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(共63张PPT)
功和机械能PPT课件
知识结构
1
功和机械能
功
功率
机械能
定义、做功的要素、不做功的三种情况
定义、意义
动能：概念、影响因素
势能：重力势能、弹性势能
机械能及其转化（机械能守恒）
计算、功率与速度之间的关系
功：W=Fs
教学目标
2
1、了解做功的必要因素和掌握计算方法；
2、掌握功率的计算方法； （核心任务）
3、理解机械能守恒定律。
1、通过对比的方法，掌握功和功率的计算；
2、通过由易到难的题组练习，学生能够了解做功是能量转化的方法，提升理解机械能守恒的能力。
知识与技能
过程与方法
开课三问
3
学什么
理解功和功率的计算方法，并能解释能量的转化是通过做功完成的；了解机械能守恒原理。
为什么学
学会什么
功和功率、机械能守恒的学习可以让学生理解能量转化的方法，了解世界运行的规律，这也是中考中非常重要的一部分。
我们今天学习功和功率的计算、机械能守恒。
问题导学
4
大问题一：如何计算功？
大问题三：如何理解机械能守恒？
大问题二：如何计算功率？
一、如何计算功？
二、如何计算功率？
三、如何理解机械能守恒？
揭示逻辑
5
做功快慢：P=W/t
若只有重力或弹力做功，
机械能1=机械能2
做功多少：W=Fs
机械能1
机械能2
做功
指导学法
6
根据能量转化的途径进行分析自然界能量转化的规律，总结解题技巧，提高应对能力。
通过对生活中的例子进行分析，加深功和功率概念的理解。
01
02
知识入框
7
初中物理
第七章 力
第八章 运动和力
第九章 压强
第十章 浮力
第十一章 功和机械能
第十二章 简单机械
九年级全一册
八年级下册
八年级上册
第一章 机械运动
第二章 声现象
第三章 物态变化
第四章 光现象
第五章 透镜及其应用
第六章 质量与密度
第十三章　内能
第十四章　内能的利用
第十五章　电流和电路
第十六章　电压　电阻
第十七章　欧姆定律
第十八章　电功率
第十九章　生活用电
第二十章　电与磁
第二十一章　信息的传递
第二十二章　能源与可持续发展
板书设计
8
功和机械能 功、功率、机械能
一、如何计算功？
二、如何计算功率？
问题导学
思维可视
学法指导
　如果某个力对物体的移动做出了贡献，
取得了成效，说这个力对物体做了功。
帮助
阻碍
功＝力×距离
W = Fs
公 式
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
即：1 J＝1 N · m
在相同的时间内，做功越多做功越快。
公式：
焦耳（J）
秒（s）
瓦特
(瓦、W)
8
板书设计
人造卫星、滚摆、单摆
只有重力或弹力做功，系统机械能守恒
对于初中而言，没有阻力时
大部分情况机械能守恒
功和机械能
功
　如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体做了功。
F
s
　叉车举高货物
帮助
阻碍
一、如何计算功？
用力拉水平桌面上的小车，小车前进，小车受到的F和F阻分别给车了“贡献”，因此这两个力都做了功，像F阻做的功我们叫克服阻力做功（负功） 。
F支
Ｇ
Ｆ
F支
Ｇ
F阻
F 对小车做了功
Ｆ
F支
Ｇ
F阻
功
F阻对小车做了功
一、如何计算功？
功
如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
（作用在物体上的力）
（物体在力的方向上移动的距离）
Ｆ
二者缺一不可
必要因素
s
s
F
F
F
s
F
一、如何计算功？
推石头没有推动
三种不做功情况
没有做功（劳而无功）
s＝0
F≠0
三种不做功情况
冰壶在平滑的冰面上滑行
没有做功（不劳无功）
s ≠ 0
F = 0
三种不做功情况
没有做功（劳而无功）
s≠0
F≠0
提箱子在水平路上走
力的方向与运动方向垂直
s
s
三种不做功情况
不做功
功的计算
功＝力×距离
功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W = Fs
公 式
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
即：1 J＝1 N · m
意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
一、如何计算功？
【例1】下列说法正确的是(　　)
A．只要有力作用在物体上，力就对物体做功
B．物体只要移动了距离，就做了功
C．有力作用在物体上，物体也移动了距离，力对物体一定做了功
D．有力作用在物体上，物体沿力的方向移动了距离，力对物体一定做了功
D
【例2】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是(　　)
A．甲：提着滑板在水平路面上前行
B．乙：人用力搬石头，石头不动
C．丙：推着小车向前运动了一段距离
D．丁：举着杠铃静止不动
C
【例3】将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是(　　)
B
A．0.2J
B．2J
C．20J
D．200J
人与起重机，哪个做功快？
做一样多的功，用时少的做功快。
h
二、如何计算功率？
人与起重机，哪个做功快？
在相同的时间内，做功越多做功越快。
h1
h2
二、如何计算功率？
人与起重机，哪个做功快？
如果做功时间和做功都不同该如何比较做功快慢呢？
类比速度
二、如何计算功率？
功率
1 ．物理意义：表示做功的快慢。
2 ．定义：功与做功所用时间的比值（P），数值上等于单位时间上做的功。
3 ．公式：
焦耳（J）
秒（s）
瓦特
(瓦、W)
常用单位：1 kW= 103 W 1 MW= 106 W
注意：做功越多≠功率越大
二、如何计算功率？
功率的意义
功率105kW表示：在1 s内发动机做了1.05×105J的功。
二、如何计算功率？
常见物体的功率
中学生引体向上的功率约为90W
中学生跳绳时的功率约为90W
二、如何计算功率？
常见物体的功率
小汽车的功率为数十千瓦至二百千瓦
万吨级远洋货轮的功
率可10000kW以上
二、如何计算功率？
P、F、v三者的关系
思考:小车在上坡过程中，你看到了司机如何操作？
通常司机利用换挡减速的方法，为什么？
二、如何计算功率？
P、F、v三者的关系
P=
P=
P=
匀速运动
P=Fv
二、如何计算功率？
【例1】一台机器的功率是750W，以下说法正确的是(　　)
A．机械做的功越多，它的功率一定大
B．机械做功时间短，它的功率一定大
C．这台机器1s做的功是750J
D．这台机器1s做的功是750W
C
【例2】两台起重机分别匀速提升A、B两重物，已知物重GA＝2GB，提升高度之比hA∶hB＝1∶3，所用时间之比tA∶tB＝2∶1，则两台起重机的功率之比是(　　)
A．1∶3
B．4∶3
C．1∶12
D．3∶1
A
能量
拉伸变形的皮筋
高举的重锤
流动的水
拉开的弓
高举的重锤　　 能把地面　　砸陷
流动的水　 能把划艇 冲走
拉开的弓　 能把箭　 弹射开
拉伸变形的皮筋　 能把物体 弹走
　　物体 能够对外做功
我们就说这些物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能量，我们叫动能
动能的大小与什么因素有关
将两个相同小球，从不同高度静止释放
到达底端速度大小
实验方法：控制变量法、转化法
动能的大小与什么因素有关
将两个相同小球，从不同高度静止释放
到达底端速度大小
实验表明钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越快，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。
动能的大小与什么因素有关
将两个不同小球，从相同高度静止释放
到达底端速度大小
实验表明，速度相同时，质量越大的钢球能将物体B撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越大。
质量
速度
动能
影响
因素
运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
动能的大小与什么因素有关
势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体由于受到重力并处于一定高度时所具有的能，叫做重力势能。
重力势能的影响因素
AB两组质量相同，
高度不同
AC两组高度相同，
质量不同
控制变量法，转化法
观察钉子下陷程度
A
B
C
质量
高度
重力势能
高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。
质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大。
重力势能的大小与什么因素有关
弹性势能的大小与什么因素有关
弹性势能的大小与弹性形变的程度和物体材料有关
【例1】如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能随时间t变化的曲线最接近的是(　　) ；在空中飞行过程中重力势能随时间t变化的曲线最接近的是图中的(能量用E来表示)(　　)
A
D
【例2】如图所示，盛有水的小车在光滑的水平面上作匀速直线运动，现打开小车底部的排水孔，排出车内的水。则在排水过程中，对小车的运动速度、小车和车内剩下水的动能的变化，其中正确的是(　　)
A．速度增加、动能不变
B．速度不变、动能减少
C．速度增加、动能减少
D．速度减少、动能减少
B
知识回顾
动 能
物体由于运动所具有的能量
与物体的质量和速度有关
重力势能
物体由于被举高所具有的能量
与物体的质量和相对高度有关
弹性势能
物体由于发生弹性形变所具有的能量
与物体的弹性形变程度和材料有关
想一想
动能和重力势能
动能和重力势能
？
三、如何理解机械能守恒？
机械能
定 义
物体动能和势能的总和。
重力势能
弹性势能
机械能
动能
重力势能
弹性势能
＝
＋
＋
三、如何理解机械能守恒？
机械能的转化—人造卫星
速度快，动能大
高度低，重力势能小
速度慢，动能小
高度高，重力势能大
三、如何理解机械能守恒？
机械能的转化—滚摆
动能和重力势能相互转化
三、如何理解机械能守恒？
机械能的转化—单摆
三、如何理解机械能守恒？
机械能的转化
弓的弹性势能转化为箭的动能
三、如何理解机械能守恒？
机械能的转化
未脱离蹦床时：蹦床的弹性势能转化为人的动能；离开后，动能转化为重力势能
三、如何理解机械能守恒？
水能和风能的利用
水力发电
风力发电
机械能守恒定律
在滚摆滚动过程中只有动能和势能之间的转化且总和不变
最高点只有重力势能
最低点只有动能
下落时，动能增加，重力势能减少
机械能守恒定律的条件
只有重力或弹力做功，系统机械能守恒
对于初中而言，没有阻力时大部分情况机械能守恒
三、如何理解机械能守恒？
能量守恒
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量的转化
水轮机带动发电机发电
电动机带动水泵转动
煤燃烧
光合作用
给蓄电池充电
木材燃烧
（机械能 转化 电 能）
（电能 转化 机械能）
（化学能 转化 内 能）
（光能 转化 化学能）
（电能 转化 化学能）
（化学能 转化 内 能）
【例1】在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是(　　)
B
A．动能和重力势能都增加
B．动能和重力势能都减小
C．动能减小，重力势能增加
D．动能增加，重力势能减小
【例2】关于动能和势能的变化，下列说法正确的是(　　)
A．从树上落下的苹果，在下落的过程中动能变大，重力势能也变大
B．在空中匀速上升的石块动能变小，重力势能变大
C．小孩从滑梯滑下的过程中重力势能不变，动能变小
D．在水平桌面上滚动的钢珠重力势能不变
D

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