能量转化的量度第一课时[上学期]

第三章 能量的转化与守恒
第三章 能量的转化和守恒
第2节 能量转化的量度
第一课时
教学分析
本节着重安排功和功的计算的学习。重点学习功的概念，理解能的转化与做功的关系。
理解功和能的关系是本节教学的一条主线，也是分析能量转化过程，提出“守恒”思想的重要基础。由于功的概念是比较抽象的，因此学生要认识功，需要通过一系列的实践与实例的分析获得功的概念，以及做功的必要因素。而能量转化的多少，也就是能量转化的量度——功的计算。
日 期 2006年10月11日 执教者 林茂洁 总 课 时 1课时
教学目标 知识与技能 ①通过对向上搬运巨石和向前推动巨石过程的分析，让学生认识功的含义。②通过一些实际例子的分析和学生实践活动，让学生认识做功的两个必要因素，并能学会判断做功的方法。③初步掌握应用功的计算公式W=FS来计算一些实际例子中做功的多少，并知道功的单位。
过程与方法 在情境化模式下，学生通过对事例的分析和情境活动，认识做功的两个必要因素，掌握功的计算。
情感、态度、价值观 通过对日常生活中一些事例的分析，让学生认识到科学就在我们身边，并能用科学知识去解释一些生活现象，提高学生的科学素养。
教学重点 做功的两个必要因素；功的计算公式、单位及有关计算。
教学难点 做功的两个必要因素，能量的转化与做功的关系。
仪器准备 篮球
【教学过程设计】
教学过程 教师引导 学生活动
新课引入 教师提问：你知道2006年的世界大力士是谁吗？在最后一个项目，搬运阿特拉斯巨石中，菲尔·菲斯特发挥出色获得了这次大力士比赛的冠军。我们一起来看下这个比赛的情景。多媒体展示两张大力士的图片 教师提问：巨石从地面到达一定高度的平台时，巨石的势能有没有变化呢？教师追问：发生了怎样的变化？教师继续提问：势能增大是有另一种形式的能转化而来的。那这里有什么形式的能发生了转化呢？设问：那能量转变了多少呢？搬运不同质量的巨石的时候，能量转化的多少一样吗？ 美国的菲尔·菲斯特有。变大了化学能转变为势能可能不一样
课题揭示 那能量转化的多少我们怎样去度量呢？今天，我们就来学习第二节，能量转化的量度。认识一下如何用科学的方法度量能量转化的多少。
新课教学新课教学新课教学 一、功1、功的含义：教师提问：现在，假如让我们同学去搬这些巨石的话，会是怎样的一种情形呢？假如要同学们把它们从一个水平位置搬到另一个水平的位置，你会怎么做？那现在，就有了这样两种情况了。一种，是大力士向上搬运巨石，另一种，是同学们用力向前推巨石。那从物体受力的角度和物体运动的特点分析，这时候它们具有什么共同之处呢？受力的角度运动的特点把巨石从水平地面搬到平台受到向上托的力向上运动了一段距离向前推动巨石受到向前推的力向前运动了一段距离教师引导分析：把巨石从水平地面上搬到平台时，巨石时，物体受到了什么方向上的力呢？那向前推动巨石的时候，巨石的受力情况是怎样的呢？我们再来看一下运动的特点。巨石在两种情况下，运动具有怎样的特点。教师追问：这是在什么方向上通过的距离呢？教师继续提问：这时候受力情况和运动特点具有怎样的共同之处呢？教师设问：像这种，有力作用在物体上，并且在力的方向上通过了一段距离的运动，我们是不是给这一运动特点一个名称呢？教师讲述：科学上规定，物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。教师讲述：那现在，同学们就试着用功的含义来判断一下，以下几种情形下，力对物体是否做了功。多媒体展示三种图片①向前拉车（做功）②高举巨石（不做功）③提着巨石向前走（做功）　　　　教师提问：通过以上例子的分析，你有没有发现，做功是否是有要求的？追问：有什么要求呢？教师小结：这也就是做功的两个必要条件。２、做功的必要条件①作用在物体上的力；②要在力的方向上通过一段的距离。这也就是做功的两个必要条件，这两个条件是缺一不可。教师讲述：接下来，我们就试着去分析一下，这几种情形是否做功了呢？为了活跃一下气氛，我请一位同学依次把这几个动作表演出来，然后让同学们去判断。判断之后，你要说说你判断的理由。学生表演，多媒体展示表演的内容。（1）一个人在路上看到一个球，但是没有捡（2）他想一想，弯腰去拿篮球，把球拿起来了 （3）他把篮球放在手指上做转球特技（4）转完球后，他拿着篮球在水平路面上走了1米（5）他把篮球水平传给另一个同学，篮球在空中飞行一段距离。（6）篮球在光滑的桌面上滚动通过以上的例子分析，同学们要学会去分析力对物体是否做功。而这时候，一位同学就提出了疑问了，我们科学上所说的做功，与平时我们所讲的做工，工作是否是一样的概念呢？思考：做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？（多媒体用图片演示两种情形，描述出做功与什么因素有关）二、功的计算现在，还让同学们来判断一下，大力士拉动这辆超重的车时，有没有做功呢？这时候，一个大力士就说了，我比你拉的远噢。教师提问：假若，这时候，他们的车是一样重的，那两个大力士，谁做的功要多呢？问题思考：那你觉得，做功的大小跟什么有关？教师讲述：这时候，这力士又说了一段话，我请一位同学来读一下他说的话。要读出他的感觉。教师提问：也就是假设，这时候他们拉的车的质量不一样。两个大力士拉物体时所用的力是否一样呢？又假设，这时，他们通过了相等的距离，那哪个大力士做的功要多呢？问题思考：通过分析，你觉得做功的大小与什么有关 提出问题：那你认为我们该如何去计算做功的大小呢？教师讲解：科学上规定，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。那同学们就利用科学上的规定，试着写出一个计算公式：功＝力×距离；如果用Ｆ表示力，用ｓ表示物体在力的方向上通过的距离，Ｗ表示功，则功的数学计算公式可表示为：Ｗ＝Ｆ·s在这个计算公式中，有三个物理量，功、力、以及距离。我们知道力的单位是牛，距离的国际制单位是米。那现在，我用1牛的力匀速推粉笔盒，让它在力的方向上运动1米的距离，那这时，我对粉笔盒做了多少功呢？对于功，是我们所学习的一个新的物理量，它也有自己的单位，在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，单位符号为Ｊ。它是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。我们也来认识一下这位科学家。焦耳的介绍：焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。而１焦耳的功是1牛的力让物体在力的方向上运动1米所做的功。比如我们把两个鸡蛋（重约为1牛）向上举1米的距离，就相当于1焦耳的功。例1：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？解：∵匀速提升 ∴F1=G=100牛又∵s1=1米 ∴W1=F1s1=100牛×1米=100焦∵F2=50牛 s2=10米
∴ W2=F2s2=50牛×10米=500焦学生练习1：用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？拓展：若该物体重为500牛，则这个过程中，重力做多少功？因为重力方向没有通过距离（S⊥G），所以重力做功为0。2、举重运动员将60千克的杠铃举高2米，运动员对杠铃至少做多少功？(g取10牛/千克)拓展：此时，杠铃的势能增加了多少？教师讲述：通过做功，我们让没有势能的杠铃具有了一定的势能。通过做功，让物体的能量发生了转化。转化的量就是物体做功的多少。因此我们把物体具有做功的本领，就说物体具有能。它的单位也是焦耳。而做功的实质，也就是能的转化的过程。因此我们可以用做功的多少来度量能转化的多少。 搬不动用力去推这些巨石。都受到了力的作用，位置都发生了变化在力的方向上通过的距离力的方向和运动的方向一样。是有要求的需要有力，同时力的方向上通过一段距离“做功”不同与“工作”,工作指一切消耗体力和脑力的劳动, “功”是力学上一个专用名词,它的涵义要狭窄和严格得多,只有满足两个必要因素,物体才做功.学生回答：有拉的远的大力士跟物体在力的方向上通过的距离有关不一样与作用在物体上的力有关。应该要用上力的大小，在力的方向上通过的距离1牛·米
课堂练习 练习１：判断题做功的两个必要因素，做功大小的计算练习２：通过四幅图，判断做功和不做功的情况２、某同学在水平方向用25牛的力，将10牛的物体沿水平推动，结果向前推动了20米。在推物体的过程中，人对物体所做的功为（ ）A、750焦 B、500焦 C、250焦 D、0
小结与作业
课堂小结 你学会了什么？怎样才算做功怎样计算功
作业 作业本B§3.2（一）
板书设计
§3.2　　能量转化的量度一、功——能量转化的量度做功的必要因素（１）作用在物体上的力（２）物体在力的方向上通过的距离二、功的计算1、功的计算公式：功＝力×距离　Ｗ＝F·S2、功的单位：焦耳（焦、Ｊ）1焦耳=1牛顿·米
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