《功和机械能》教学设计

小编2026-03-29 09:54:33物理教案次阅读

《功和机械能》教学设计（精选2篇）

《功和机械能》教学设计篇1

　　一、功

　　1.力学里所说的功包括两个必要因素：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。

　　2.不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

　　巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出 10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。

　　3.力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：w=fs。

　　4.功的单位：焦耳，1j=1n·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5j。

　　5.应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时f就是这个力；②公式中s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。

　　6、功的原理

　　⑴.内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

　　⑵.说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）

　　①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

　　②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

　　③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

　　④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（fs）=直接用手对重物所做的功（gh）。

　　⑶.应用：斜面

　　①理想斜面：斜面光滑；

　　②理想斜面遵从功的原理；

　　③理想斜面公式：fl=gh，其中：f：沿斜面方向的推力；l：斜面长；g：物重；h：斜面高度。

　　如果斜面与物体间的摩擦为f，则：fl=fl+gh；这样f做功就大于直接对物体做功gh。

　　二、机械效率

　　1.有用功：定义：对人们有用的功。

　　公式：w有用＝gh（提升重物）=w总－w额=ηw总

　　斜面：w有用=gh

　　2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。

　　公式：w额=w总－w有用=g动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

　　斜面：w额=fl

　　3.总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功

　　公式：w总=w有用＋w额=fs= w有用/η

　　斜面：w总= fl+gh=fl

　　4.机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

　　②公式：η= w有用/ w总

　　③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

　　④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

　　5.机械效率的测量：

　　①原理：η= w有用/ w总

　　②应测物理量：钩码重力g、钩码提升的高度h、拉力f、绳的自由端移动的距离s。

　　③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

　　④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

　　⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

　　a、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

　　b、提升重物越重，做的有用功相对就多。

　　c、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

　　绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

　　三、功率

　　1.定义：单位时间里完成的功。

　　2.物理意义：表示做功快慢的物理量。

　　3.公式：p=w/t

　　4.单位：主单位w；常用单位kw mw 马力。

　　换算：1kw=103w 1mw=106 w 1马力=735w。

　　某小轿车功率66kw，它表示：小轿车1s内做功66000j。

　　5.机械效率和功率的区别：

　　功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

　　四、动能和势能五、机械能及其转化

　　能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。

　　理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。

　　②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。