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1、第十一章 简单机械和功111杠杆教学目标1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。2会正确画出杠杆的示意图,并能进行简单的小制作。3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。教学用具木板、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。课时四课时第一课时:初步认识杠杆一、课前预习1什么是杠杆?2什么是力臂?如何画出力臂?二、提出问题1展示木板上的图钉,想出办法怎样可以将其把出来?可以用螺丝刀、羊
2、脚锤、尖嘴钳等工具。 2在这些方法中,哪一种方法最省力?螺丝刀最省力。 3观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。4指出用上述方法时,有什么共同之处?三、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。四、关于杠杆的名词1支点O:杠杆绕其转动的固定点。2动力F1:使杠杆转动的力。3阻力F2:阻碍杠杆转动的力。4动力臂l1:从支点到动力作用线的垂直距离。5阻力臂l2:从支点到阻力作用线的垂直距离。五、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
3、括号表示。指出什么是力的作用线。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。六、课后提升1(基本题)画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。2(提高题)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。六、教学反思第二课时:巩固杠杆示意图的画法,学习画最省力的杠杆一、课前预习1杠杆的五要素:杠杆绕着_叫做支点,使杠杆转动的力叫_,_杠杆转动的力叫阻力,从_到_的距离叫动力臂,从_到_的距离叫阻力臂。2关于杠杆的说法中,错误的是( )A杠杆可以是直的,也可以是弯的B若力的作用线通过支点,则力臂为零C阻力臂是阻力的作用点到支点的距离D动力臂与阻力臂之和不一
4、定等于杠杆的长二、纠正作业中存在的问题,强调1阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上;2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。三、复习提问1杠杆的定义2力臂的概念四、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。1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。2注意支点的确定方法。五、讲解例题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。总结:支点与力
5、的作用点的连线作力臂时,力臂最大。六、讲解例题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。强调:利用这个变式,再次强调欲使力最小,必须力臂最大。注意:不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。七、课后提升1(基本题)画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。2(提高题)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。八、教学反思第三课时:探究杠杆的平衡条件一、课前预习1如果使用杠杆是为了省力,那么动力臂应当_阻力臂。如果使用杠杆是为了少移动距离,那么动力臂应当_阻力臂。不论使用哪种杠杆都_既省力又少移动距离。2一根杠杆的动
6、力臂与阻力臂之比为5:1,现作用在杠杆上的阻力为1000N,杠杆平衡时,动力的大小为_N。这个杠杆可以省_,但是费_。二、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讲清几个问题。(1)什么是杠杆的平衡状态:静止或匀速转动。(2)调节杠杆平衡的方法:左沉右调。(3)为什么要在水平位置平衡?实验前:使杠杆的重心落在支点上,消除杠杆重力对实验的影响;实验时:便于测量力臂。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(1)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?(2)钩码的数
7、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?(3)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。动力动力臂阻力阻力臂补充实验: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?(斜拉时杠杆的力臂变小,所以力要变大。)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。三、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,
8、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。应用举例:省力杠杆:手推车、船浆等;费力杠杆:筷子、理发剪刀等;等臂杠杆:天平。四、课堂练习对课本P5图11-6的常见器具进行杠杆分类,并说出分类原则。五、课后探究1(基本题)课本P812(提高题)课本P8 2五、教学反思第四课时:杠杆平衡条件的应用一、课前预习1裁缝用的裁布剪刀,手柄短,刀口长,这是一种_杠杆,它的优点是可以_。2夹子是我们生活中经常使用的物品,对于用手捏开夹子和用夹子夹物品时的两种情况,下列说法中正确的是( )A当我们用手将其捏开时,它是省力的B当我们用其夹住物品时,
9、它是省力的C无论用手将其捏开还是夹住物品,它都是省力的D无论用手将其捏开还是夹住物品,它都是费力的3用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅常在扳手柄上加一节管子,这样就能比较容易地拧下螺母,请你解释一下这样做的道理。二、有关杠杆的计算例1:课本例题估算大象的质量。分析:(1)强调研究对象,指出阻力F2与大象重力的不同。(2)判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。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,如图所示,则此直尺受到的重力是()A
10、2.5NB5NC10ND无法确定分析:均匀物体的重心在它的几何中心。答案:C二、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?分析: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
11、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。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。三、布置作业1(基本题)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(提高题)将大桥的结构进行简化,取其部分可抽象成如图所
12、示的模型。(1)可以看出它用到了杠杆的相关知识。其中O是_,F1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。请分析这样做的理由。说明: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。四、课后探究配套练习P44 9、10五、教学反思112滑轮教学目标1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。 2明确定滑轮和动滑轮的实质是变形杠杆。3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。4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
13、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。教学用具铁架台、滑轮两个、长细绳、钩码四个、滑轮组(由两个滑轮组成的)两个。课时两课时第一课时:定滑轮和动滑轮的特点一、课前预习1什么是定滑轮?使用定滑轮有什么特点?2什么是动滑轮?使用动滑轮有什么特点?3使用滑轮组时有什么特点?二、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:(1)使用时滑轮轴的位置固定不动;这种滑轮称为定滑轮;(2)使用时轴的位置随被拉
14、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。举例: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说明滑轮是一种简单机械。三、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。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。四、探究使用定滑轮的特点1按右图
15、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。可以发现,当弹簧测力计斜向上拉时,拉力的示数会变大。五、课后提升1(基本题)课本P1312(基本题)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
16、力的方案是( C )3(提高题)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( C )AF1=F2=F3BF1F2F3CF1F3F2DF3F1F2五、教学反思第二课时:定、动滑轮的实质及滑轮组的组装与特点一、课前预习1升国旗的旗杆顶部的滑轮是_滑轮,它的作用是_。2小丽站在地面上使用滑轮组把物体送往2楼,已知重物提升3m,绳子被拉出6m。(1)请设计一个符合要求的滑轮组,并画出绕线的方法。(2)若动滑轮重20N,绳子最多能承担的拉力为200N,不计摩擦,用你设计的滑轮组最多能提多重的货物?二、纠正作业中的
17、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。三、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
18、力的杠杆。四、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。五、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)(1)用G/2的力提起重物;(2)用G/3的力提起重物。六、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() A2.94 N B1.96 N C0.98 N D0.49 N七、课后提升1(基本题)标出甲、乙滑轮的支点O,并画出动力臂和阻力臂。2(提
19、高题)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)?七、教学反思113 功教学目标1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。2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。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。教学用具斜面、小车、砝码、木块、弹簧测力计、刻
20、度尺。课时两课时第一课时:功的基础知识一、课前预习1什么是功?2做功的两上必要因素是什么?3功的计算公式和单位是什么?二、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?三、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:(1)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)(2)拉动小车时要注意什么?(平行于斜面,匀速拉动)3请同学们设计记录实验数据的表格:测量次数F/Ns/mG/Nh/m
21、Fs/(Nm)Gh/(Nm)1234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。结论:Fs与Gh近似相等;Fs略大于Gh。四、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=FsW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,
22、做功大约1J。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。五、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?六、课后提升1(基本题)课本P1612(基本题)课本P16 23(提高题)课本P16 3七、教学反思第二课时:功的知识巩固、习题课一、课前预习1做功的两个必要因素是什么?
23、2下列情况中做功的是( )A靠惯性在光滑水平面上运动的小车B某人提着重物在水平路面上行走C登山运动员登山D用力推车但未动二、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:(1)物体受力的作用,但在力的方向上没有通过一定距离;(2)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;(3)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
24、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?(1)司机用力推汽车,但汽车纹丝不动;(2)足球在草地上滚了一段距离;(3)学生背着书包在水平路面上匀速前进;(4)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()A提着桶在水平地面上匀速前进B举着杠铃原地不动C用力搬石头但没有搬支D推着小车前进四、关于功的计算1讲解课本上的例题请学生分析:水桶受力、力的作用点移动的距离,并计算出功的大小。2重G的物体在水平地面上受水平向
25、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BC2AB。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:lBW1:W21:2CW1:W22:1D少条件,不好判断大小关系五、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六、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10
26、m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110-2m2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(1)车行驶过程中,车对地面的压强是多大?(2)该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功?复习回忆有关压强、压力的概念。答案:(1)104Pa;(2)7.2104J七、课后探究1(基本题)课本配套练习P562(基本题)课本配套练习P5 73(提高题)
27、课本配套练习P5 8八、教学反思114 功率教学目标1知道功率是描述物体做功快慢的物理量。2理解功率的物理意义,掌握功率的计算公式、单位。3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。4会设计实验,估测功率。5知道功和功率相互间的关系。6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。教学用具体重计、秒表、刻度尺课时两课时第一课时:功率的基础知识一、课前预习1怎样表示物体运动的快慢?2怎样表示物体做功的快慢?3什么是功率?功率的计算公式和单位分别是什么?二、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
28、他跑步上楼只用了40s,请问:(1)小明在两种情况下,做的功是否相同?(2)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。三、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=
29、1J/s(瓦特:英国工程师、发明家)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四、介绍一些常见物体的功率课本P18 记住人平时骑自行车的功率约为6080W。五、关于功率计算的典型例题例1:下列说法中正确的是( C )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( C )A3:4 B 4:3 C25:27 D 27:25例3:某人
30、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:(1)小腿对绳的拉力。(2)绳拉重物的功率。t/sW/J甲A乙O六、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 ( B )AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲=P乙 D无法比较确定2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。答案:300 60七、课后
31、提升1(基本题)课本P20 12(基本题)课本P20 23(提高题)课本P20 34(提高题)配套练习P50 15八、教学反思第二课时:实验“估测人的功率”及功和功率的初步综合练习一、课前预习1在水平地面上,小明用300N的拉力拉动重1000N的小车,5s内前进了20m,这个过程中小明对小车做的功为_J,功率为_W。2下面说法中正确的是( )A功率大的机器做快B功率大的机器做功多C功率大的机器做功花的时间少D功率大的机器产生的力大二、估测人的功率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
32、答:(1)需要测量哪些物理量,可以测出人的功率?(2)所需要的测量工具是什么?(3)计算功率的表达式是怎样的?(4)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:(1)还有哪些简便的方法可以测出人的功率?(如跳绳、跑步等)(2)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?三、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
33、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说明这两种方法都可以测人的功率。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。四、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
34、,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 提示:从概念上判断。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 D6:5提示:此题应先推导公式,再将数值代入。4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 C100
35、W D1000W提示:此题应先估计人骑车的速度约为15km/h,即4.2m/s,然后利用公式P=Fv计算。五、课后提升1(基本题)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(基本题)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(提高题)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(提高题)电动自行车轻便、安
36、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五、教学反思115 机械效率教学目标1明确机械效率是描述做功效率的物理量。2掌握机械效率的概念,会计算某种简单机械的机械效率。3能设计实验,测定某种简单机械的机械效率。4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:
37、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。教学用具动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线。课时两课时第一课时一、课前预习1_叫机械效率,它的计算公式是_,由于_总小于_,所以机械效率总_(大于/小于/等于)1。2某同学不小心把桶掉到井里,当他从井里捞的时候,捞上的桶里带了一些水。下面有关说法中正确的是( )A提桶的功是有用功B提水的功是有用功C提桶的功是额外功D提水的功是总功一、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
38、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。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。5分析实验数据:(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等?答案:不相等。(2)哪一个做的功多一些?答案:手拉绳做的功多。(3)你认为产生这一现象的原因是什么?答案: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
39、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。四、课后探究1(基本题)配套练习P52 92(提高题)配套练习P5210五、教学反思第二课时一、课前预习1用滑轮组提升重物,下列几种方法中能提高机械效率的是( )A增加动滑轮的重B增加重物的重C增加重物的提升高度D增加重物的提升速度2在“探究动滑轮的机械效率”的实验中:(1)需要用到的测量工具有_和_。(2)实验中,拉弹簧测力计时应注意沿_方向_拉起。(3)增加动滑轮下的钩码数量,重复上述测量,通过计算比较会发现其机械效率_(相同/变大/变小)。(4)实验时,小丽还认为动滑轮的机械效率可能还与动滑轮的重力有关,并用实验证明了自己的猜
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