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1、苏科版九年级物理教案全集第十一章 简单机械和功一、杠 杆（1）教学目标：1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。2、知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。3、通过实验探究杠杆的平衡条件。教学教具：杠杆、支架、钩码、尺、线、夹子、老虎钳、羊角锤、起子、木板、开瓶扳手等教学重难点：1、力臂的概念与画法 2、探究杠杆的平衡条件新课教学：一、新课引入古希腊学者阿基米德曾说，他能搬动地球。但有个前提条件，你知道是什么前提条件吗？（给他一个支点和一根足够长的棍）这句话中“一个支点，一根长棍”指的是什么呢？为什么有了这两个条件就能翘起地球？这就是我们这一节课要学习的杠杆。二、新

2、课讲授1、什么是杠杆设计情景问题：今年5月12日的四川大地震造成山体滑坡、崩塌，使得大量公路被山石堵塞。人民解放军在接到疏通公路的命令后，在最短时间内赶到灾区进行公路疏通，但遇到很大的困难：有些地方大型机械无法到达，一些较大的石头无法搬动。如果你也是救灾人员，你会采取哪些方法来移走石头？哪一种方法更方便、省力？（用棍子翘石头等）生活中有许多任务都是采用类似的方法来完成的，你能再举几个例子吗？（用羊角锤起钉子、起子、剪刀、抽水机柄、指甲刀、撬棒、开瓶扳手等）这些工具在工作时有哪些共同的特点？（教师模拟后总结：一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动）需要注意的是杠杆并非一定是直的。一根硬棒能成为杠

3、杆，必须具备两个条件：（1）要有力的作用（2）能绕固定点转动。两个条件缺一不可。2、杠杆的五要素其实在几千多年前，人类就开始利用杠杆了，那么他们利用杠杆的目的是什么呢？（省力）对，我们利用杠杆时有时为了省力，那么杠杆为什么能够省力呢？要想知道原因，需要了解几个有关杠杆的名词。学生参照课本“图113 用螺丝刀撬图钉”理解杠杆的5个名词。为了学习的方便，我们可以把这个图画出来。（教师以撬石头为例示范画图）（1）支点：杠杆绕着转动的点（O）（2）动力：使杠杆转动的力。（F1）注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。（3）阻力：阻止杠杆转动的力。（F2）同样，阻力也是作用

4、在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。（l1）在我们这个例子中，如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）我们把从支点到动力作用线的垂直距离，叫动力臂。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。（l2）那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。（即“一点、二力、二力臂）提问：哪位同学来总结一下画力臂的方法？画力臂的口诀：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（支点到力的作用线的垂线）三、学习反馈1画出图中各力对支点O的力臂：2画出下（甲）、（

5、乙）图中的支点、动力作用点、阻力作用点、阻力臂。3如图11111（a）所示，杠杆在力F1、F2的作用下处于平衡状态。O为支点，L1是力F1的力臂，在图中画出F2的力臂和动力F1四、课后巩固练习册相关内容。五、板书一、杠 杆（2）教学目标：理解杠杆的平衡条件，知道三种杠杆的特点及应用通过三种杠杆的分析，培养学生观察、分析、概括能力及应用物理知识分析解决简单问题的能力通过了解杠杆在生活、生产中的应用，使学生进一步了解物理知识对提高人民生活、促进科学技术的发展以及在社会主义建设中的重要作用，同时培养学生的创新意识教学重难点：重点：1、理解杠杆的平衡条件2、能对常用的杠杆进行归类难点：会用杠杆的平衡条

6、件解决实际问题。教学教具：剪刀、钳子、瓶起子、镊子、指甲剪、天平、杆秤、杠杆和支架、钩码、弹簧测力计、线教学程序设计：一、新课引入同学们小时候都玩过翘翘板，现在请大家想一想：如果一个胖子和一个瘦子玩翘翘板，胖子一定会把瘦子压得跷起来吗？怎样才能让瘦子不被跷起来？两人在翘翘板上能否保持水平平衡，静止不动？这时两人到支点的距离有着怎样的关系？要想解决这个问题，我们必须要知道杠杆平衡的条件。二、新课讲授1、探究杠杆的平衡条件我们通常是在杠杆平衡的情况下使用杠杆的，所谓的杠杆平衡指的是杠杆处于静止状态或匀速转动。杠杆倾斜叫平衡吗？（1） 介绍实验装置（2） 实验说明：在实验前我们应该使杠杆在水平位置上

7、调平，为什么这样做，请同学们在实验完成后再来告诉我。接着请同学们观察一下，怎样调节才能使杠杆在水平位置平衡？（找学生起来说做法，教师演示）做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？（3） 实验探究：在杠杆的左边挂上不同数量的钩码，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，设弹簧测力计对杠杆的拉力F1是动力，钩码对杠杆的力F2是阻力。按照课本要求研究杠杆的平衡情况，并将结果记录下来。（学生实验，教师巡回指导）（4） 实验分析：找一组的实验数据分析。注意实验误差。（5） 概括总结：动力动力臂=阻力阻力臂，如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2，这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。提问：实验之

8、前我们为什么要让杠杆在水平位置平衡呢？这样做有什么好处。我国古人对杠杆进行了深入研究发明了许多相关器具，并将杠杆广泛用于生产生活，对人类文明的发展做出了巨大贡献。如我国在战国时期就在使用天平和杆秤。阿基米德说的“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能移动地球”的豪言状语，现在你能解释其中所包含的道理吗？也就是说，当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大，所用的力就越小，这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。杠杆原理也可以写成下面的形式：F1/F2=l2/l1提问：从这个公式我们可以看出胖子和瘦子在翘翘板上保持水平平衡、静止不动时，两人到支点的

9、距离有着怎样的关系？2、杠杆的分类理论分析：由：F1l1=F2l2，当l1l2时，F1_F2；当l1l2时，F1_F2；当l1=l2时，F1_F2（学生回答）。通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概念。（1）请同学们画出各杠杆的力臂，判断哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？（课本图11-6）提问：费力杠杆有没有优点呢？进一步分析得出这些杠杆的特点。（2）请同学们回答以下问题：省力和费力的具体含义是什么？省距离和费距离的具体含义是什么？引导学生说出问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小，则省力。反之，则费力。引导学生说出问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。

10、若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小，则省距离。反之，则费距离。（3）根据上述的分析推断一下，等臂杠杆的情况是怎样？分类省力杠杆（ F1F2）等臂杠杆（ F1=F2）图形概念l1l2l1F2F3BF1F2F3CF1F2F3F22、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（）A0.5GB2GC0.5fD2f2、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

11、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1120，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

12、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

13、。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：FG。（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（GG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，

14、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：snh。三、巩固训练1、如图，G1900牛，G2600牛，不计滑轮重和摩擦，提升重物时，比较F1和F2可得：（ ）A、F1F2。 B、F1F2。C、F1F2。 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

15、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

16、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(Nm)Gh(Nm)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、

17、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

18、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（Nm） 专门名称：焦耳（J） 1 J = 1 Nm 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

19、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S0，则W0 即：“劳而无功”b) 有S，但F0，则W0 即：“不劳无功” c) 有F，也有S，但FS，则W0 （

20、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、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 A1000J B2000J C9800J、 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10mC沿缓坡匀速前进了lm D上述三种情况下都做了功4、20N重的木箱

21、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

22、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

23、，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=Fv2、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.

24、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

25、、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/J1234（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