l1=l2
特点
省力,但费距离
费力,但省距离
不省力也不费力
实例
撬棒、铡刀、瓶起子、
镊子、理发剪刀
天平
3、阅读生活物理社会:
了解生活中的剪刀各有什么特点?
为什么?
4、杠杆原理的应用
(1)课本例题分析。
(2)在一根长2米的杠杆的两端分别挂G1=30N和G2=50N的物体要使杠杆在水平位置平衡,支点应在距G1为米的位置。
5、阅读生活物理社会:
了解轮轴和斜面。
三、课堂练习
课本3W
四、板书
二、滑轮
(1)
教学目标:
1.认识定滑轮和动滑轮,能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的特点.
2.知道定滑轮、定滑轮的实质。
3.能识别生活和生产中常见的滑轮,
教学重点:
重点:
知道定滑轮、动滑轮的特点及其作用。
教学教具:
单个定滑轮和动滑轮、钩码、弹簧测力计、细线绳
教学程序设计:
一、新课引入
我们学校每周一都要举行升旗仪式。
提问:
我们用力向下拉绳子,国旗上升,你知道旗杆的顶部有什么装置吗?
学生回答,教师总结:
旗杆顶部有一个滑轮,滑轮是一个周边有糟的轮子。
观看实物,引出本节内容并板书:
二、滑轮
二、教学过程
1、认识定滑轮和动滑轮
观察课本图11-15和11-16的滑轮,教师模拟后,请学生指出,在使用时图中的两个滑轮有何不同点?
从而分辨出哪个是定滑轮,哪个是动滑轮。
教师总结:
使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮,称为定滑轮。
如果轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,就称为动滑轮。
演示:
手拿一个滑轮问学生这是什么滑轮。
(可能是定滑轮也可能时动滑轮,关键看如何使用它)
提问:
你还能举出其它应用定滑轮或动滑轮的例子吗?
可见,在生活中,滑轮这种简单机械被人们常用,人们为什么要使用滑轮?
使用滑轮有什么好处呢?
(学生尝试回答)
2、探究使用定滑轮的特点
组织学生实验:
参照课本图11-17和装置进行。
提问:
(1)改变弹簧测力计拉力的方向后,弹簧测力计的示数与钩码的重力大小有没有变化?
(2)当改变钩码的个数时,情况如何?
(3)你能从实验测得的数据中发现使用定滑轮的特点吗?
说明:
若钩码重力G与拉力F不等,提示线与滑轮之间有摩擦力。
结论:
使用定滑轮不省力也不省距离,但能改变动力的方向
3、探究使用动滑轮的特点
(1)组织学生实验:
参照课本图11-18和装置进行。
(2)学生思考设计表格
(3)通过实验将测得的数据填入表格
(4)总结动滑轮的特点。
从图4看,若要让动滑轮升高一个h,两边的绳子各减少h,这就意味绳子A端要上升2h;而重物是由两段绳子共同提升的,所以用一个动滑轮时能省一半的力,但却多费一倍的距离。
教师归纳:
使用动滑轮能省一半的力,但要费一倍的距离,不能改变力的方向。
4、滑轮的实质:
变形杠杆
(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆。
画图分析:
右图中,定滑轮的支点是转轴O,动力臂是轮的半径OB,阻力臂是轮的半径OA。
(2)动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆
画图分析:
右图中动滑轮的支点是A(而不是O),动力臂是轮的直径AB,阻力臂是轮的半径OA。
因此使用动滑轮可以省一半力。
三、课堂巩固
1、用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3
C.F1F3>F2
2、在图中,物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于( )
A.0.5G B.2G C.0.5f D.2f
2、在图所示两个滑轮中,其中A是________滑轮,B是________滑轮,使用它既可以________,也可以_____________.
四、课后练习
五、板书
二、滑轮
(2)
教学目标:
1、巩固对动滑轮和定滑轮本质的理解。
2、了解滑轮组的特点。
3、会根据滑轮组的挂线判断滑轮组的省力情况,会根据要求,正确组装滑轮组。
教学重点:
重点:
知道滑轮组的特点。
难点:
判断滑轮组的省力情况,会根据实际要求组装简单的滑轮组。
教学教具:
单个定滑轮和动滑轮、滑轮组、钩码、弹簧测力计、细线绳、铁架台
教学程序设计:
一、提问引入新课
提问:
动滑轮和定滑轮各有哪些特点?
通过前面的学习,我们已经知道定滑轮不能省力,但它可以改变力的方向,动滑轮可以省一半的力。
那你在生活中有时又想省力又想改变力的方向,该怎么办呢?
(我可以把动滑轮和定滑轮组合在一起)
板书:
滑轮组:
由定滑轮和动滑轮组合而成
二、教学过程
1、滑轮组
学生看课本图11—20,小明通过滑轮组能轻松地拉起摩托车。
滑轮组到底是怎样省力的,省了多少力,其中拉力与物体的重力之间有怎样的规律呢?
接下来我们通过实验来研究滑轮组的特点。
(1)学生实验:
组装由1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组。
提问:
有几种绕线方法?
这几种方法有什么不同?
(提示动滑轮上连着绳子的根数)
然后用弹簧测力计直接挂钩码,称出物重。
再用弹簧测力计通过滑轮组拉钩码匀速上升,并读出弹簧测力计的示数,即动力F的大小。
研究用滑轮组提起重物所用动力大小与物重之间的关系,并说明拉力的方向和重物移动方向。
教师画出数据表格后,学生实验,将数据计入表格,教师巡回指导。
(2)总结:
由学生报告实验结果。
重物由2段绳子吊着,拉力的大小约是物重的二分之一。
重物匀速上升,拉力的方向向下。
当重物由3段绳子吊起时,拉力大小约是物重的三分之一。
重物是匀速上升,拉力的方向向上。
提问:
由此你能否总结出拉力的大小与物重之间有怎样的关系?
(3)总结并板书:
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
”
公式:
F=
G。
(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
提问:
(1)怎样判断物体被几段绳子吊着?
(2)小明拉起摩托车的力大约是物重的几分之一?
(3)是不是动滑轮的个数越多就越省力呢?
为什么?
(提示:
使用公式的注意点)
F=
(G+G动)。
(考虑动滑轮重,但不计绳重和摩擦)
说明:
使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于货物升高的距离。
因为杠杆平衡原理,省几分之一的力,就要多移动几倍的距离。
(演示)
结论:
使用滑轮组时,手拉绳子移动的距离s与物体上升高度h的关系是:
s=nh。
三、巩固训练
1、如图,G1=900牛,G2=600牛,不计滑轮重和摩擦,提升重物时,比较F1和F2可得:
()
A、F1>F2。
B、F1<F2。
C、F1=F2。
D、不能比较。
2、在上图中画出人拉绳子提起重物时最省力的绳子绕法。
(n是奇数,固定端在动滑轮的上端;n是偶数,固定端在定滑轮的下端)
3、完成3W
四、布置作业:
练习册相关内容
五、板书
三、功
教学目标:
1、知道做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素判断物体是否做功
2、理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算
3、体会到简单机械给人们带来方便和快捷,能从功的角度理解使用简单机械“省力”和“省距离”之间的辨证关系。
教学重点:
重点:
功的概念、计算公式、单位.
难点:
机械功概念的引出和做功的两个必要因素
教学教具:
斜面、小车、砝码、木块、弹簧测力计、刻度尺
教学程序设计:
一、引入新课
请同学分别说出钓鱼杆和动滑轮属于哪种杠杆?
其特点是什么?
通过对不同机械的研究,我们发现:
省力的机械费距离,省距离的机械确费力。
那么有没有既省力又省距离的杠杆呢?
今天我们以斜面为例进行深入研究。
二、教学过程
1、探究斜面
(1)介绍实验器材
实验说明:
现在我们想把小车利用斜面送到一定的高度。
假设用手直接把重为G的物体提升h高度,所用拉力等于G,手移动的距离等于h。
如果利用斜面完成同样的任务,所用拉力F和G、手移动的距离s和h之间有什么关系?
(2)提问:
A.实验中需要测量哪些物理量,才能解决我们探究的问题?
(小车及砝码的重力、匀速拉动小车时的拉力、斜面的长度、斜面的高度)
B.拉动小车时要注意什么(平行于斜面,匀速拉动)
(3)实验步骤:
每次在小车上放不同数量的砝码,沿斜面方向匀速拉动小车。
分别测出拉力的大小F、小车通过的距离s、小车及车上砝码所受重力G、上升的高度h,并记录在小表中:
实验表格:
次数
F(N)
G(N)
s(m)
h(m)
Fs(N·m)
Gh(N·m)
提问:
A为什么要测量三组数据?
(通过多次实验,排除实验结果的偶然性,使总结的结论更加科学可靠)
B分析、比较表中的数据,你能从中得出什么结论?
(拉力F总小于小车和砝码的总重G,而小车移动距离s总大于小车上升高度h)
C如果我们再来考虑一下它们的乘积,又能发现什么结论?
(学生计算后回答:
Fs与Gh近似相等)
D因此,有没有既省力又省距离的方法使小车上升到一定的高度呢?
(4)教师小结:
实验表明,如不考虑摩擦等阻力的影响,使用其它机械也能得到与上类似的结论。
即没有既省力又省距离的机械。
2、功
通过刚才的实验,我们发现:
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,是一个有物理意义的量。
物理学中,把这个乘积称为机械功,简称功。
功的定义:
作用在物体上的力和该物体在力的方向上通过的距离的乘积。
.
功的原理:
使用任何机械都不省功。
功的公式:
W=Fs(W:
功F:
作用在物体上的力s:
物体在力的方向上移动的距离)
功的单位:
牛顿·米(N·m)专门名称:
焦耳(J)1J=1N·m
功的单位是为了纪念英国物理学家焦耳在科学中的贡献而命名的。
1J的物理意义:
1N的力作用在物体上,使物体在力的方向上通过1m的距离所作的功是1J。
你从地上拿起一个约50g的鸡蛋缓缓举过头顶的过程中,人对鸡蛋做的功约为1J.
3、做功的必要因素
(1)功的必要条件:
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。
强调指出:
“功的两个必要因素”的含义是指“两个因素缺一不可”。
(2)不做功的几种情况
例1,用力将一桶水从井中提上来,拉力对桶做功吗?
例2,一同学想搬动路边的一块大石头,他用了九牛二虎之力,虽然累得满头大汗,可是石头却一动不动。
这个例子虽然有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上通过距离,力学上就说没有做功,这是“劳而无功”。
例3,在极光滑的水平地面上滑动的铅球,是考惯性做匀速直线运动,虽然在水平方向上通过了距离,但没有水平方向的力作用于它,所以也没有力做功,这是“不劳无功”。
例4,提着重物水平前进,提力方向竖直向上,而重物水平移动,提力方向与移动距离垂直,此时提力也不做功。
总结归纳:
(板书)
a)有F,但S=0,则W=0即:
“劳而无功”
b)有S,但F=0,则W=0即:
“不劳无功”
c)有F,也有S,但F⊥S,则W=0
(3)提问:
举重运动员举着杠铃让记者拍照,运动员对杠铃做功吗?
被足球运动员踢出而在地上滚动的足球,在其滚动过程中运动员对该球做功吗?
重力呢?
一只苹果从树上掉下来,重力对它做功吗?
4、例题解析:
课本例题P16
三、学习反馈
1、判断:
作用在物体上的力越大,做的功就越多。
( )
2、起重机吊起质量为200kg的重物匀速升高5m后又匀速水平移动了5in,则在这整个过程中,起重机做功 [ ]
A.1000J B.2000JC.9800J 、19600J。
3、某人肩扛100N的重物,在下列情况下,他对物体做功的是 [ ]
A.人站在原地不动B.沿水平路面匀速前进10m
C.沿缓坡匀速前进了lmD.上述三种情况下都做了功.
4、20N重的木箱置于水平地面上,受5N水平推力作用下移动了10m,则在这过程中推力对木箱做功____J,重力对木箱做功____J.若一个人将木箱举高10m,则人做功____J.
四、功率
教学目标:
1、知道知道功率的概念和功率的物理意义
2、能通过实例作图等多种方式来描述功率
3、知道功率的公式、单位,能用公式计算功率
4、能自己设计实验测量功率.
教学重点:
重点:
知道功率的概念,理解功率的物理意义和计算公式
难点:
用功率的公式解决较综合的题目,设计实验估测人的功率
教学程序设计:
一、引入新课
提问:
做功的两个必要因素是什么?
功的计算公式?
设置情景:
有哪些方法能把重50kg的木箱运到8m高的楼上?
提问:
这些方法中哪些方法做功哪些方法没有做功?
做的功相同吗?
做功的那些方法有不同之处吗?
(完成同样的功所用的时间不同)
不同情况下,物体做功的快慢不同。
在物理学中,我们用功率来表示物体做功的快慢。
二、新课教学
1、功率
提问:
比较做功的快慢有几种方法?
(两种:
相同时间比较做功的多少,做功相同比较时间长短)
回顾:
我们曾经用那个物理量来描述物体运动快慢的?
它是怎样定义的?
速度是表示物体运动快慢的物理量,它是单位时间里运动物体通过的路程。
与此类似,我们应该怎样来定义功率的概念?
功率的定义:
单位时间内做的功
功率的公式:
功率=功/时间P=W/t
功率的单位:
瓦特(W),千瓦(KW),兆瓦(MW)(简介瓦特的生平)
1W=1J/s,1KW=1000W,1MW=1000KW
瓦特为国际单位。
某机器的功率为40W,物理意义是该机器每秒钟做的功为40J。
阅读课本P18图11-35,了解常见的功率值。
(1)功率的大小是机器的主要技术性能之一,选购机器应根据需要选择合适的机器。
(2)一个有用的推论:
对于匀速直线运动,因W=Fs,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv
2、估测上楼时的功率
(1)猜一猜:
哪些同学上楼的功率大?
猜测的理由是什么?
(2)思考:
所需实验器材?
(台秤、秒表、刻度尺)
待测物理量?
(3)实验步骤:
1)用磅秤测出某同学的质量m.
2)用刻度尺测出一级台阶的高度h.
3)用秒表记下该同学上楼所需的时间t,同时数出所上楼层的台阶数n.
4)换一个同学重复上述实验.
(4)实验表格:
人的质量m/kg
楼层高度nh/m
时间t/s
功W/J
功率P/W
(5)通过实验你发现功率的大小取决于哪些因素?
三、学习反馈:
完成3W
(1)
(2)题
四、课后练习:
练习册
五、板书:
五、机械效率
教学目标:
1、通过探究动滑轮,知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系.
2、理解机械效率的概念,知道机械效率的计算公式,会进行有关机械效率的计算.
3、知道机械效率的物理意义,知道实际的机械效率不可能是100%.
4、能设计试验,测定某种简单机械的机械效率.
5、通过功的原理从理想情况向实际情况转移,初步体会物理学研究从简单到复杂的过程,引起学习机械效率的注意,体会在生产、生活中提高效率的意义,体会物理原理在实际生产、生活中的价值,培养学生热爱科学的情感
教学重点:
重点:
有用功、总功、额外功、机械效率的概念
难点:
有关机械效率的计算
教学教具:
滑轮(2只)、弹簧测力计、钩码、细线、刻度尺。
教学程序设计:
一、引入新课
提问:
1、世界上有没有能够省功的机械?
2、理想情况下(不考虑机械摩擦等因素的影响),利用机械做功和直接对物体做功的大小有何关系?
3、但在实际生活中,人们利用机械做功和直接对物体做功的大小又有何关系?
为什么?
二、新课教学
1、活动:
“再探动滑轮”
实验器材:
实验步骤:
见课本
注意事项:
竖直向上匀速拉动弹簧测力计
实验表格:
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
对钩码做功Gh/J
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
手拉绳做的功Fs/J
1
2
3
4
(1)分析表中实验数据可以发现:
手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗?
哪个大?
(2)产生这一现象的原因是什么?
(3)由此可得出什么结论?
(4)活动中要做几种不