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機械能

發布時間:2018-07-12

機械能

第十四章 (三、功和功率)

目 標

1.知識與技能
知道做功是能量轉化或轉移的過程。
理解功的概念,知道使用任何機械都不能省功。
理解功率的概念。

2.過程與方法

通過觀察和實驗了解功的物理意義。

3.情感、態度與價值觀

具有對科學的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。
說明與建議

學生已經學過了電功、機械能,知道了一些能量的知識,“功”的講解應從能量轉化的角度入手。課本圖14.3-1中的三幅圖表示在力的作用下,物體的動能或勢能發生了變化,說明力對物體做了功。課本圖14.3-2中,物體雖然受力,但是它的動能或勢能都沒有變化,就不能說力作了功。讓學生理解做功是能量轉化的過程。
在第十二章“力和機械”的學習中,學生知道了使用簡單機械可以省力或者可以省距離,可先復習一下有關簡單機械的知識。
用手直接把物體舉高與使用簡單機械把物體舉高相同的距離,物體的勢能的增加是一樣的,而物體勢能的增加是通過力來完成的。通過對定滑輪做功的演示、分析,得出力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個不變量,給出功的定義。這里還可進一步用杠桿做演示,表明使用機械時,人們所做的功,都等于不用機械而直接用手所做的功。
教師也可嘗試用探究的方式來教學,向學生說明,使用任何機械都不能省功。
由于做功的多少表示能量轉換的多少,所以功的單位與能的單位是一樣的,都是焦耳。把一個普通大小的蘋果舉高1m,做的功大約是1j,讓學生對焦耳的大小有大致的概念。
想想議議
這個討論主要是要使學生認識功是由“力”和“在力的方向上移動的距離”兩個因素決定的。如果力沒有“在力的方向上”移動距離,力就沒有做功。在課本圖14.3-2動中,人提著桶雖然很費力,但是人的拉力沒有在拉力方向(豎直方向)上移動距離,所以人的拉力沒有做功。
功率
這里可先復習一下電功率的概念,學生已經學過了“電功率”,知道電功率表示消耗電能的快慢,也就是電流做功(電能轉換成其他能量)的快慢。課本用與速度類比的方法引入功率及其計算公式,使學生理解功率的物理意義,懂得它是一個表示做功快慢的物理量。
這里要強調剛才學的“功”和“功率”,與以前學過的“電功”和“電功率”的含義、單位、符號都是一樣的。
課本上介紹了一些功率值,意在加深學生對功率的物理意義的理解,使學生對人和一些事物的功率數值有個具體的概念,懂得功率大或小的意思是什么。
想想議議
這個討論意在讓學生了解比值的方法是物理學中一種常用的方法,在其他方面也有許多應用。在物理學中,振動次數與時間之比表示振動的快慢、熔化溫度與時間之比表示熔化快慢等;在生活中,從媒體中經常可以聽到的經濟增長率、人口增長率都表示物理量變化的快慢。
課本列舉了一個計算功率的例題,意在練習功和功率公式的應用,使學生加深認識功──力和在力的方向上移動的距離的乘積,功率──單位時間內所做的功。
動手動腦學物理
1.25kw×4h=0.4kw×t,t=250h。
2.不能。甲先到達山頂表明甲用的時間較短,但是甲和乙哪個做的功多并不知道,而功率是由功和時間兩個因素決定的,所以不能判定哪個人的功率大。
3.3.6kw。
4.略。
5.從表中可以看出,洗衣機的額定洗滌輸入功率是350w,額定脫水輸入功率是220w。實際洗滌輸出功率、脫水輸出功率是多少等。

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