九年级物理教案上册.doc

第十一章 简单机械和功课题111 杠杆课时四课时教学目标 初步认识杠杆，了解杠杆的应用，会将杠杆分类，能用探究的方法研究杠杆的平衡条件，并能用来进行简单的计算。 会正确画出杠杆的示意图，并能进行简单的小制作。 培养学生科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。教学重点与难点重点：有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。教具木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计教 学 过 程互动与反馈第一课时：一、初步认识杠杆1.提出问题： 展示木板上的图钉，想出办法怎样可以将其把出来？ 在这些方法中，哪一种方法最省力？ 观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。指出用上述方法时，有什么共同之处？2得出杠杆的定义： 一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。3关于杠杆的名词： 支点O：杠杆绕其转动的固定点。 动力F1：使杠杆转动的力。 阻力F2：阻碍杠杆转动的力。 动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离。4讲解杠杆示意图的画法： 例题：画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。先找支点O；再确定动力、阻力的作用点；交待判断动力、阻力方向的方法。说明力臂的画法有两种：一种用带箭头的细线表示，另一种用虚线加大括号表示。指出什么是力的作用线。可以用螺丝刀、羊脚锤、尖嘴钳等工具。螺丝刀最省力。5总结本课时内容。6作业：1.画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。2. 画出下图所示的扳鱼网的杠杆示意图，并标出动力和阻力臂。第二课时：巩固杠杆示意图的画法，学习画最省力的杠杆1纠正作业中存在的问题，强调：阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上；由重力产生的阻力，要注意阻力的作用点一定在杠杆上，而不是画在物体的重心上。2复习提问：杠杆的定义、力臂的概念3让学生找出开瓶扳手的支点，并画出阻力F2，交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。4讲解例1：如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。 先利用杠杆的平衡条件，说明当阻力和阻力臂一定时，要想动力最小，一定是动力臂最大。 支点与力的作用点的连线作力臂时，力臂最大。5讲解例2：画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 利用这个变式，再次强调欲使力最小，必须力臂最大。6总结本课时内容，布置作业：画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。如图所示，用最小的力把重油桶推上台阶，推力的作用点在何处？方向如何？在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。第三课时：分组实验三、探究杠杆的平衡条件 1介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。 2讲清：什么是杠杆的平衡状态：静止或匀速转动。调节杠杆平衡的方法：左沉右调为什么要在水平位置平衡？a.便于直接读出力臂的大小b.使杠杆的自重落在支点3分三种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记入表格中：测量次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 123456789钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数如何变化？钩码的数量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？ 4让学生分析表中的数据，得出结论。 补充实验：让动力和阻力位居同侧，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？5指出：古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件： F1l1=F2l2 并发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。四、杠杆的应用和分类1省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时，动力小于阻力 2费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时，动力大于阻力 3等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时，动力等于阻力以上诸条先让学生归纳总结，再举出应用的实例。 练习：对课本P23的常见器具进行杠杆分类，并说出分类原则。作业：课本P26 交待力臂的画法：用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过原点O。最省力的方式是力臂最长。找出用开瓶扳手打开瓶盖时的支点、动力、阻力，并画出动力和阻力的方向注意支点的确定方法。记入笔记。不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。动力动力臂阻力阻力臂斜拉时杠杆的力臂变小，所以力要变大。应用举例：（请学生回答）手推车、船浆等筷子、理发剪刀等天平第四课时：五、有关杠杆的计算例1课本例题估算大象的质量。解：铁笼对杠杆的拉力F2与大象所受重力大小相等（铁笼重不计）：F2=mg大象质量为： 例2密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图8所示，则此直尺受到的重力是 ( )A.2.5N B.5N C.10N D.无法确定答案：C六、有关杠杆的简答题例3在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554 于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在什么问题？ 【答】实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加。强调研究对象，指出阻力F2与大象重力的不同。判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。均匀物体的重心在它的几何中心。【讨论】这是一道探究“杠杆平衡条件”的实验题，。该组同学根据对提出的问题猜想设计并进行实验，记录了实验数据，再经过分析归纳得出结论，符合科学探究的一般过程。该组同学在探究时，只收集了一组数据，而这组数据又恰好符合他们的猜想，因此得出他们的猜想是正确的。这个结论是不科学的。因为一组数据具有偶然性，要得出规律必须通过对多次实验数据的分析归纳，找到共同的规律才能得出结论。课外作业：1如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆自重不计，AO=BO，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持平衡，这时在B端需施加最小的力为F1；若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端需施加最小的力为F2，则( ) AFlF2 CF1=F2 D无法比较答案：B2将大桥的结构进行简化，取其部分可抽象成如图所示的模型。（1）可以看出它用到了杠杆的相关知识。其中O是_，是 ， 代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。（2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加塔桥的高度。请分析原的目的。教学后记:这是简单机械的第一节内容，且内容较难，为了让学生更好的掌握，所以花费较长时间，学生掌握一般，实际应用上较差。让学生练习将生活、社会生产中的物理问题转化为简单的物理模型，用物理知识解释。作业反馈：课题112 滑轮课时两课时教学目标 初步认识定滑轮和动滑轮，了解这两种滑轮在生活和实际中的应用。 明确定滑轮和动滑轮的实质是变形杠杆。 知道定滑轮和动滑轮组合在一起使用可以组成滑轮组，达到既省力又能改变力的方向的目的。 通过本节的学习，初步了解透过现象看本质的思想方法。教学重点与难点重点：定滑轮和动滑轮的特点及它们的实质难点：动滑轮的瞬时支点的确定方法 根据设计要求，连接滑轮组的绕绳方法教具铁架台、滑轮两个、长细绳、钩码四个、滑轮组（由两个滑轮组成的）两个教 学 过 程互动与反馈第一课时：定滑轮和动滑轮的特点一、初步认识滑轮1提出问题：如何把木料运到楼上？ 做一做：选择合适的器材做一个模型，试一试能否实现自己的设想。2介绍滑轮的结构：主要部分是能绕轴转动的轮子。观察使用时的情景：a.使用时滑轮轴的位置固定不动；这种滑轮称为定滑轮；b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮。3.请学生举出生活和生产中应用滑轮的实例，并指出分别是哪一种滑轮。4.说明滑轮是一种简单机械。二、探究使用定滑轮的特点1按右图所示方式组装定滑轮。2在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。旗杆顶端的滑轮、塔吊提起重物时下端的动滑轮、电梯上的滑轮等。4改变钩码的个数，重做上述实验。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1235分析表中的数据，得出的结论是：使用定滑轮不能省力，但可以改变动力的方向。三、探究使用定滑轮的特点1按右图所示方式组装动滑轮。2竖直向上拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系。（将实验数据记录在表中）3改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1234分析表中的数据，得出的结论是：使用动滑轮能省一半力，但不能改变动力的方向。补充实验：改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。四、课堂练习和作业：1工厂为了搬运一个笨重的机器进车间，某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面)，其中最省力的方案是 ( )可以发现，当弹簧测力计斜向上拉时，拉力的示数会变大。【答】C2. 如图所示，用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动，拉力分别为F1、F2、F3，比较它们的大小，其中正确的是 （ ） AF1=F2=F3 BF1F2F3CF1F3F2 DF3F1F23课本P31 课课练第二节第二课时：定、动滑轮的实质及滑轮组的组装与特点一、纠正作业中的错误：1滑轮的识别，尤其是乙图中的滑轮，它是动滑轮，作用力作用在中心的轴上，虽然费力但是省距离。2讲清动滑轮重力不能忽略的情况下，如何判断绳子自由端的拉力。二、讨论定滑轮和动滑轮的实质1回忆杠杆的五个要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。2请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。3得出结论：定滑轮实质是一个等臂的杠杆。4找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。（动力臂是阻力臂的2倍）5请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大（动力臂变小）。6得出结论：动滑轮实质是一种能省力的杠杆。【答】B三、滑轮组1定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。2特点：既能省力又能改变力的方向重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。四、简单滑轮组的设计与组装组装口诀：单从动，双从定，从里向外绕。例：按照要求组装下列滑轮组。（动滑轮自重不计）用G/2的力提起重物；用G/3的力提起重物。五、课堂练习：如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是 ( ) A294 N B196 N C098 N D049 N六、作业：1标出甲、乙滑轮的支点O，并画出动力臂和阻力臂。21人站在二楼阳台上，要将楼下700N的重物拉上来，绳子的最大承重是300N，应怎样设计滑轮组，能将重物提起且使用滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)?教学后记:本课是介绍滑轮的简单知识，关于滑轮组绕线学生掌握较差。课题11-3 功课时两课时 教学目标探究什么是物理学中的功，知道物体做功的两个必要条件，知道功在国际单位制中的单位。 能根据物体做功的两个必要条件判断力对物体是否做功，会用公式计算功的大小。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。教学重点与难点重点：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。难点：正确判断力是否对物体做功。教具斜面、小车、砝码、木块、弹簧测力计、刻度尺教 学 过 程互动与反馈第一课时：功的基础知识一、课题引入1回顾利用动滑轮提升重物，可以省力，但要费距离；利用定滑轮提升重物，不能省力，但也没有多移动距离。2分析杠杆省力与省距离之间的关系。3提出有没有既省力又省距离的杠杆？二、探究斜面1介绍所要探究的斜面的实验装置，并装配好。2.提出问题：需要测量哪些物理量，可以解决我们需要探究的问题？（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）拉动小车时要注意什么？3请同学们设计记录实验数据的表格：测量次数F/Ns/mG/Nh/mFs/(Nm)Gh/(Nm)4进行实验将实验数据纪录在表格中。5分析表格中的数据，引导学生得出实验结论。请学生回答。由学生先讨论再回答。结论：Fs与Gh近似相等；Fs略大于Gh。三、关于功的概念1进一步分析实验结论，得出：不考虑摩擦等阻力影响，没有既省力又省距离的机械。2指出：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，物理学中称为机械功，简称功。3功的计算公式：W=Fs W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。4在国际单位制中，功的单位：焦耳，符号：J1J=1Nm 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。5提出1J的功有多大？ 从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，做功大约1J。四、总结本课时内容，课堂练习：例1. 如图，李萍同学将同一物体分别沿倾角不同的光滑斜面推上同一高度，则李萍做功 （ ）A沿AD推力做功较多B沿BD推力做功较多C沿CD推力做功较多D沿AD、BD、CD推力做功一样多例2如图所示，在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？五、作业：课本P34 第二课时：功的知识巩固、习题课一、回顾功的计算公式、单位，请学生回答。二、根据做功的两个必要条件，判断是否对物体做功。1明确做功的两个必要条件：一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定距离2强调判断是否对物体做功，两个必要条件缺一不可。3例举下列三种情况，判断对物体有没有做功：物体受力的作用，但在力的方向上没有通过一定距离；物体由于惯性通过了一段距离，但在运动方向上没有受到力的作用；物体受到的力的方向与物体运动的方向始终垂直。三、识别物体是否做功例1下列实际情况中，人对物体做功的是( )A. 人肩上扛着重物，在水平路上匀速前进了一段距离B. 举重运动员将杠铃举在头顶稳稳地停留3s的过程中C人手提着重物，在斜坡上匀速前进了一段距离D. 人脚踢出的足球，在草地上滚动了10 m的过程中例2观察图片，判断下列几种情况是否对物体做了功？司机用力推汽车，但汽车纹丝不动；足球在草地上滚了一段距离；学生背着书包在水平路面上匀速前进；女孩把一箱报刊搬起来。 例3在下图的四种情境中，人对物体做功的是 ( )四、关于功的计算1讲解课本上的例题2重G的物体在水平地面上受水平向右的恒定拉力F作用时，由A移动到B，又移动到C，如图所示。已知AB段较粗糙，BC段较光滑，且 2。设拉力F在AB的过程中做功W1，在BC的过程中做功W2，则关于W1、W2大小关系正确的是( )AW1：W2l：l BW1：W21：2C. W1：W22：1 D少条件，不好判断大小关系三、估算及用等效替代的思想方法解决实际应用问题例题：大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功? ( )A200J B300J C400J D500J四、课堂综合练习1放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家过程中对书包所做的功约为（）A0J B400J C2000J D2400J2一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶，有关数据如下表所示。自行车净重200N行驶过程中轮胎与地面接触的总面积1102m2匀速行驶过程中的总阻力30N车轮直径0.61m轮胎承受的最大气压1.2105Pa在车行驶过程中，车对地面的压强是多大？该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？五、作业：复习教学后记功和功率是初中物理的一个难点，尤其是所涉及的计算，学生掌握不太好。学生无法分辨出物体所受力到底在什么方向上？通过多少距离？有没有做功？做多少功？一旦题目力或者距离的数据多一个，学生就不能正确的辨别了。让学生利用功的公式进行推导，并对相应的物理量进行估算。请学生回答，并说明理由。答案：C没有没有没有做功答案：D请学生分析：水桶受力、力的作用点移动的距离，并计算出功的大小。答案：B强调功的大小与接触面的粗糙程度无关。答案：A答案：B复习回忆有关压强、压力的概念。答案：7104Pa 7.2104J课题11-4 功率课时两课时 教学目标知道功率是描述物体做功快慢的物理量。理解功率的物理意义，掌握功率的计算公式、单位。能通过实例、作图等多种方式来描述功率，能用公式计算功率。会设计实验，估测功率。知道功和功率相互间的关系。在实践活动中培养学生运用物理知识的能力教学重点与难点重点：功率的概念和物理意义难点：设计实验估测人的功率教具体重计、秒表、刻度尺教 学 过 程互动与反馈第一课时：功率的基础知识一、新课导入问题1：小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，一次他跑步上楼只用了40s，请问：小明在两种情况下，做的功是否相同？你认为这两种上楼方法从物理的角度思考，有什么不同？问题2：有一堆沙子约1t，要送到七楼上去，一种方法是把它们装在桶里，一桶一桶的抬上去；另一种方法使用小型塔吊一次吊到七楼。你认为两种情况下，对沙子做功是否相同？说出你的理由。用这两种方法运送沙子，所用的时间是否相同？哪一个快？得出：为了描述做功的快慢，需要引进一个新的物理量_功率二、关于功率的概念1用速度可以表示物体运动快慢来类比，讲述功率的定义： 单位时间内做的功叫做功率。用字母P来表示。2功率的计算公式：3功率的单位：在国际单位制中叫瓦特,简称瓦，用符号W表示。 1W=1J/s(瓦特：英国工程师、发明家)请学生思考和回答。4在工程技术中，功率常用的单位还有：千瓦（kW）、兆瓦（MW）换算关系：1kW=103W 1MW=106W三、介绍一些常见物体的功率：课本P36 记住人平时骑自行车的功率约为6080W.四、关于功率计算的典型例题例1下列说法中正确的是 （ ）A物体做的功越多，则功率就越大B物体做功的时间越短，则功率越大C在相同的时间内做的功越多，功率越大D功率越大，则做功越多 例2甲、乙两同学进行爬杆比赛爬到杆顶时，甲用了9s，乙用了10s，甲、乙两人质量之比是5：6，则他们爬竿的功率之比P甲：P乙等于( )A3：4 B 4：3 C25：27 D 27：25例3某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能，重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，求：小腿对绳的拉力。绳拉重物的功率。五、课堂练习：1如右图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是 （ ） AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲=P乙 D无法比较确定【答】本题选 B2如图所示某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少_N。若他在lmin内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少_W。【答】 300 60六、小结和作业：课本P38 第二课时：实验“估测人的功率”及功和功率的初步综合练习一、设计、实施估测人的功率的实验1回顾功率的计算公式2在现代生活中，在制定健身训练计划时，常常要测出在正常情况下人的功率。指出在学校里，可以利用台阶进行测量。3请同学根据学过的知识回答： 需要测量哪些物理量，可以测出人的功率？ 所需要的测量工具是什么？ 计算功率的表达式是怎样的？ 设计出记录表格实验次数重力G/N台阶数n一级台阶高度h/m时间t/s功率P/W1234与同学合作，测量在不同情况下人的功率。5想一想：还有哪些简便的方法可以测出人的功率？（如跳绳、跑步等）健身教练为什么能通过音乐节奏的变化来控制学员的运动量？二、功和功率的有关练习1推导计算功率的另一公式：说明用这一公式也可以计算功率，若v是某一时刻的速度,，还可以用它计算某一时刻的功率。2典型例题例1在中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为_J，她跳绳的平均功率约为_W。(g=10Nkg) 例2小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N，上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为 ( )A150W B300W C1500W D3000W说明这两种方法也可以测人的功率。例3一辆功率为45kW的汽车，以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km，求汽车受到的阻力。三、课堂练习1如图重30N的物体，在5N的水平拉力作用下，2s内匀速移动了120cm，则物体受到的摩擦力为 N，拉力的功率为 W。（不计滑轮及绳子自重，轮与绳的摩擦）2下列说法正确的是 （ ）A功率越大的机器做功越多B功率越大的机器做功越快C功率越大的机器做功时间越短D功率越大的机器做功越慢 3甲、乙两位同学进行爬竿比赛，匀速爬上相同高度的竿，甲同学用了9s，乙同学用了10s，甲、乙两位同学的功率之比是12：9，则两位同学爬竿的体重之比是 （ ） A120：81 B81：120 C5：6 D6：54某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶。若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近 ( ) A1W B10W C100W D1000W四、作业：1在水平地面上，用50N的水平推力推重为100N的箱子，在10s内前进了10m，推箱子的小朋友做功 J，做功的功率为_ _W。2小强同学家住北园小区3号楼的五楼。放学后，他从一楼到五楼共用了20s。若小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率是_W。3小刚在体育中考“跳绳”项目中， 1min跳了120次，每次跳起的高度为5cm，小刚的质量是50kg，求：（1）小刚跳一次做的功； （2）小刚跳绳时的平均功率。4电动自行车轻便、安全、无污染，很受人们喜爱，某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观光，途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的连云港拦海大堤若电动自行车以18km/h的速度匀速行驶，电动自行车牵引力的功率为150W求：(1)该同学通过大堤全程所需的时间；(2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功；(3)电动自行车的牵引力。教学后记功和功率是初中物理的一个难点，尤其是所涉及的计算，学生掌握不太好。换算关系，请学生回答。答： Ct/sW/J甲A乙O【答】拉力：F=29.4N 功率：P=4.9W人的重力或质量G、一级台阶的高度h、跳过的台阶数n、所用的时间t弹簧测力计（或磅秤）、秒表、刻度尺【答】 20 40【答】本题选A注意单位的换算、推导公式的使用。从概念上判断比例题应先推导公式，再将数值代入。引导学生怎样估算。课题11-5 机械效率课时两课时 教学目标明确机械效率是描述做功效率的物理量。掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。教学重点与难点重点：机械效率的概念和有关计算难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关教具动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线教 学 过 程互动与反馈第一课时一、新课导入1提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？2怎样探究这个问题？二、活动：再探动滑轮1设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。2为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。3改变钩码的数量，重复上述测量。4设计表格，将实验数据填入表中。5分析实验数据：手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？哪一个做的功多一些？你认为产生这一现象的原因是什么？实验次数手的拉力F/N手移动距离s/m钩码重G/N钩码上升高度h/m123请学生发表自己的见解，提出各种方案。边实验边填表。分析实验误差，指出要使重物重一些，误差就会小一些。不相等手拉绳做的功多有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。三、关于机械效率的概念1几个基本概念：有用功W有用_将重物提升一定高度所做的功额外功W额外_克服摩擦力和克服动滑轮重力所做的功总功W总_手的拉力对动滑轮做的功2三者之间的关系：3机械效率的概念：物理学中，将有用功与总功的比值叫做机械效率。 即： 计算公式： 4注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，1。第二课时：四、关于机械效率概念的巩固和计算例1下列关于机械效率的说法正确的是 ( )A. 机械效率可以提高到100B机械效率总小于1C功率大的机械，机械效率高D机械效率越高，有用功就越多例2如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120.则滑轮组的机械效率为 _ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ J 例3各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是_图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_，由此可判断出_图的机械效率最大。(g取10N/Kg)五、讨论影响机械效率的因素及提高机械效率的方法同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越低。六、课堂练习：1在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm12101.5202553.010实验中应 拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 _ ；第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率 若不计摩擦，该动滑轮的重为_。2工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度h=1.5m，斜面长度s3m，现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为_N；若实际拉力F1200N，则该斜面的机械效率是 %3如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为l，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为2，若不计绳重与摩擦，则 ( )AWl=W2 l=2 BW1=W2 l2C. W12 DW1W2 l24如图所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5ms的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在2s内拉力F做的功为_J。七、作业：课本 P40 1、2补充：1某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80，求：(1)这名工人所做的总功是多少焦?(2)他所做的额外功是多少焦？(3)他的输出功率是多少瓦? 2用图示的装置提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，桶中的水重50N，摩擦不计，则装置的机械效率为_。3如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5ms的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是_J，滑轮的机械效率是_(不计滑轮重力)。 教学后记：本节内容涉及计算，由于学生对于计算掌握不好，因此这节课的掌握程度不太理想。 答：B请同学根据公式讨论，然后小结。答：F900N 75第十二章 机械能和内能一机械能势能教学目标：知识与技能：（1）了解能量的初步概念。（2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。（3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。（4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。2方法与过程：（1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换（3）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。3情感、态度、价值观：（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。（2）通过探究，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。（3）学会自己查找资料，培养自学的能力。教学用具：斜面，力学小车，砝码，斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。教学过程：1复习引新鉴于能量和功的概念有密切的联系，所以通过“怎样才算做了功”的提问，引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。出示一木块，并将其置于水平桌面上。说明木块受重力的作用，但木块没有在重力方向上运动，所以重力对木块没有做功。继而用手推动木块，使木块运动一段距离。在此过程中，重力仍然没有做功，手的推力做了功。进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素，且功的大小就等于两者的乘积。2引入新课出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。3进行新课物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧（边讲边演示），这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能。”列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。演示课本图1-1实验，实验可分三步：将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。实验说明：从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢？我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。(2)势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。利用课本图1-4的实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图1-4压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能？通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。(3)机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？（具有重力势能）继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。(4)能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。4小结通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。(3)在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少？(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法？(5)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？教学后记：能是物理学的重要概念之一，但它比较抽象。对于初中学生来说，认识它比较困难。应紧扣教材，从理解“一个物体能够做功”的含义来认识能量。这实际上是说“能是物体做功的本领”。尽管这种说法不甚严谨，但比较通俗、易懂。小结中的问题(5)，暗含着势能和动能的转化，目的为下一节课作准备。能提到重力势能之前讲。二 内能 热量教学目标：1 知识与技能：（1）了解内能的概念，能简单地描述内能和温度地关系。（2）知道一般情况下，在热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），物体的内能发生改变。（3）了解热量的概念，知道热量的单位是焦耳，会用公式Q = cmt计算热量。2 方法与过程：（1）通过观察和分