一、全章说明
概述
这一章讲述功和能的概念，以及动能定理和机械能守恒定律．这一章可视为牛顿力学的进一步展开．通过引入功和能的概念，在牛顿运动定律的基础上， 得出有关机械能的规律，特别是机械能守恒定律，使人们对自然的认识更加深入，并为解决力学问题开辟了新的途径．因此，这一章是力学部分的重点章．
逐步加深地理解功和能的概念以及功能关系，是学习本章的基本线索．在本章一开始就明确指出，做功的过程是能量转化的过程，要通过做功的多少定量地研究能量及其转化．动能和重力势能的定量表达式就是按照这一思路来确定的．在本章的最后一节，对功能关系做了总结，提出功是能量转化的量度．学生如果能够结合具体问题逐步理解这一线索，不但有助于把这一章的知识融会贯通，而且有助于今后从能量的观点学习其他部分知识．
解决力学问题，学生往往习惯于运用牛顿运动定律和运动学的知识，以为这样具体可信， 而不习惯从能量的观点和守恒的观点来分析． 而解决力学问题， 从能量的观点来分析，往往会带来方便．因此，培养学生从能量的观点分析问题，是这一章的基本要求．
单元划分
本章可分为五个单元：
第一单元 第一、第二两节，讲述功和功率的知识．
第二单元 第三节，讲述动能和动能定理．
第三单元 第四节，讲述重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系．
第四单元 第五、第六两节，讲述机械能守恒定律及其应用．
第五单元 第七节，讲述功是能量转化的量度．
具体说明
１考虑到义务教育课本中对能量的知识有所加强，本章在讲解功、功率、动能、重力势能、机械能守恒定律时，都是在复习初中知识的基础上展开的．讲解功，先复习初中讲过的公式Ｗ＝Ｆｓ，然后扩展为功的一般公式Ｗ＝Ｆｓｃｏｓθ．讲解功率，先复习初中讲过的公式Ｐ＝Ｗ／ｔ，然后扩展得出公式Ｐ＝Ｆｖ．讲解动能、重力势能，先复习动能、重力势能概念以及它们与什么有关，然后转入定量研究．机械能守恒定律也是在复习初中的基础上转入定量研究的．充分利用初中学过的知识，是本章叙述的一个特点．
２功的一般公式、动能定理、机械能守恒定律，都是在恒力、直线运动的情况下推导出来的．考虑到动能定理和机械能守恒定律的应用，并不限于恒力或直线运动，所以课本在叙述中有意识地作了扩展． 如在讲述功的计算时，介绍了在变力作用下， 做曲线运动时计算功的思路．讲解动能定理时，指出不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立．讲解机械能守恒定律时， 指出在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，此定律总是成立的．讲解重力势能时，介绍重力做功与路径无关，因此从直线运动情形推导出来的重力势能的变化与重力做功的关系，对曲线运动的情形同样适用．作这种扩展，有利于开阔学生的思路， 便于把结论用于变力和曲线运动的具体问题中．对知识给予扩展，这是本章叙述的又一个特点．
３前面提到，功能关系是学习本章的基本线索．课本在讲述动能的概念和动能定理时，没有把二者分开讲， 而是同时引入了动能的表达式和动能定理．这样叙述，思路简明，易于体现功能关系这一线索．考虑到初中已经讲过动能的概念，这样叙述学生接受起来不会有什么困难，可以提高学习效率．出于相同的考虑，重力势能的概念以及重力势能的变化与重力做功的关系也是同时给出，而没有把二者分开叙述．明确功能关系这一线索， 以利于提高学习效率，这是本章叙述的第三个特点．
４抓住以上三个特点，既有利于循序渐进，又可以提高学习效率，使学生更好地掌握本章的知识．这是我们的考虑，是否可行，希望在试教中进一步积累经验．
二、教学要求和教学建议
全章教学要求
１理解功和功率的概念，会用功和功率的公式进行有关计算．
２理解动能的概念，掌握动能定理，会用动能定理解决力学问题．
３理解重力势能的概念，以及重力势能的变化与重力做功的关系，了解重力做功与路径无关．
４了解弹性势能的概念．
５掌握机械能守恒定律，会用这个定律解决力学问题．
６理解功和能的关系，知道功是能量转化的量度，逐步学习用能量观点解决力学问题．
（一）功
教学要求
●理解功的概念，会用功的公式进行计算．
１知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素．
２会用功的公式Ｗ＝Ｆｓｃｏｓθ进行计算．
３理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功．
４知道合外力所做的总功等于各个力所做的功的代数和．
教学建议
１在本章开始时最好复习一下初中讲过的功和能的知识，并举例着重说明，做功的过程是能量转化的过程，突出本章的基本线索．
２本节教材的重点是正功和负功，除课本上的例子之外，还可以多举些例子，说明在什么情况下做正功和负功．
３“思考与讨论”的内容涉及如何判断滑动摩擦力的方向，希望复习有关摩擦力的知识，重点复习滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，总是阻碍“相对滑动”，要使学生清楚地认识到，滑动摩擦力既可做正功，也可做负功，既可是阻力，也可是动力．
４关于在变力和曲线运动情况下，如何计算功的思路，属于选学内容，有条件的，教师可讲一讲这个问题，但不做一般要求，目的是开阔学生的思路．
（二）功率
教学要求
●理解功率的概念，会用功率的公式进行计算．
１理解功率的公式Ｐ＝Ｗ／ｔ，并能进行有关计算．
２正确理解公式Ｐ＝Ｆｖ的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算．
教学建议
１本节教学的重点是使学生确切理解公式Ｐ＝Ｆｖ的意义，对此课本通过分析实例进行阐述，以期学生能够确切理解．教学中还可多举实例进行分析．
２本节在例题中，着重分析卡车由开动到匀速行驶的物理过程，然后运用公式解题，以避免学生简单地套用公式，同时养成分析物理过程的习惯．
（三）动能定理
教学要求
●理解动能的概念，掌握动能定理，会用动能定理解决力学问题．
１理解动能的概念，会用动能的公式Ｅ＝（１／２）ｍｖ２进行计算．
２理解动能定理的推导过程．
３知道不论外力是否为恒力，也不论物体是否做直线运动，动能定理都成立．
４会用动能定理解决力学问题，明白用动能定理解题的步骤．
教学建议
１动能定理实际上是对一个质点的功能关系，它贯穿于这一章教材，是这一章的重点．为了使学生印象深刻，可建议学生课后独立推导这一定理，这对培养学生的推导能力也有好处．
２本节安排一个例题，如果感到例题少，可补充一个例题．但这里计算不宜过多． 如果仅从解题的角度强调动能定理，以致削弱本章其他知识的学习，这对培养学生从能量观点分析问题是不利的．
３讲解例题之后可要求学生用牛顿运动定律和运动学公式去解同一问题，并进行比较，既可以使学生体会用动能定理处理问题比较方便，又可以增加学生运用动能定理的信心．
（四）重力势能
教学要求
●理解重力势能的概念，以及重力势能的变化与重力做功的关系．
●了解弹性势能
１理解重力势能的概念，会用重力势能的公式进行计算．
２理解重力势能的变化与重力做功的关系，知道重力做功与路径无关．
３知道重力势能的相对性．
４了解弹性势能．
教学建议
１“重力做正功，重力势能减小”，“克服重力做功重力做负功，重力势能增加”，这个结论不论是否还有其他力对物体做功，都是成立的．这一点学生往往有误解．另外，与动能定理的表述相比较（外力做正功，动能增加，外力做负功，动能减小），学生往往认为二者的表述不一致，而不理解．针对学生容易产生的上述问题，教师最好补充一些实例，从能量转化的角度进行分析，解开上述困惑．例如，在自由落体运动中，重力做正功， 重力势能减少，同时，由动能定理可得，动能增加，重力势能转化为动能．用手托着物体，把物体匀速举高，物体除重力外还受到手向上托的力， 重力势能的变化与重力做功的关系依然成立，即重力做负功，重力势能增加．物体所受的合外力为零， 按动能定理，动能保持不变．此时，人体内的化学能转化为重力势能．雨滴匀速下落时，重力做正功，重力势能减小，动能不变，重力势能转化为内能．本节课文第一小节重力势能后附在课文中的问题就是为此而设的．考虑到学生在初中已经分析过一些能量转化的问题， 因此，这里从能量转化的角度分析一些实例，学生不会感到陌生，而且只有从能量转化的角度来分析一些实例，才能解开学生的困惑．
２课本中提及“势能也叫位能，是由相互作用的物体的相对位置所决定的”．然后提及弹性势能、分子势能、电势能等，对势能的特点作了概括，这里只要求学生知道，便于今后讲分子势能和电势能，不必加以引伸．弹性势能在初中学过，可补充一些实例，加以复习． 分子势能在初中虽然提到，但考虑初中阶段学生只是知道这个名词，所以这里提到即可．
（五）机械能守恒定律
（六）械能守恒定律的应用教学要求
●掌握机械能守恒定律，会用这个定律解决力学问题．
１掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件．
２会用机械能守恒定律解决力学问题，明白应用这一定律的步骤，知道用机械能守恒定律处理问题的优点．
教学建议
１机械能守恒定律是本章的重点．课后可建议学生就自由落体或竖直上抛运动的情形独立推导此定律．
２学生对机械能守恒定律的适用条件应该有明确的认识，并且会根据适用条件判断具体过程中机械能是否守恒，这是应用此定律解决问题的前提，本章练习五的第１题就是为此而设的．
３建议在讲过第六节例题１后，可要求学生用牛顿运动定律和运动学公式求解，并把两种解法进行比较．
４课本对机械能守恒定律的表达，限于动能和重力势能的情况．有弹性势能参与的情况，只要求学生知道，并能定性地解释有关现象．
（七）功是能量转化的量度
教学要求
●理解功和能的关系，知道功是能量转化的量度．
教学建议
这节教材通过分析实例，得出结论：在机械能守恒的运动中，重力做了多少功，就有多少重力势能和动能发生转化．在机械能重力势能和动能不守恒的运动中，除重力之外的其他力做了多少功，就有多少机械能与其他形式的能发生转化．应该要求学生会用这个结论分析具体问题，并在这种分析的基础上，用能量的观点求解问题．教材不要求给出公式除重力之外的其他的力所做的功．学会用能量观点半定量地分析问题，比给出公式，直接用公式求解问题更为重要．本节后的练习以及习题中的少量题目，就是为此而设的．这类题目在教学中可适当补充．这对学生今后理解和运用普遍的能量守恒定律，是有好处的．