(共38张PPT)
11.1 怎样才叫做功
沪粤版 九年级上
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学习目标
1、知道机械功的概念和做功的两个必要因素
2、知道功的计算公式W=FS,并能进行有关计算,知道功的单位焦耳(J)。
3、了解机械功原理。
学生活动1:两块木质软硬不同的厚木板上各钉一枚较长的铁钉,请两位同学拔钉子。
分析:两人都用力拔钉子,消耗了体力,付出了劳动,将钉子拔了出来的同学这是劳而有功,物理学里我们称他做了功,另一位同学,劳而无功,物理学中我们称他没有做功,究竟什么是功?怎样才算做功?
教学目标
导入新课
一、怎样才叫做功
1、学生活动2:观察课本11-2图,思考讨论下面两个问题
(1)这两幅图中同学的活动有哪些共同点?
(2)物体移动的距离和它受到力的方向有何关系?
(3)什么叫做功?做功的两个必要因素是什么?
教学目标
新课讲解
1.观察图中所示两位同学的活动中有什么共同点?
①这两幅图中同学的活动有什么共同特点?
②物体为什么会移动一段距离?
物体都移动了一段距离
物体都受到力的作用
(2)物体移动的距离和它受到力的方向有何关系?
是在力的作用下,沿力的方向上移动的距离
小结:
(1)当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,通过了一段距离,这个力的作用就有了成效,力学上就说这个力做了功。
(2)做功的两个必要因素:
①是作用在物体上的力;
②物体在力的方向的距离。
教师强调注意:判断一个力是否做了功,这两个因素缺一不可,否则就没有做功。
2、学生活动3:力对物体做功了吗
在11-3图中,哪种情况力做了功,哪种情况力没有做功,为什么?
图中小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟对虫子施加了力,虫子从地里被叼起来的距离和该力的作用方向一致,所以小鸟对虫子做了功。
图杠铃被举在高处静止不动,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。
图中人将油桶沿斜面向上推,人对油桶持续用力,力的方向沿斜面向上,油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致,因此人对油桶做了功。
1、你背着书包走水平路到学校,你对书包是否做了功
2、你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功
3、我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉笔做了功
力的方向和物体移动的方向垂直,物体在力的方向上没有移动距离,S=0
有力作用在物体中,但物体没有移动距离,S=0
物体没有受到力,是靠惯性移动 ,F=0
教学目标
课堂练习
4、下列各种情况中做功的是( )
A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走
B.用水平力推重物在水平地面上行走
C.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟
D.水球重50牛,沿光滑水平面运动10米
B
二、怎样测算功
1、功的计算公式及单位
学生观察并讨论下面的问题
(1)水平面上的木块,受到水平方向的拉力F,使木块在力的方向上通过了一段距离,拉力对木块做功了吗?
(2)假设在甲图的情况下,木块受到的拉力为1N,通过的距离是S,拉力对木块做了一份功,那么,在乙、丙两种情况下,拉力F2分别做功多少份功,将结果填入表格中
(3)分析表格中的数据,可知功的大小与力的大小和距离的大小有什么关系?
小车受到的拉力 小车沿力的方向通过的距离 拉力对小车所做的功
1N s 1份功
2N s
2N 2s
2份功
4份功
小结:
①力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.
表达式:功=力×距离
W=FS
②单位: 焦耳(J) 1J=1N·m
2、拓展延伸:功的计算有哪些推导式?分别能计算哪些物理量?
W=FS 已知力F和物体在力的方向上移动的距离S可以计算功W;
F=W/S 已知功W和物体在力的方向上移动的距离S可以计算力F;
S=W/F 已知功W和力F可以计算物体在力的方向上移动的距离S。
学生讨论课本中“想一想”图11-5中用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时手对鸡蛋做的功大约是多大?
两个鸡蛋的重力约1牛顿;
匀速托起鸡蛋,手的托力F等于鸡蛋的重力G=1N;
鸡蛋在托力的方向上上升的距离S=1m;
托力对鸡蛋做的功
W=FS =GS =1N×1m=1J
3、怎样正确的计算功
学生活动4:讨论下面的问题
错误之处:
2000N的重力并没有对车做功。因为重力的方向是竖直向下的,而车子是在水平方向上移动。
必须知道的条件:
要计算人拉车的力所做的功,就要用拉力的大小成 车子在拉力的方向上通过的距离。已知车子沿拉力的水平方向前进了5m,所以还需要知道拉力的大小。
1、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为多少N。
教学目标
课堂练习
已知:W=500J S=25m
求:F
解:F=W/S=500J/25m=20N
答:拉力的大小为20N
2、一个中学生站在商场中的自动电梯上,随电梯从1楼上升到2楼,电梯对该同学所做的功最接近于( )
A.15焦 B.1焦 C.1500焦 D.150焦
C
3、把重为100N的箱子沿水平地板推动2m,则推
力对箱子做功为 ( )
A 200J B 50J
C 0 D 条件不足,无法计算。
D
三、机械功原理
学生活动5: (1)计算:
用一轻质动滑轮将重为G的钩码提高H,需做多少功?
直接用手将重为G的钩码提高H,需做多少功?通过计算你有什么发现?
用一轻质动滑轮将重为G的钩码提高H,需做多少功?
直接用手将重为G的钩码提高H,需做多少功?通过计算你有什么发现?
分析: F= G s=2H
W=FS= G ×2H=GH
分析: F=G
W=FS=G×H=GH
结论:使用机械不能省功
h1
省力杠杆:
O
h1 > h2
省力费距离
h2
分析
费力杠杆:
h2
h1
O
费力省距离
h1 < h2
结论:使用机械不能省功
小结: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、判断题
教学目标
巩固练习
(1)一个小孩提一桶水,但未提起,小孩就没有做功。( )
(2)对一个物体施加了力,这个力一定对物体做了功。 ( )
(3)物体在光滑水平面上做匀速直线运动,重力做了功。( )
(4)功的国际单位是焦耳。 ( )
(5)某哨兵肩扛一支长1m,重70N的步枪,在岗亭里站岗10min, 则肩对步枪做功是70J。( )
对
错
错
对
错
2、下列说法中正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功。
B.提着水桶在路面上水平移动一段路程,手的拉力对水桶做了功。
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功。
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功。
A
3、步枪枪膛里火药爆炸产生的气体往外推子弹的力量是11000N,枪膛的长70厘米,子弹离开枪膛后由于惯性又飞行了100m,火药的推力共做了多少功?
已知:F=11000N S=100m
求:W
解:W=FS=11000N×100m=1.1×106J
答:火药的推力共做了1.1×106J的功
4、起重机匀速提升重为2×104牛顿的工件,提升了100米,又沿水平方向移动了5米,起重机在这个过程中钢丝绳的拉力所做的功是( )
A.3×105焦耳 B.105焦耳
C.2×106焦耳 D.0焦
分析: F=2×104N S=100m
求:W
解:W=FS= 2×104N ×100m= 2×106J
C
5、在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为______J;工人对木箱做功为_____J;箱子运动的平均速度为________m/s。
1.5
600
0
6、总质量为4500kg的汽车在一段平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了1min。若汽车的牵引力为2×104N,与路面的总接触面积为0.15m2。(g=10N/kg)求:
(1)汽车行驶的路程。
(2)汽车牵引力做的功。
(3)汽车停在水平路面 时,对路面的压强。
分析:
(1) t=1min=60s v= 20m/s
S= v t= 20m/s ×60s =1200m
(2)F= 2×104N S=1200m
W=FS= 2×104N ×1200m=2.4 ×106J
(3)m=4500Kg S= 0.15m2
F/= G=mg=4500Kg × 10N/Kg= 4.5 ×104N
p=F//S/ = 4.5 ×104N/ 0.15m2=3 ×106Pa
教学目标
课堂小结
1.功的含义:一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,就说这个力做了功。
2.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的
力。二是物体在力的方向上通过的距离。
3.功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的
乘积。 功=力×距离
W=Fs
4.功的单位:焦耳 简称 焦 符号J 1J=1N · m
5.机械功原理:使用任何机械都不省功
谢 谢!
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沪粤版九年级物理第十一章第一节《怎样才叫做功》课时教学设计
课题 怎样才叫做功 单元 学科 物理 年级 九年级
学习目标 教学目标:知识与技能1、知道机械功的概念和做功的两个必要因素2、知道功的计算公式W=FS,并能进行有关计算,知道功的单位焦耳(J)。过程与方法:3、经历观察和解释生活、生产中的有关实例的过程,了解功的含义,学习从物理现象中归纳简单物理规律的过程情感、态度和价值观:4、通过观察生活、生产中做功的实例,认识到物理知识与自然现象,生产生活的紧密联系,乐于探索自然现象和物理规律5、通过对活动实例的解释,让学生体会物理知识在现实生活中的应用,增强学生学习物理的兴趣和求知欲望。
重点 建立功的概念的过程,学会用公式对功进行简单计算
难点 认识功的概念,会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 学生活动1:两块木质软硬不同的厚木板上各钉一枚较长的铁钉,请两位同学拔钉子。结果:一位同学将钉子拔了出来,另一位同学用了很大的力也没拔动教师分析:两人都用力拔钉子,消耗了体力, ( http: / / www.21cnjy.com )付出了劳动,将钉子拔了出来的同学这是劳而有功,物理学里我们称他做了功,另一位同学,劳而无功,物理学中我们称他没有做功,究竟什么是功?怎样才算做功? 学生实验并观察、思考 激发学生的学习兴趣
讲授新课 二、新课教学:(一)、怎样才叫做功1、学生活动2:观察课本11-2图,思考讨论下面两个问题(1)这两幅图中同学的活动有哪些共同点?物体都移动了一段距离物体都受到力的作用(2)物体移动的距离和它受到力的方向有何关系?是在力的作用下,沿力的方向上移动的距离(3)什么叫做功?做功的两个必要因素是什么?小结: (1)当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,通过了一段距离,这个力的作用就有了成效,力学上就说这个力做了功。(2)做功的两个必要因素: ①是作用在物体上的力; ②物体在力的方向的距离。 教师强调注意:判断一个力是否做了功,这两个因素缺一不可。否则就没有做功。2、学生活动3:力对物体做功了吗 在11-3图中,哪种情况力做了功,哪种情况力没有做功,为什么?图中小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟对虫子施加了力,虫子从地里被叼起来的距离和该力的作用方向一致,所以小鸟对虫子做了功。图杠铃被举在高处静止不动,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。图人将油桶沿斜面向上推,人对油桶持续用力,力的方向沿斜面向上,油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致,因此人对油桶做了功。课堂练习1、你背着书包走水平路到学校,你对书包是否做了功 2、你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功 3、我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉笔做了功 4、下列各种情况中做功的是( )A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 B.用水平力推重物在水平地面上行走C.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 D.水球重50牛,沿光滑水平面运动10米二、怎样测算功 1、功的计算公式及单位 学生观察并讨论下面的问题(1)水平面上的木块,受到水平方向的拉力F,使木块在力的方向上通过了一段距离,拉力对木块做功了吗?(2)假设在甲图的情况下,木块受到的拉力为 ( http: / / www.21cnjy.com )1N,通过的距离是S,拉力对木块做了一份功,那么,在乙、丙两种情况下,拉力F2分别做功多少份功,将结果填入表格中 ( http: / / www.21cnjy.com )小车受到的拉力小车沿力的方向通过的距离拉力对小车所做的功1NS2NS2N2S(3)分析表格中的数据,可知功的大小与力的大小和距离的大小有什么关系? 小结: ①力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积. 表达式:功=力×距离 W=FS ②单位: 焦耳(J) 1J=1N·m2、拓展延伸:功的计算有哪些推导式?分别能计算哪些物理量? W=FS 已知力F和物体在力的方向上移动的距离S可以计算功W;F=W/S 已知功W和物体在力的方向上移动的距离S可以计算力F;S=W/F 已知功W和力F可以计算物体在力的方向上移动的距离S。学生讨论课本中“想一想”图11-5中用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时手对鸡蛋做的功大约是多大?3、怎样正确的计算功 学生活动4:讨论课本11-6的问题错误之处: 2000N的重力并没有对车做功。因为重力的方向是竖直向下的,而车子是在水平方向上移动。必须知道的条件 要计算人拉车的力所做的功,就要用 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力的大小成车子在拉力的方向上通过的距离。已知车子沿拉力的水平方向前进了5m,所以还需要知道拉力的大小。课堂练习:一个重200N的物体在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为多少N。2、一个中学生站在商场中的自动电梯上,随电梯从1楼上升到2楼,电梯对该同学所做的功最接近于( )A.15焦 B.1焦 C.1500焦 D.150焦3、把重为100N的箱子沿水平地板推动2m,则推力对箱子做功为 ( )A 200J B 50J C 0 D 条件不足,无法计算。三、机械功原理 学生活动5: (1)计算: 用一轻质动滑轮将重为G的钩码提高H,需做多少功? 直接用手将重为G的钩码提高H,需做多少功?通过计算你有什么发现?(2)对杠杠进行分析小结: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。巩固练习判断题一个小孩提一桶水,但未提起,小孩就没有做功。对一个物体施加了力,这个力一定对物体做了功。物体在光滑水平面上做匀速直线运动,重力做了功。功的国际单位是焦耳。(5)某哨兵肩扛一支长1m,重70N的步枪,在岗亭里站岗10min, 则肩对步枪做功是70J。2、下列说法中正确的是( )A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功。 B.提着水桶在路面上水平移动一段路程,手的拉力对水桶做了功。 C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功。 D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功。3、步枪枪膛里火药爆炸产生的气体往外推 ( http: / / www.21cnjy.com )子弹的力量是11000N,枪膛的长70厘米,子弹离开枪膛后由于惯性又飞行了100m,火药的推力共做了多少功。4、起重机匀速提升重为2×104牛顿的工件,提升了100米,又沿水平方向移动了5米,起重机在这个过程中钢丝绳的拉力所做的功是( )A.3×105焦耳 B.105焦耳 C.2×106焦耳 D.0焦5、在水平地面上,工人用100N的 ( http: / / www.21cnjy.com )水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为______J;工人对木箱做功为_____J;箱子运动的平均速度为________m/s。 6、总质量为4500kg的汽车在 ( http: / / www.21cnjy.com )一段平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了1min。若汽车的牵引力为2×104N,与路面的总接触面积为0.15m2。(g=10N/kg)求:(1)汽车行驶的路程。(2)汽车牵引力做的功。(3)汽车停在水平路面 时,对路面的压强。 学生观察、思考、讨论学生自学并思考学生练习学生分析实际问题自己总结功的计算公式学生思考分析学生计算并分析 通过学生思考讨论,认识怎样才叫做功和做功的两个必要因素培养学生运用所学知识解决实际问题的能力巩固所学知识培养学生分析问题,归纳问题的能力加深对功的公式的认识通过学生自己动手计算和分析,总结出机械功原理,加深学生的认识
课堂小结 功的含义:一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,就说这个力做了功。2.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的 力。二是物体在力的方向上通过的距离。3.功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的 乘积。 功=力×距离 W=Fs4.功的单位:焦耳 简称 焦 符号J 1J=1N · m5.机械功原理:使用任何机械都不省功
板书 功=力×距离 W=Fs
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