九年级第三章第2节 能量转化的量度教学设计（2课时）[上学期]

九年级第三章第2节　能量转化的量度教学设计（2课时）
教学目标：1、理解功的概念，知道功的两个必要的因素。理解能的转化跟做功的关系
　　　　　2、知道功的计算公式，知道功的单位，初步掌握功的计算方法
　　　　　3、知道功率的概念，知道用功率来描述做功的快慢，知道功率的单位，初
步掌握功率的计算方法
重点难点：功的概念的内涵和外延　能量转化的量度：功、功率
教学过程：　　　　　　　　
　第1课时(功)
内容 教师活动 学生活动
引言 讲一则故事：大华同学是一个品学兼优的学生。在完成了规定的学习任务后经常干一些力所能及的家务。一个星期天，大华上午买了30斤大米，吃好中饭以后又帮助妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把已打好的一大桶水提回家，累得满头大汗。大华的爸爸是个物理教师。他帮大华擦了擦汗说：“孩子，好样的！”，接着又话锋一转，“但从力学的角度来看，基本上没有做功”。大华百思不得其解。那么怎样才算“做功”？在力学上“做功”的含义是什么？怎样计算做功的多少？这节课我们就来学习研究这些问题。
能量的相互转化 以举重、马拉车为例， 举重：化学能→ 势能；马拉车：化学能→动能和热能
引出课题 引出能量转化的量度――功
功的概念 视频：奥运冠军刘春红举起杠铃和马向前拉车 思考：从力和运动角度分析，奥运冠军刘春红举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点？
功的概念 老师通过受力图引导学生分析 杠铃和马车都受到力的作用，并且在力的方向上都发生了移动。
功的概念 通过以上总结，我们应建立这样一个概念：物体在力的作用下，在力的方向上通过一段距离s，那么力对物体就做了功，不管是在水平方向，还是在竖直方向上，不管施加力的物体是人还是机械。
功的概念 板书：功的概念，说明力做功也常说成物体做功。如果物体移动的方向与力的方向相反，则称物体克服该力做功。
做功的两个必要因素 板书：做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离 请两位同学分别分析回答功究竟由哪两个因素决定？
做功的两个必要因素 在光滑的水平面上，一钢球由惯性运动了一段距离s，见图3 分析一下在这段匀速运动过程中有没有力对钢球做功。提议先对小球的受力情况进行分析，再逐步确定没有力对小球做功。
做功的两个必要因素 根据以上的一些例子我们一起来归纳一下几种不做功的情况：⑴物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；（F=0）⑵物体受到力的作用，但没有移动距离；（s=0）⑶物体受到了力的作用，同时也运动了一段路程，但在力的方向上没有通过距离；（力和通过的距离方向垂直）（F⊥s） [小实验]分别请三位同学上讲台托一本字典。甲同学手托字典，竖直上升一段距离，乙同学手托字典水平前进一段距离，丙同学手托字典不动。在教师指导下学生展开讨论分析他们对字典的做功情况。
讨论 通过讨论归纳：所以力学中的“做功”与日常生活中的“工作”不完全一样，平常我们所说的“工作”是对一切消耗体力和脑力劳动的总称。“做功”比“工作”的涵义要狭窄且严格得多。譬如一个人在水平地面担了一天水，他当然是工作了，但从力学角度来说，他基本上没有对水做功。 课本74页的“讨论”—1
做功的两个必要因素 设问：现在你能帮故事中的大华解释他爸爸的话了吗？ 大华不管是扛米还是提水对物体施加力都是竖直向上的，而他通过的距离都是水平的。当然当他把米从地上扛离，把水桶从地上提起时做了功。
做功的两个必要因素 课本74页的“讨论”—2
练习 （1）某同学提着一桶水走上二楼，这位同学对水桶做不做功？（2）这位同学提着一桶水在二楼沿水平走廊走了50米，在这一段路程上这位同学对水桶做不做功？（3）李名同学在上学的路上，看到一汽车翻倒在路中央，它和师傅一起用尽全力推车，结果车子纹丝不动，李明对这个汽车做了功吗？足球做了功吗？
练习 （4）小王用力踢足球，足球离脚后在草地上滚动了很长的距离，在这段距离上，小王对足球做了功吗？
功的计算 板书：（1）功的大小：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。（2）计算公式：功=力×距离，即W=Fs（3）功的单位：焦耳，简称焦（J） 1焦=1牛 米介绍人物焦耳 体会1焦的大小：把2个鸡蛋举高1米，做的功大约是1焦
功的计算 例题：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？如果将这个物体沿水平方向用50牛的力，沿水平地面拖动10米，需要做多少功？
功的计算 注：计算时需注意的问题：分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力计算时要注意F与S同物、同时、同向提升物体所做的功常直接用W=Gh计算功的单位：功的单位是焦耳，简称“焦”
功和能的关系 思考讨论：在上题中，哪些能量参与了转化，转化了多少？想想看，能量转化的“量”和“做功”有什么关系？
功和能的关系 小结：做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。所以可以用功来量度能量转化的多少，能量单位与功的单位一样，也是焦耳。 课本75页的“讨论，课本75页的“思考”
作业布置 1.课后练习P77 1－3题 、自编两道“劳而无功”的习题。2.作业本P25第2节　能量转化的量度(一)
第2课时(功率)
内容 教师活动 学生活动
引言 在日常生活中和在生产实际中，对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个科学量。我们要通过几个典型问题的讨论，理解它，认识它的重要性。
功率的概念 【例1】 建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。　　方法如下： 1．人用筐将砖运送到楼上。 2．人用滑轮将砖运送到楼上。 3．使用起重机将砖运送到楼上。 学生思考不必要求立即回答
功率的概念 【例2】 一个人用通常的步伐走上三楼，或以快速地跑到三楼上。　　提问：两种方法所做的功的情况有何不同。 先认真去思考，不必急于作答
功率的概念 看两张图片
功率的概念 对比上述三例，当人们完成一定的功时，存在着一个具体的实际问题是什么？ 启发同学得出答案：物体做功有快、有慢。科学中用功率来表示物体做功的快慢
功率的概念 提问：如果起重机和工人做的功不同，做功用的时间也不同，如何比较它们做功的快慢？ 启发学生回答，教师总结。
功率的概念 我们已经学过，速度是表示物体运动快慢的物理量。我们用单位时间里运动物体通过的路程表示运动的快慢，与此类似，做功的快慢是用单位时间里完成的功来表示的。
功率的概念 1、引入：反映该物体做功的快慢的科学量（功率也表示了能量转化的快慢）2、定义：单位时间里完成的功叫功率。　　。
功率的计算公式 3、计算公式：(1)定义式：功率＝功/时间　　　P＝W/t
功率的单位 4、单位：瓦特（W）　　焦/秒　（J/s） 　牛·米/秒（N·m/s）――说明科学量的单位可以通过推导的公式来获得1瓦特＝1焦耳/秒，1千瓦＝1000瓦，1兆瓦＝106瓦特。 参阅课本图3—13，对功率的单位形成具体观念。
功率是机器的主要技术性能之一 介绍：功率是机器的主要技术性能之一 阅读P77例题上面一段文字。简要说明选购机器考虑它的功率时要从实际出发。
讨论 讨论：课本77页的“思考”
思考 家里的电灯有100瓦的，也有40瓦的，你能说说它们的区别吗？ 讨论
例题 【例题1】在建筑工地上要把1000块大理石板送到20米高处，已知每块大理石板重50牛用起重机可以在2分钟内将大理石板一次全部送到20米高处。如果用一个工人来背，把这些大理石板送到20米高处所用的时间是20小时，试求用这两种方法，把大理石板全部运送到20米高处，起重机和工人各做了多少功？功率分别是多大？
例题 【例题2】课本77页例题
例题 【例题3】高出水面30米处有一个容积是50米3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1小时能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？
例题 教师要把此题分解为几个问题逐个提出，　问题：① 50米3水的质量是多少千克？　　② 50米3水重是多少牛？　　③ 用一台水泵把50米3的水提升到距水面30米的一个水箱，这台离心式水泵完成了多少功？　　④如果水泵把50米3的水抽到离水面30米高处用了1小时。求这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？ 由一名学生板演，其他学生自己演算，要求解题规范化。
布置作业 1. 课后练习第4题2.作业本P25第2节　能量转化的量度(二)
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