八年级物理简单机械导学案.doc

文井学校八年级物理简单机械导学案文井学校八年级物理简单机械导学案 12 112 1 杠杆杠杆 学前反馈学前反馈 班级 班级 姓名 姓名 小组 小组 学生展示 1 杠杆的五要素 支点 在力的作用下 杠杆绕动着转动的 用字母 O 标出 动力 是 用字母 F1标出 阻力 是 用字母 F2标出 动力臂 是从支点到 的 用字母 L1标出 阻力臂 是从支点到 的距离 用字母 L2标出 简记 简记 一找点 二画线 三作垂线段 一找点 二画线 三作垂线段 警示警示 不论动力 阻力 都是杠杆受的力 2 杠杆的平衡条件 杠杆的平衡条件是 用公式可表示为 学习目标学习目标 1 认识杠杆 2 会画力臂 3 通过探究 了解杠杆的平衡条件 4 理解杠杆的平 衡条件 知道三种杠杆的概念 特点及应用 新知探究新知探究 一 学会杠杆的五要素 一 学会杠杆的五要素 1 如图所示的杠杆中 动力的力臂用 Ll表示 图中所画力臂正确的是 2 画出图中的杠杆受到各力的力臂 二 杠杆的平衡条件 1 探究 次数动力 F1 N动力臂 L1 m阻力 F2 N阻力臂 L2 m 1 2 3 杠杆的平衡条件是 用公式可表示为 2 应用 如图所示 动力 F1 200N 动力臂 L1 9m 阻力臂 L1 6cm 求阻力 F2的大小 三 杠杆的分类 省力杠杆L1 L2省力 费力杠杆L1 L2省距离 等臂杠杆L1 L2不省力 不费距离如天平等 基础演练基础演练 1 下图所示的四种情景中 所使用的杠杆属于费力杠杆的是 2 关于力臂的下列说法中正确的是 A 从支点到动力作用点的距离叫动力臂 B 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂 C 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂 D 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂 3 一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态 则下列说法中正确的是 A 这两个力的大小一定相等 B 这两个力的力臂一定相等 C 力臂较长的那个力较大 D 两个力和各自力臂的乘积一定相等 4 如下图所示的杠杆 请画出杠杆的动力臂和阻力臂 5 如图 拉力 F 作用在杠杆点 处 已知 AC 1 8m G 100N AB 0 9m 求拉力 F 拓展探索拓展探索 1 用一杆秤称物体质量时 误用了一个较重的秤砣 称出的物体质量比实际值 A 偏大 B 偏小 C 一样重 D 无法确定 2 地面上有一根大木杆 抬起 A 端需用 300N 抬起 B 端需用 200N 这条木杆的 端较粗 3 用撬棒撬起一石块 沿不同方向用力作用于撬棒 哪个力最小 A F1 B F2 C F3 D 都一样 4 如图所示 一根不均匀的木棒 用细绳悬挂起来 恰好平衡 若从悬挂处锯段 将木棒分成两段 则 中考题中考题 A 粗端重 B 细端重 C 一样重 D 无法确定 12 2 滑轮 一 滑轮 一 一 学习目标 一 学习目标 通过合作探究 知道滑轮结构以及两种滑轮的特点及本质 通过合作探究 知道滑轮结构以及两种滑轮的特点及本质 知识链接 知识链接 1 力的三要素是 力的三要素是 2 功的公式 功的公式 3 杠杆平衡条件 杠杆平衡条件 杠杆分为三类 当动力臂 杠杆分为三类 当动力臂 阻力臂是阻力臂是 力杠杆 当动力臂力杠杆 当动力臂 阻力臂是阻力臂是 力杠杆 当动力臂力杠杆 当动力臂 阻力臂是阻力臂是 杠杆 杠杆 二 导学流程二 导学流程 知识点知识点 1 1 滑轮结构识别滑轮结构识别 活动一 结合课本图活动一 结合课本图 12 2 112 2 1 和和 12 2 212 2 2 说一说滑轮的结构说一说滑轮的结构 a a 这种滑轮称为定滑轮 这种滑轮称为定滑轮 b b 这种滑轮称为动滑轮 这种滑轮称为动滑轮 c c 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 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 知识点知识点 2 2 滑轮特点探究 滑轮特点探究 活动二 探究使用定滑轮的特点 组装定滑轮 探究拉力与物重的关系活动二 探究使用定滑轮的特点 组装定滑轮 探究拉力与物重的关系 实验次数实验次数钩码重钩码重 G N 测力计示数测力计示数 F N钩码上升的高度钩码上升的高度 h cm测力计移动的距离测力计移动的距离 h cm 1 2 3 分析表中的数据 你发现使用定滑轮有什么特点 分析表中的数据 你发现使用定滑轮有什么特点 结论 结论 活动三 探究使用动滑轮的特点 按课本图活动三 探究使用动滑轮的特点 按课本图 11 18 所示方式组装动滑轮 所示方式组装动滑轮 实验次数实验次数钩码重钩码重 G N 测力计示数测力计示数 F N钩码上升的高度钩码上升的高度 h cm测力计移动的距离测力计移动的距离 h cm 1 2 3 分析表中的数据 你发现使用动滑轮有什么特点 分析表中的数据 你发现使用动滑轮有什么特点 结论 结论 针对性练习 针对性练习 1 1 如图所示 是人用滑轮把货物提到高处的示意图 如图所示 是人用滑轮把货物提到高处的示意图 甲图中的滑轮是甲图中的滑轮是 滑轮滑轮 填填 定定 或或 动动 使用 使用 图中的滑轮能够省力图中的滑轮能够省力 2 用如图所示滑轮组提起重物 不计动滑轮自重和摩擦 用如图所示滑轮组提起重物 不计动滑轮自重和摩擦 若拉力若拉力 F 为为 50N 则物重 则物重 G 为为 N 若绳子的自由端向上拉 若绳子的自由端向上拉 0 6m 则重物升高则重物升高 m 挂重物的钩子 挂重物的钩子 A 承受的拉力是承受的拉力是 N 知识点知识点 3 滑轮本质认识 滑轮本质认识 活动四 活动四 1 1 定滑轮可以看出是一种变形的杠杆 定滑轮可以看出是一种变形的杠杆 由图由图 3 3 可知 定滑轮在使用时 相当于一个可知 定滑轮在使用时 相当于一个 杠杆 因此拉力和重力的关系是 杠杆 因此拉力和重力的关系是 即 使用定滑轮不省力 即 使用定滑轮不省力 2 2 动滑轮在使用时 同样可以当成杠杆 图 动滑轮在使用时 同样可以当成杠杆 图 4 4 中杠杆的支点在哪里 由图可知 动滑轮在中杠杆的支点在哪里 由图可知 动滑轮在 使用时 相当于一个使用时 相当于一个 杠杆 因此拉力和重力的关系是 杠杆 因此拉力和重力的关系是 即 使 即 使 用动滑轮省用动滑轮省 针对性练习 针对性练习 1 1 如图如图 6 6 所示 物体所示 物体 A A 和和 B B 所受重力都为所受重力都为 120120 牛 牛 滑轮重力不计 当分别用力匀速提升物体滑轮重力不计 当分别用力匀速提升物体 A A 和和 B B 时 时 F FA A为为 牛 牛 F FB B为为 牛 若物体提高的牛 若物体提高的 高度都为高度都为 1m 1m 则则 FAFA 提高的高度为提高的高度为 FBFB 提高的高度为提高的高度为 2 2 右图是滑轮的两种用法 以下说法中正确的是 右图是滑轮的两种用法 以下说法中正确的是 A A 甲是动滑轮 使用时不能省力 甲是动滑轮 使用时不能省力 B B 乙是动滑轮 使用时可以省力 乙是动滑轮 使用时可以省力 C C 甲是定滑轮 使用时可以省力 甲是定滑轮 使用时可以省力 D D 乙是定滑轮 使用时不能省力 乙是定滑轮 使用时不能省力 知识点知识点 4 4 滑轮组 组装滑轮并通过实验测量数据 找出使用 滑轮组 组装滑轮并通过实验测量数据 找出使用滑轮滑轮组使用的特点组使用的特点 实验次数实验次数钩码重钩码重 G N 测力计示数测力计示数 F N钩码上升的高度钩码上升的高度 h cm测力计移动的距离测力计移动的距离 h cm 1 2 3 小结 小结 1 1 滑轮组的使用特点 滑轮组的使用特点 2 2 在不计摩擦和动滑轮重时 重物和动滑轮的重力由几段绳子承担 在不计摩擦和动滑轮重时 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提起重物所用的力就是物重的 即公式 即公式 F F 也可通过受力分析和平衡法去理解 也可通过受力分析和平衡法去理解 3 3 若考虑动滑轮重 应把 若考虑动滑轮重 应把 物重物重 改为改为 即包括动滑轮重 些时拉力公式为 即包括动滑轮重 些时拉力公式为 F F 4 4 关于距离的关系 物体上升的高度关于距离的关系 物体上升的高度 h h 与绳子自由端移动距离 与绳子自由端移动距离 S S 之间的关系为之间的关系为 针对性练习 针对性练习 1 按照要求组装按照要求组装 F1 F2 F3 F1 F2 F3 F 图 10 下列滑轮组 下列滑轮组 动滑轮自重不计 动滑轮自重不计 用用 G 2 的力提起重物 的力提起重物 用用 G 3 的力提起重物 的力提起重物 3 3 甲图 甲图 F 1 4GF 1 4G 4 4 乙图 乙图 F 1 5GF 1 5G 2 如右图 物重如右图 物重 400N 动滑轮总重 动滑轮总重 20N 重物匀速上升的速度为 重物匀速上升的速度为 0 2m s 求 求 拉力拉力 F 绳子自由端移动速度绳子自由端移动速度 10s 内重物上升距离滑轮 内重物上升距离滑轮 1 1 2 2 3 3 学习目标 学习目标 1 能利用滑轮组特点解决简单问题 会进行能利用滑轮组特点解决简单问题 会进行 F G h S 的简单计算 的简单计算 2 会组装滑 会组装滑 轮组 轮组 二 自主学习二 自主学习 知识回顾 滑轮组拉力公式 知识回顾 滑轮组拉力公式 距离公式 距离公式 2 2 如图如图 1 1 所示 物体所示 物体 A A 和和 B B 所受重力都为所受重力都为 120120 牛 滑轮重力摩擦不计 当分别用力匀速提升牛 滑轮重力摩擦不计 当分别用力匀速提升 物体物体 A A 和和 B B 时 时 F FA A为 牛 为 牛 F FB B为 牛 为 牛 3 如图如图 2 每个滑轮重每个滑轮重 6N 物体重 物体重 400N 忽略绳重和摩擦 忽略绳重和摩擦 问题 问题 承担动滑轮和物体重的绳子有承担动滑轮和物体重的绳子有 段 段 1 1 匀速提升物体时 拉力匀速提升物体时 拉力 F 多大 多大 2 2 匀速提升物体匀速提升物体 0 5m 时 绳子自由端前进多少米 时 绳子自由端前进多少米 3 3 4 写出右图中承担滑轮和重物重力的绳子段数 写出对应的写出右图中承担滑轮和重物重力的绳子段数 写出对应的 F S 公式 公式 5 按要求在右图中组装滑轮组按要求在右图中组装滑轮组 第第 5 题题 知识点知识点 5 水平滑轮 水平滑轮 问题一 在一拉力作用下物体在水平面向右匀速前进 画出物体在所受的所有力的示意图问题一 在一拉力作用下物体在水平面向右匀速前进 画出物体在所受的所有力的示意图 问题二 若物重为问题二 若物重为 200200 摩擦力为物重的 摩擦力为物重的 0 30 3 倍 则摩擦力为倍 则摩擦力为 拉力为拉力为 问题三 如果水平桌面上放一个问题三 如果水平桌面上放一个 200N200N 的重物 现用如图的重物 现用如图 1010 所示装置将物体匀速拉动 物体与桌所示装置将物体匀速拉动 物体与桌 面的摩擦力是面的摩擦力是 60N60N 不考虑滑轮重量 作用在绳子上的水平拉力 不考虑滑轮重量 作用在绳子上的水平拉力 F F 为为 N N 若物体移动 若物体移动 2m2m 则绳子移动 则绳子移动 m m 小结 水平滑轮中拉力公式为 小结 水平滑轮中拉力公式为 距离公式为 距离公式为 竖直提升物体 克服的是重力 水平拉动物体克服的是摩擦力竖直提升物体 克服的是重力 水平拉动物体克服的是摩擦力 知识点 轮轴和斜面 了解 知识点 轮轴和斜面 了解 1 轮轴是一种能轮轴是一种能 杠杆杠杆 门把手 汽车方向盘和扳手是轮轴 门把手 汽车方向盘和扳手是轮轴 你能再举出一些例子吗 你能再举出一些例子吗 2 斜面也是一种简单机械 它能斜面也是一种简单机械 它能 相同条件下 斜面越长 平缓 相同条件下 斜面越长 平缓 就越 就越 滑轮滑轮 练习练习 1 1 关于滑轮 下列说法正确的是 关于滑轮 下列说法正确的是 A A 使用定滑轮不能省力 是因为它能改变力的方向 使用定滑轮不能省力 是因为它能改变力的方向 B B 使用定滑轮不能省力 是因为它是等臂杠杆 使用定滑轮不能省力 是因为它是等臂杠杆 C C 使用动滑轮不能改变力的方向 是因为它能省一半的力 使用动滑轮不能改变力的方向 是因为它能省一半的力 D D 使用动滑轮能省一半的力 是因为阻力臂是动力臂的 使用动滑轮能省一半的力 是因为阻力臂是动力臂的 2 2 倍倍 2 如右图 在滑轮组提升物体 当绳子自由端被拉下 如右图 在滑轮组提升物体 当绳子自由端被拉下 2m 时 物体升高了时 物体升高了 0 5m 被提升物体的质量是被提升物体的质量是 20kg 若不计动滑轮重力和摩擦阻力 则拉绳子的力应为 若不计动滑轮重力和摩擦阻力 则拉绳子的力应为 A 40N B 49N C 98N D 5N 3 3 在升旗仪式时 我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮 请问这个滑轮是 滑轮 在升旗仪式时 我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮 请问这个滑轮是 滑轮 动动 或或 定定 它的作用是 它的作用是 4 4 下图下图 3 3 中中 甲物体重甲物体重 6N 6N 乙物体重乙物体重 10N 10N 弹簧测力计及摩擦均不计弹簧测力计及摩擦均不计 则当甲 乙两物体静止时 弹则当甲 乙两物体静止时 弹 簧测力计的读数为簧测力计的读数为 N N 物体乙所受的合力为 物体乙所受的合力为 N N 5 5 如图 如图 4 4 表示三种不同的滑轮组 用它们提起重为表示三种不同的滑轮组 用它们提起重为 G G 的相同重物 在的相同重物 在 A A 端所用的拉力分别为端所用的拉力分别为 F F1 1 F F2 2 F F3 3 不计滑轮本身的重和摩擦 不计滑轮本身的重和摩擦 绳子自由端移动的 绳子自由端移动的 距离分别是距离分别是 6 6 如图 如图 5 5 所示 滑轮所示 滑轮 A A 是是 滑轮 它的作用是滑轮 它的作用是 滑轮 滑轮 B B 是是 滑轮 滑轮 它的作用是它的作用是 若 若 G 200NG 200N 不计绳重和摩擦 则 不计绳重和摩擦 则 作用在绳子自由端的拉力作用在绳子自由端的拉力 F NF N 时可使重物时可使重物 G G 匀速上升 匀速上升 7 7 如图 如图 6 6 绳子与滑轮重不计 物体处于静止状态 绳子与滑轮重不计 物体处于静止状态 如果如果 m m1 1 5kg 5kg 那么 那么 m m2 2应等于应等于 kgkg 8 8 如图 如图 7 7 所示 用三个滑轮分别拉同一个物体 沿同一水平面所示 用三个滑轮分别拉同一个物体 沿同一水平面 做匀速直线运动 所用的拉力分别是做匀速直线运动 所用的拉力分别是 F F1 1 F F2 2 F F3 3 比较它们的大小应是 比较它们的大小应是 A A F F1 1 F F2 2 F F3 3 B B F F1 1 F F2 2 F F3 3 C C F F2 2 F F1 1 F F3 3 D D F F2 2 F F1 1 F F3 3 9 9 如图所示 如图所示 不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦 不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦 重为重为 50N50N 的物体在力的物体在力 F F 的作用下 以的作用下 以 2m s2m s 的速度的速度 在水平地面上做匀速直线运动 若物体与水平地面之间的摩擦力在水平地面上做匀速直线运动 若物体与水平地面之间的摩擦力 f f 为为 20N20N 求 求 1 1 拉力 拉力 F F 2 2 绳自由端移动的速度绳自由端移动的速度 12 312 3 机械效率机械效率 学习目标 学习目标 1 理解什么是有用功 额外功和总功 理解三功之间的数量关系 2 知道什么是机械 效率 并能用机械效率公式准确计算 3 知道机械效率取值范围及原因 图图 3 图图 4 预习生成预习生成 知识回顾 要求 独立完成 时间 3 分钟 每空 0 5 分 1 做功的两个必要因素 一是物体要 作用 二是物体要在 方向上通过一定的 2 功等于 与 的乘积 用公式 表示 3 功的原理 使用任何机械都不 即 W 用机械 W 不用机械 4 光滑程度相同的斜面 越平缓越 省力或费力 新知探究新知探究 1 有用功 额外功和总功 时间 20 分钟每空 0 5 分 我们学校的学生宿舍楼正在建设中 现在需要把 100N 重的沙子运到 6m 高的楼上 利用 P107 页 的三种方法向宿舍楼上运沙子 按表中要求通过计算回答哪种方法最好 哪种最不好 并说明理 由 方法一方法二方法三 对沙子做的功J对沙子做的功J对沙子做的功J 对桶做的功J对桶做的功J对口袋做的功J 克服体重做的功J对滑轮做的功J对滑轮做的功J 问题 1 本图中我们的目的是 2 以方法二为例 A 那么为了完成目的而做的功是对 做的功 这部分功等于 J B 为了达到目的不得不多做的功是对 做的功 这部分功等于 J C 那么在整个过程中人所做的总功是对 和 做的功 这部分功等于 J 结合 108 页内容总结 有用功是 额外功是 总功是 达标检测达标检测 1 甲用桶从井中提水其中对 做的功是有用功 对 做的功是额外功 有用功和额外功 的总和是 2 乙从井中捞水桶 桶中带有半桶水 则对 做的功是有用功 对 做的功是额外功 是总功 3 假如用斜面推沙子 对 做的功是有用功 对 做的功是额外功 是总功 4 使用滑轮组提起 10N 的重物 使它上升 0 2 米 拉力是 4N 拉力的作用点上升了 0 6 米 拉 力对滑轮所做的功 J 这个功叫 功 滑轮克服物体重力所做的功为 J 这个功叫 功 用来克服滑轮重力 绳重和滑轮间摩擦所做的功叫 功 5 机械效率 根据上面的计算数据完成下列表格 方法 1方法 2方法 3 有用功