机械能

D.只有当物体同时具有动能和势能时，才能说物体具有机械能

5.乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是( )

A.弹性势能转化为动能

B.重力势能转化为动能

C.动能转化为重力势能

D.重力势能转化为弹性势能

6.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有( )

A.重力势能减少，动能增加，机械能不变

B.重力势能增加，动能减少，机械能不变

C.重力势能减少，动能不变，机械能减少

D.重力势能增加，动能不变，机械能增加

五、课下作业

动手动脑学物理 1、2、3