八年级下册物理全册教案新教科版.docx
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八年级下册物理全册教案新教科版
八年级下册物理全册教案(新教科版)
第十一章机械与功
节杠杆
教学目标:
知识与技能:
知道什么是杠杆;
理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
过程与方法:
通过举例认识杠杆,会分析杠杆的几个概念。
情感、态度与价值观:
体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。
教学重点:
认识杠杆。
教学过程:
一、引入新
通过浮力的学习,同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家,他在物理学方面的主要贡献有两项:
浮力问题与杠杆平衡问题。
阿基米德有句名言:
“给我一个支点,我可以撬动地球。
”
置疑:
阿基米德说这句话的根据是什么?
你认为这可能吗?
阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,也就是这节课要研究的问题。
二、杠杆
认识杠杆
要求学生观察书上图12-2-3:
生活中的常见的杠杆。
要求学生举出其他生活中的杠杆。
进行讨论,找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。
教师出示羊角锤,分析使用时有一固定点。
要求学生分析其余杠杆的固定点。
得到杠杆概念:
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体,可以是直的也可是弯的,形状也可以是各种各样,可是方的、圆的等。
要求学生再举其他例子。
例如:
用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。
订书机可以很方便地把纸装订在一起。
与杠杆有关的概念
首先认识杠杆的几个概念
支点:
杠杆绕着转动的固定点。
动力:
使杠杆转动的力。
阻力:
阻碍杠杆转动的力。
动力臂:
支点到动力作用线的距离。
阻力臂:
支点到阻力作用线的距离
力臂是支点到力的作用线的距离,作力臂的步骤:
找准支点;沿力的方向作出力的作用线;从支点向力的作用线画垂线;标出力臂。
教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。
画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点,在分析支点时,我们可以假想杠杆发生转动,杠杆围绕哪一点转动,哪一点就是支点。
如图所示,我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动,其中o点是不动的,所以o点就是支点。
力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起,沿力的方向所画的直线,如图所示,动力的作用线是从A点起沿F1方向的直线。
从支点o向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂L1,从支点o向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂L2了。
画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线,只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来,就不难解决力臂作法这一难点。
必须明确:
力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,如图所示中,不能把oA和oB作为动力臂和阻力臂。
例题:
在黑板上画出各杠杆的示意图,画出它们的支点、动力和阻力。
如:
铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂,巡回指导,最后进行讲评。
可选择分析一些实际杠杆,如:
抽水机、汽车刹车踏板、胳膊、缝纫机踏板等。
三、课堂小结
认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。
四、实践活动
注意观察生活中有哪些杠杆,试着分析它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
五、板书:
节杠杆
杠杆:
1、杠杆:
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
杠杆的几个概念:
支点:
杠杆绕着转动的固定点。
动力:
使杠杆转动的力。
阻力:
阻碍杠杆转动的力。
动力臂:
支点到动力作用线的距离。
阻力臂:
支点到阻力作用线的距离。
节杠杆
教学目标:
知识与技能:
1、知道杠杆平衡的条件;
2、能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
过程与方法:
经历“探究杠杆平衡条件”的过程。
情感、态度与价值观:
体验科学探究的乐趣,了解杠杆在生活中的应用。
教学重难点:
探究杠杆平衡条件。
教学器材:
杆秤
分组实验器材:
铁架台、杠杆、钩码等
教学方法:
实验探究法。
教学过程:
一、杠杆的原理
出示杆秤,对杆秤进行分析,画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
使用杆秤称水果,要求称不等量的水果,请一位学生上来演示。
置疑:
你为什么要这样称?
对,我们要使杠杆达到平衡。
杠杆的平衡与哪些因素有关,有什么样的关系?
与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
画力臂的步骤为:
:
在杠杆示意图上,确定支点,将力的作用线用虚线延长;第二:
从支点o向力的作用线做垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂;第三:
要用虚线画力臂,支点到垂足用字母表示出来。
二、实验探究
通过实验探究,得到确定的关系。
每2人一组实验,要求讨论如何设计这个实验。
步骤如下:
将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡;若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。
开始实验,完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后,任意选择五组,请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。
将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论。
教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。
可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。
【课堂练习】
.画出下图中F'和F"的力臂,并比较杠杆平衡时F'
与F"的大小.
.下图所示杠杆,oA长20c,AB长60c,现在A处挂一重200N的物体,若使B处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?
弹簧秤的示数是多少?
三、杠杆的分类
由杠杆的平衡关系,可以得到当力不等时,对应的力臂也不等。
可将杠杆分为三类:
杠杆类型省力杠杆费力杠杆等臂杠杆
力臂的大小关系L1>L2L1
力的大小关系F1F2F1=F2
力的作用点移动距离的大小关系s1>s2
费距离s1s2,因此使用撬棒撬石头省力而费距离。
要求学生举例,并进行分类。
四、课堂小结
杠杆的平衡条件F1L1=F2L2;
杠杆的分类:
省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
五、实践活动
通过探究,你能理解阿基米德的名言吗?
请就此写一篇短文。
用杠杆知识分析、理解天平的原理和调整过程。
六、板书
节杠杆
杠杆平衡的条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
第二节滑轮
教学目标:
知识与技能:
使学生借助已有知识:
理解滑轮的原理,知道滑轮的作用。
过程与方法:
由问题的提出、猜测、经过实验探究,使学生亲身经历物理问题的研究过程。
情感、态度与价值观:
体验科学探究的乐趣,学习科学的探究方法,从而领悟科学的思想和精神,培养抽象思维和论证问题的能力。
通过对实验数据的收集,培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
教学重点:
定滑轮、动滑轮的作用。
教学器材:
定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计
分组实验器具:
动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度板
教学方法:
采用实验探究、讨论归纳的方法。
教学过程:
一、复习提问
.杠杆有哪三种?
各有什么特点?
举例说明。
.剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆?
教师出示实物并进行演示,并画出这两个杠杆的示意图。
要求学生正确画出它们的力臂,讲清道理,说明结论。
剪铁用剪刀和镊子两杠杆示意图如图所示。
二、新课引入
教师先举一个滑轮的实例,再要求学生举滑轮的例子,根据使用时滑轮的不同情况进行分类。
提问它们的特点是什么,由此给出定义:
滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。
教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种:
定滑轮和动滑轮。
使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮,使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。
再举些滑轮实例,可连接录像。
定滑轮
观察定滑轮。
定滑轮工作时,它的轴固定不动。
举例:
如旗杆顶部的装置为定滑轮。
提问:
使用定滑轮有什么特点?
演示实验:
①称量钩码的重力;
②演示如图所示的实验,匀速拉动弹簧测力计,物体上升,拉力的方向改变,但弹簧测力计的示数不变,特点是G=F。
使用定滑轮吊起物体时,可以改变力的作用方向,达到操作方便的目的。
提问:
使用定滑轮不能省力,那么能否省距离?
能否省功?
按照下图进行演示。
使学生清楚地看到:
“动力作用点移动的距离s与物体上升高度h相等,使用定滑轮不能省力,也不能省距离。
”由此得出使用定滑轮不能省功。
动滑轮
教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析,此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点?
教师在学生讨论后小结:
动滑轮工作时,轴和重物一起移动。
另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
提问:
使用动滑轮有什么好处?
动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样?
组织学生实验,按课本实验探究,参照下图进行实验。
由于研究定滑轮时教师已演示过实验,学生可以自己设计出实验步骤。
说明:
重物用2个钩码表示,有利于分析数据。
用弹簧秤测出钩码重。
读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
学生实验,教师巡回指导。
学生实验完毕后,教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中,分析学生数据。
总结:
使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。
动力作用点移动的距离s是物体上升高度H的2倍。
使用动滑轮不能省功。
说明:
在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
三、课堂小结:
认识定滑轮、动滑轮。
四、实践活动建议:
“发展空间”中的“我的设计”。
五、板书
第二节滑轮
一、定滑轮
.滑轮的位置固定不变。
.不省力,可以改变力的方向。
.使用定滑轮不省功。
二、动滑轮
.滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。
.可以省一半力,但不能改变用力方向。
.使用动滑轮工作,不省功。
第三节功和功率
教学目标:
知道力学中的功的含义。
理解力学中做功的两个必要的因素。
理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
理解功率,知道什么是功率及功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。
会用功率的公式进行简单的计算。
教学重点:
功的概念和物体做功的两个必要条件;
运用公式进行简单的功的计算。
教学难点:
理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
正确判断力是否对物体做功。
会用功率的公式进行简单的计算。
教学器材:
斜面、小车、砝码、木块、弹簧测力计、刻度尺
教学过程:
一、复习,知识准备
力的三要素是什么?
2、水平推箱子,推力方向怎样?
向上提箱子,拉力方向如何?
4、重力的方向如何?
二、引入新
依日常生活中一些做:
“工”和“功”的例子。
引入新课并启发学生区分“工”与“功”,进一步得出做功的两个必要因素。
三、新课教学
力学里所说的功包括两个必要的因素:
作用在物体上的力。
物体在力的方向上通过的距离。
举例几个不做功的例子:
物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。
如在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动。
没受力。
物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。
如一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体没有做功。
物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上移动的。
如手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力没有对桶做力。
功的计算,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功的计算式:
=FS
功的单位:
焦耳,1焦=1牛•米。
功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体通过的距离成正比。
1焦耳的物理含义:
在1牛顿力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是1米。
功率
功率是表示物体做功快慢的物理量。
功率的定义:
单位时间内完成的功叫做功率。
功率的定义式:
P=/t
功率的单位:
瓦特1瓦=1焦/秒;1千瓦=1000瓦。
物理意义:
1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。
介绍功率另一个单位:
1马力=0.735千瓦=735瓦。
一些机械常见的功率。
例题,用分析法分析,板书。
P=/t而=Gh、G=g、=ρv
介绍额定功率。
四、例题与练习。
五、小结及作业。
第四节机械效率
教学目标:
知识与技能:
1、理解有用功、额外功和总功的含义;
2、理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;
3、知道提高机械效率的意义和主要方法。
过程与方法:
经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;通过讨论,了解如何提高机械效率。
情感、态度与价值观:
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
教学过程:
一、有用功、额外功和总功的概念
观察教材图11-5-1或举一个具体的例子。
机械做功,如起重机将砖块提升到楼顶,除了克服砖块重力做功外,也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功;此外,由于物体之间总存在摩擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服摩擦做功。
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起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。
有用功和额外功之和叫总功。
用表示总功,表示有用功,表示额外功,它们的关系是
举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念
提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?
视学生理解程度可再举几个例子。
二、机械效率举例引出机械效率
学校二楼的墙坏了一个洞,修补的话需要40g的水泥。
如果你是建筑工人,你需要将40g的水泥从一楼搬到二楼。
现在你手上有重5g的铁桶,重2g的塑料桶,都能装下40g水泥,你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去,当然也可以自己提上去。
提问:
你愿意采取哪种方法?
提问:
为什么?
提问:
“做的功少”指的是什么功少?
有用功、额外功、还是总功?
提问:
三个方法做的总功不同,有用功相同吗?
逐步引导。
任何机械所做的有用功只是总功的一部分。
有用功所占的比例越大,说明机械的效率越高。
物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率的符号是η,读作:
yita,常用百分数表示。
说明:
η为一比值,没有单位。
提问:
总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?
说明:
在实际机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功是一定存在的,即>0,可见η<100%;只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等因素可以忽略,这时=0,
η=100%。
三、例题
例题:
如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2,所用的拉力F是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
教师板演。
解:
人做的总功等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。
人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2=4,h为货物提升的高度。
=Fs=250N×4=1000j
有用功只是克服货物重力做的功。
货物所受重力G=400N,提升高度h=2。
则
=Gh=400N×2=800j
=-=1000j-800j=200j
η=×100%=×100%=80%
总结:
由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。
四、提出提高机械效率的意义
机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。
η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。
提问:
如何提高机械效率呢?
提问:
例题中可以采取什么方法减少?
当机械一定时,在可能情况下,增加,也可以提高η。
提问:
例题中怎样增加?
五、与功的原理对比
说明:
一般来说,用机械对物体做功,有用功是固定的,这时候,机械效率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。
提问:
这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?
六、课堂小结
今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一:
机械效率η。
通过η的计算公式:
η=×100%
=[/]×100%
讨论了如何提高机械效率的方法。
七、课后作业:
学生训练手册相关内容。
八、板书:
第四节机械效率
一、有用功:
额外功:
总功:
有用功和额外功之和
二、机械效率:
η有用功跟总功的比值
η=×100%=[/]×100%
η无单位
实际机械η<100%;理想机械η=100%
三、如何提高机械效率
在一定时,减少额外功;
在一定时,增加。
第五节改变世界的机械
教学目标:
知识与技能:
理解动能和势能的相互转化,能举例说明动能和势能的转化;
能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况,培养学生理论联系实际的能力。
情感、态度与价值观:
通过列举一些学生感兴趣的机械,培养学生学习物理的兴趣,使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位,树立科学的发展观。
教学器材:
斜槽、小钢球、弹簧
教学过程:
一、新课引入
提问:
从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?
在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?
为什么?
在滚下的过程中有没有动能?
它的动能有没有变化?
为什么?
二、动能和重力势能的相互转化
边演示边说明
说明:
小球在斜槽最上端时,重力势能最大,动能为零;在从斜槽上端滚下的过程中,重力势能不断减小,动能不断增加,到斜槽最下端时,速度最大,高度最小,也就是说重力势能最小,动能最大。
所以说在从斜槽上端滚下的过程中,小球重力势能逐渐转化为动能。
演示:
小球从斜槽最下端向上滚。
注意不让小球滚出斜槽。
提问:
小球的动能和重力势能又怎样变化。
说明:
在从斜槽最下端向上滚的过程中,小球的动能逐渐转化为重力势能。
总结:
在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
提问:
举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。
三、动能和弹性势能的相互转化
演示:
弹簧水平放置,将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球在水平桌面上滚动。
说明:
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
提问:
举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。
四、弹性势能、动能和重力势能的转化
演示:
将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球弹起,上升到最高处后,又落到地面。
提问:
这个过程中弹性势能、动能和重力势能是怎么转化的?
总结:
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
提问:
举出在现实生活中弹性势能、动能和重力势能相互转化的例子。
五、机械能同其它能之间的转化
说明:
物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。
能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外,还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
列举教材上几个图中的例子。
总结:
在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
提问:
分析一下教科书图12-6-4中拉弓射箭过程中的能量。
六、改变世界的机械
凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。
人类文明的发展史就是一部机械的发展史,机械改变了我们的世界。
我们来看看人类已经发展了多少先进的机械。
具体详细列举几种学生感兴趣的现代化机械。
如:
神舟5号,机器人,等等。
可采取多媒体辅助。
七、课堂小结
我们知道了:
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
现代化机械正实现着各种各样的能量转化,改变着我们的世界。
八、作业
学生训练手册相关内容。
九、实践活动:
制作麦克斯韦摆,并通过它研究动能和重力势能的转化;在因特网上查找有关神舟五号、机器人等有关资料。
十、板书:
机械能的转化
一、在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
二、在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
改变世界的机械
凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。
机械时刻改变着人类社会。
第十二章机械能
节机械能
教学目标:
知识与技能:
1、理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;
2、知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;知道弹性势能的大小与弹性形变有关;
3、知道机械能的概念。
过程与方法:
结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
情感、态度与价值观:
在现实生活中树立起科学的能量的观念。
教学仪器:
铅球,乒乓球,橡皮筋,纸弹,弹簧,小钢球
教学过程:
一、新课引入
引入能量
我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发等等。
“能量”是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。
我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。
并且,物体能够做的功越大,这个物体具有的能量就越大。
能量的单位和功是一样的,也是焦耳。
自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式——动能和势能。
二、动能
列举日常生活中常见的具有动能的物体。
有条件时可以幻灯片演示:
失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的,跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。
提问:
是什么原因使它们都能够做功的?
它们有什么共同特点?
它们的能量是因为它们运动才具有的。
我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
提问:
举例哪些物体具有动能。
提问:
物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。
那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?
汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物