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文檔簡介
10.1科學(xué)探究:杠桿的平衡條件
第1課時(shí)認(rèn)識杠桿和杠桿的平衡條件
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.知道什么是杠桿,能從常見工具中辨認(rèn)出杠桿。
2.能夠辨認(rèn)出支點(diǎn),動力、阻力,會確定動力臂、阻力臂。
3.通過觀察與實(shí)驗(yàn),探究并理解杠桿的平衡條件,并能進(jìn)行簡單計(jì)算。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
杠桿平衡條件,經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程并運(yùn)用它分析有關(guān)問題。
【教學(xué)難點(diǎn)】
力臂的概念和畫法。
課前準(zhǔn)備
羊角錘、鐵架臺、鉤碼、細(xì)繩、等分刻度的均質(zhì)木尺、多媒體課件等。
教學(xué)過程
一、新課引入
多媒體展示:如圖所示,古埃及人建造金字塔時(shí)利用簡單機(jī)械搬動巨大石塊,我國古代
利用桔樨在井上汲水,在現(xiàn)代建筑工地上,人們利用挖土機(jī)、起重機(jī)、吊車、鉗子等工具進(jìn)
行勞動,讓學(xué)生找出它們的共同特點(diǎn)。通過這些實(shí)例,有效地引起學(xué)生的注意,從而導(dǎo)入新
課。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一杠桿
觀察下圖中物體的工作特點(diǎn),請學(xué)生回答。
學(xué)生交流討論得出:⑴硬;(2)在力的作用下繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動。
演示:用長木板繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動撬一重物。
說明物體只要是硬的就行,跟形狀無關(guān)。同時(shí)邊說邊板書課題。
1.定義:一根硬棒在力的作用下如果能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動,這根硬棒就叫杠桿。
讓學(xué)生再舉一些杠桿的實(shí)例(如活塞式抽水機(jī)、蹺蹺板)以鞏固對定義的理解。
2.杠桿的五要素。
支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn),用字母。表示。
動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力,用字母月表示。
阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,用字母E表示。
那么要產(chǎn)生同樣的效果,施加力的大小、方向是否一樣呢?
讓學(xué)生按下圖分別操作。
(1)分別按圖甲三個(gè)位置沿圖示方向向下施力使杠桿靜止。
提問:三次施加力的大小是否一樣?
答:不一樣(大小關(guān)系能回答出來)。
這說明要使杠桿保持這種狀態(tài),力的大小跟什么有關(guān)?
學(xué)生可能會回答跟作用點(diǎn)和支點(diǎn)的遠(yuǎn)近有關(guān),且距離越大,力越大。
(2)老師不加解釋,再讓學(xué)生按圖乙所示施加力使杠桿保持靜止,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)雖然作用點(diǎn)
相同,即作用點(diǎn)和支點(diǎn)的遠(yuǎn)近相等但力的大小卻不同,且月>反問:那跟什么有關(guān)呢?
學(xué)生無法解釋(必然產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲),這時(shí)出示課上練習(xí)紙讓學(xué)生在圖上畫出過支點(diǎn)
。作沿月、Q方向的直線的垂線段(這一點(diǎn)有些學(xué)生的準(zhǔn)備知識可能不足,老師可先觀察,
若學(xué)生畫得很好,老師就略畫一下,若不行,老師就得詳細(xì)示范給學(xué)生看)并標(biāo)上A兒
問:4、人哪個(gè)大?F”后哪個(gè)大?
老師再來解釋要使杠桿保持靜止?fàn)顟B(tài),力的大小不是跟支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離有關(guān),
而是跟支點(diǎn)到剛才的直線的距離有關(guān),我們把沿力的方向所畫的直線叫力的作用線,過支點(diǎn)
到力的作用線的距離叫力臂。
動力臂:支點(diǎn)到動力作用線的距離,用字母A表示。
阻力臂:支點(diǎn)到阻力作用線的距離,用字母上表示。
老師在黑板上畫出蹺蹺板的示意圖,并示范畫出杠桿的五要素。
3.請同學(xué)們畫出下圖的力臂。
教師巡回指導(dǎo),注意發(fā)現(xiàn)比較典型的錯(cuò)誤,反饋點(diǎn)撥。
教師歸納總結(jié):畫力臂的步驟:
⑴確定支點(diǎn);
⑵確定力的作用線;
⑶過支點(diǎn)到力的作用線作垂線;
⑷標(biāo)垂足,定力臂。
探究點(diǎn)二杠桿的平衡條件
我們把剛才杠桿所處的狀態(tài)叫杠桿的平衡,所謂杠桿的平衡就是杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻
速轉(zhuǎn)動狀態(tài),那么杠桿的平衡跟哪些因素有關(guān)呢?
探究:杠桿的平衡條件。
1.猜想:
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
⑴把杠桿用細(xì)線掛在鐵架臺上,調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母,使杠桿不掛鉤碼時(shí)在水平位置平
衡(便于測量力臂)。
(2)給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿平衡。這時(shí)杠桿兩端受到
的作用力等于各自鉤碼的重力。把支點(diǎn)右邊的鉤碼重量當(dāng)作動力A,支點(diǎn)左邊的鉤碼重量當(dāng)
作阻力R;量出杠桿平衡時(shí)的動力臂4和阻力臂L;把數(shù)值填入表中。
(3)改變力和力臂的數(shù)值,再做兩次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)動力動力臂阻力阻力臂
次數(shù)6/NA/m6/N切m
1
2
3
4.交流與合作,得出結(jié)論:根據(jù)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,例如可以對它們進(jìn)行加、減、乘、
除等運(yùn)算,找出它們之間的關(guān)系。對于開始提出的問題,你能得出什么?
杠桿的平衡條件(杠桿原理):
動力x動力臂=阻力x阻力臂,即八4二八兒
Rh
用比例式表示工=7,它的含義是如果動力臂是阻力臂的幾倍,那么動力就是阻力的幾
n.11
分之一。
三、板書設(shè)計(jì)
第一節(jié)科學(xué)探究:杠桿的平衡條件
第1課時(shí)認(rèn)識杠桿和杠桿的平衡條件
一、杠桿的定義
在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒。
二、杠桿的五要素:
1.支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)。
2.動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力。
3.阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。
4.動力臂:從支點(diǎn)到動力作用線的距離。
5.阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。
三、杠桿的平衡
當(dāng)杠桿在動力和阻力作用下靜止(或勻速轉(zhuǎn)動)時(shí),我們就說杠桿平衡了。
四、杠桿的平衡條件
--,Fik
動力X動力臂=阻力X阻力臂,即八4二月£或云=7。
f~2/1
四、教學(xué)反思
杠桿在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,學(xué)好這部分知識具有重要的實(shí)際意義。杠桿是一
種重要的簡單機(jī)械,也是學(xué)習(xí)滑輪、輪軸等其他一些簡單機(jī)械的基礎(chǔ)。大部分學(xué)生對生活中
的杠桿比較熟悉,也很感興趣"旦對杠桿的“五要素”及杠桿的平衡條件,還不清楚。通過
本節(jié)課的學(xué)習(xí),可以把學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)上升為理性認(rèn)識。另外,讓學(xué)生親自經(jīng)歷探究杠桿平
衡條件的全過程,有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。
第2課時(shí)杠桿平衡條件的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.會對杠桿分類,并能根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的杠桿。
2.會畫杠桿的示意圖。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
杠桿的分類。
【教學(xué)難點(diǎn)】
力臂畫法和杠桿的分類。
課前準(zhǔn)備
多媒體課件等。
教學(xué)過程
一、新課引入
我們先來聽一個(gè)小故事:''只要您讓我有一個(gè)地方站著,我就可以把地球推動起來?!惫?/p>
希臘大數(shù)學(xué)家阿基米德對國王說?!肮?!你太吹牛了!”國王大笑著說:‘‘你先給我推動一
樣?xùn)|西看看,看你講的話怎么樣?!碑?dāng)時(shí),國王造了一只很大的船,可是沒有辦法推到水里
去。即使把全城的人都集合起來,恐怕也不能推動。國王對阿基米德說:“那么,就請你來
幫忙吧,把這條船推動到水里去吧,我的吹牛家!”阿基米德滿口答應(yīng)。他精心設(shè)計(jì)了一套
復(fù)雜的杠桿和滑輪組合成的機(jī)械,末端留了一條拉繩,然后請國王來看表演。這一天,海邊
人山人海。那艘大船,長十幾丈,高幾層樓,確實(shí)是一個(gè)龐然大物。阿基米德將那一條小繩
交給了國王,說:'‘請你拉一下吧,一切都解決了?!眹醢胄虐胍?,手里拿著繩子,先看了
看,然后這么輕輕一拉。奇跡出現(xiàn)了:大船移動起來,漸漸地向海里滑去就像耍魔術(shù)一樣。
國王瞪大了眼睛,張著嘴半天才說:'‘這,這是怎么回事,莫非有上帝在相助?”頓時(shí),岸
上爆發(fā)出一陣歡呼聲。在這個(gè)小故事里,聰明的阿基米德巧妙地運(yùn)用了杠桿,今天我們就來
學(xué)習(xí)杠桿的應(yīng)用。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)杠桿的類別及應(yīng)用
多媒體展示:動畫1:蹺蹺板。
從幼兒園放學(xué)后的小明、小偉和大勇正在玩蹺蹺板,他們?nèi)艘黄鹫驹谲E蹺板上,站在
同一邊的小明、小偉一下子將大勇翹了起來,大勇怎樣才能將他們兩人翹起來呢?
對,大勇迅速滑向蹺蹺板的外端,也就是增加大勇的力臂,這樣大勇一個(gè)人就可以將他
們兩個(gè)人翹起來。對于大勇,蹺蹺板這時(shí)候就是一個(gè)省力杠桿。
這時(shí)小明、小偉怎樣才能將大勇再次翹起來?坐在哪里才能使蹺蹺板平衡?他們可以像
大勇一樣,通過增加力臂的方法,滑向蹺蹺板的外端;還可以再加上一個(gè)人,通過三個(gè)人的
力量將大勇翹起來。對于他們?nèi)?,蹺蹺板這時(shí)候就是一個(gè)費(fèi)力杠桿。
通過上面的動畫,可知,杠桿可以分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿,另外還有一種等臂杠桿。
1.省力杠桿。
請同學(xué)們看多媒體:動畫2:壓水機(jī)壓水,壓水機(jī)的手柄杠桿示意圖。
請同學(xué)們根據(jù)杠桿示意圖發(fā)現(xiàn)它有什么特點(diǎn)?再根據(jù)杠桿平衡條件判斷一下。
歸納總結(jié):省力杠桿:動力臂大于阻力臂,動力小于阻力,省力但費(fèi)距離。
請同學(xué)們回答在日常生活中有哪些省力杠桿?
出示省力杠桿如:鋤刀(圖)、瓶蓋起子(圖)、獨(dú)輪車(圖)。
討論:阿基米德運(yùn)用了發(fā)散性思維設(shè)想如果動力臂“無限長”,就可以承受“無限大”
1
的阻力,于是沉重的東西都可“撬動”起來。但是如果阿基米德把地球撬起布麗毫米那么
一點(diǎn)的話,他就將在空中劃過一個(gè)很大很大的弧,一輩子也走不到頭。
2.費(fèi)力杠桿。
請同學(xué)們看多媒體:動畫3:鐵鍬挖土。
請同學(xué)們根據(jù)杠桿示意圖發(fā)現(xiàn)它有什么特點(diǎn)?再根據(jù)杠桿平衡條件判斷一下。
歸納總結(jié):費(fèi)力杠桿:動力臂小于阻力臂,動力大于阻力,費(fèi)力但省距離。
請同學(xué)們回答在日常生活中有哪些費(fèi)力杠桿?
筷子、銀子等。
簡介筷子:筷子,被外國人譽(yù)為“東方的文明是中華民族的國粹。它的使用,標(biāo)志
著中華民族文明的進(jìn)步。美國哈佛大學(xué)一位人類學(xué)家認(rèn)為,中國最古老的筷子的出現(xiàn),大約
是在公元前1200多年以前,比西方人使用刀叉要早幾百年。
3.等臂杠桿。
請同學(xué)們看多媒體:動畫4:天平。
特點(diǎn):動力臂等于阻力臂,動力等于阻力。
等臂杠桿最重要的應(yīng)用是天平。天平是支點(diǎn)在中間的等臂杠桿,如圖所示。
多媒體展示:人體內(nèi)許多地方的骨骼、關(guān)節(jié)構(gòu)成的杠桿。
肱二頭肌
支點(diǎn)
肘關(guān)節(jié)鷲前胳臂
教師結(jié)合一些具體的動作(例如舉、拿、抬、踢等)來講解這些杠桿是如何工作的。
教師歸納總結(jié):
種類條件好處代價(jià)實(shí)例
省力杠桿動力臂大于阻力臂省力費(fèi)距離老虎鉗
費(fèi)力杠桿動力臂小于阻力臂省距離費(fèi)力銀子、筷子
力和距離兩者都不省也都不
等臂杠桿動力臂等于阻力臂相等天平
費(fèi)
三、板書設(shè)計(jì)
第2課時(shí)杠桿平衡條件的應(yīng)用
杠桿類型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)
省力杠桿/i>h,F\<Fz省力費(fèi)距離
費(fèi)力杠桿卜、Fi>F2省距離費(fèi)力
等臂杠桿/i=k,F\=Fz既不省力比匕不省距離
四、教學(xué)反思
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),領(lǐng)悟到杠桿的理論知識來源于實(shí)踐,反過來又指導(dǎo)實(shí)踐;并且知道
杠桿在我國古代就有了許多巧妙地應(yīng)用,大約在三千多年前就有用來搗谷的舂,用來井上汲
水的桔樨,還有能夠做精確稱量的天平和桿秤。在古書《墨經(jīng)》就有記載,這樣的記載在世
界物理學(xué)史上都是非常有價(jià)值的,同學(xué)們應(yīng)該為我國這樣悠久的文化歷史感到自豪。
10.2滑輪及其應(yīng)用
第1課時(shí)定滑輪和動滑輪
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.知道什么是定滑輪、動滑輪及其特點(diǎn)。
2.理解定滑輪、動滑輪的實(shí)質(zhì),能根據(jù)杠桿的平衡條件對兩種滑輪進(jìn)行理論分析。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
定滑輪、動滑輪的特點(diǎn)和工作原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】
動滑輪的支點(diǎn)和它的工作原理。
課前準(zhǔn)備
彈簧測力計(jì)、動滑輪、定滑輪、鉤碼、多媒體課件等。
教學(xué)過程
一、新課引入
當(dāng)我們參加升旗儀式時(shí),看到站在地面上的人向下拉繩子,國旗就徐徐升起了,如圖所
示。你知道旗桿頂端有一個(gè)什么器件幫助把旗升上去的嗎?你了解它的作用與實(shí)質(zhì)嗎?你還
能舉出它在其他方面的應(yīng)用嗎?引導(dǎo)學(xué)生有目的地觀賞、有目的地思考、回答從而引入課題。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一滑輪
1.觀察如下課件圖片得出滑輪定義。
滑輪:中心有軸,周邊有凹槽,可以繞裝在框子里的軸轉(zhuǎn)動的輪子。
2.活動:演示用定滑輪提升鉤碼(如圖),讓學(xué)生觀察定滑輪在使用過程中有些什么特點(diǎn)。
然后演示動滑輪提升鉤碼(如圖),讓學(xué)生觀察動滑輪在使用過程中有些什么特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生
總結(jié)定滑輪、動滑輪的概念。
H
定滑輪
動滑輪
教師總結(jié):滑輪的軸心位置不移動的滑輪叫定滑輪?;喌妮S心位置隨提升的物體一起
移動的滑輪叫動滑輪。
探究點(diǎn)二定滑輪
問題1:可以直接用手將物體提升如果高度太高手夠不到怎么辦呢?比如把國旗升到
頂端,這個(gè)時(shí)候就可以用到滑輪了,現(xiàn)在我們就來模擬用定滑輪升國旗,演示使用定滑輪。
問題2:使用機(jī)械的作用在于省力或省距離,那么使用定滑輪的作用是什么呢?
問題3:斜著拉動時(shí)拉力大小還等于物體重力嗎?
強(qiáng)調(diào):沿任何方向拉動定滑輪力的大小都是一樣的。
問題4:為什么沿各個(gè)方向拉動時(shí)拉力大小都一樣呢?
定滑輪的實(shí)質(zhì)是4=£的等臂杠桿(如圖所示)。
(F=G
總結(jié):定滑輪特點(diǎn)是不省力、不省距離,但可以改變力的方向。
探究點(diǎn)三動滑輪
問題1:滑輪除了剛才的用法,還能有其他用法來提升物體嗎?
問題2:使用定滑輪可以改變力的方向,那么使用動滑輪的作用是什么呢?
演示:動滑輪。
問題3:此時(shí)有幾段繩子拉著重物?
問題4:物體重2N,將繩子自由端掛在頂端,繩子拉力大小為多少?
問題5:如果用手拉著繩子自由端,則手的拉力大小為多少?
問題6:斜著拉動時(shí)拉力大小還是重力一半嗎?
強(qiáng)調(diào):只有豎直方向拉動時(shí),才能省一半的力。
問題7:為什么沿斜向拉動時(shí)拉力大小不等于重力的一半呢?
動滑輪實(shí)質(zhì)是A=2k的省力杠桿(如圖所示)。
G
F--
2
5=2/7
總結(jié):動滑輪特點(diǎn)是可以省一半力,但費(fèi)一倍的距離,不可以改變力的方向。
活動:如圖所示,認(rèn)識定滑輪、動滑輪的實(shí)際應(yīng)用。
三、板書設(shè)計(jì)
第二節(jié)滑輪及其應(yīng)用
第1課時(shí)定滑輪和動滑輪
一、定滑輪
1.使用特點(diǎn):可以改變力的方向,不省力也不費(fèi)力;不省距離也不費(fèi)距離。
2.實(shí)質(zhì):是一個(gè)等臂杠桿。
二、動滑輪
1.使用特點(diǎn):能省一半的力,但是不改變力的方向;要多移動一倍距離。
2.實(shí)質(zhì):動力臂是阻力臂二倍的杠桿。
四、教學(xué)反思
本節(jié)知識具有承上啟下的作用:滑輪是繼上一節(jié)“杠桿”之后學(xué)生學(xué)習(xí)的又一種重要的
簡單機(jī)械,滑輪實(shí)質(zhì)上是杠桿的變形,可以通過杠桿平衡條件來分析;
同時(shí)滑輪也是以后學(xué)習(xí)機(jī)械效率的基礎(chǔ)。通過對滑輪特點(diǎn)的理論分析,再次體會從具體
到抽象的研究方法。我首先從實(shí)物引入,讓學(xué)生認(rèn)識滑輪、利用滑輪、區(qū)分滑輪;讓學(xué)生探
究使用定滑輪和動滑輪的好處,并從理論上分析滑輪的實(shí)質(zhì)。
第2課時(shí)滑輪組及其應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.通過圖片介紹,讓學(xué)生知道滑輪組的概念;使學(xué)生初步掌握滑輪組的特點(diǎn)及其應(yīng)用。
2.知道使用滑輪組時(shí)拉力與物重的關(guān)系;會組裝簡單的滑輪組。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
知道使用滑輪組時(shí)拉力與物重的關(guān)系。
【教學(xué)難點(diǎn)】
知道使用滑輪組時(shí)拉力與物重的關(guān)系。
課前準(zhǔn)備
彈簧測力計(jì)、動滑輪、定滑輪、鉤碼、多媒體課件等。
教學(xué)過程
一、新課引入
多媒體展示:小孩吊起牛犢動畫(如圖),弓I導(dǎo)學(xué)生思考,為什么一個(gè)小孩能自己把牛吊
起來?
這其中用到了什么原理呢?學(xué)完今天的課程我們就會知道。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)滑輪組及其應(yīng)用
教師:我們先來回顧上節(jié)課的知識,請同學(xué)回答動滑輪、定滑輪的特點(diǎn)。
學(xué)生回顧思考作答。
教師總結(jié)定滑輪和動滑輪的工作特點(diǎn),自然地引出滑輪組:使用動滑輪可以省力,定滑
輪能改變力的方向,如果我們既想省力,又要改變力的方向,大家想想有什么好辦法?
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探究滑輪組工作時(shí)的特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)的目的有兩個(gè):一是讓學(xué)生練習(xí)組裝簡單的滑輪組,?二是探究滑輪組在工作時(shí)的省
力情況。
1.提出問題。
用一個(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪組合起來提升重物,你能設(shè)計(jì)出多少種方法?每種方法分別
能省多少力?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
教師引導(dǎo):向?qū)W生簡單介紹一下繩子的固定端與自由端的概念,提醒他們繩子的繞法是
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力,大膽、科學(xué)地設(shè)計(jì)。然后讓學(xué)生交流設(shè)計(jì)的方案,
并給予鼓勵。
讓學(xué)生按照設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行操作,準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并填在表格中,引導(dǎo)學(xué)生觀察吊起
動滑輪的繩子的股數(shù)。再次提醒學(xué)生注意操作安全,加強(qiáng)合作。
3.分析論證與實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
分析表格中的數(shù)據(jù)和吊起動滑輪的繩子的股數(shù),可以得出結(jié)論:使用滑輪組吊重物時(shí),
若動滑輪重和摩擦不計(jì),動滑輪被幾股繩子吊起,所用的力就是物重的幾分之一,即尸二[
G。
4.拓展與提高。
根據(jù)班級的實(shí)際情況,還可以提出如下問題,引導(dǎo)學(xué)生思考、討論。
(1)通過觀察,你認(rèn)為滑輪組省力的多少取決于什么?
(2)若不計(jì)摩擦但考慮動滑輪重,則拉力與物重、動滑輪的重之間有什么關(guān)系?
⑶課前多媒體所示的情景,你認(rèn)為這可能嗎?理由是什么?
學(xué)完這部分內(nèi)容后,可以引導(dǎo)學(xué)生通過表格的形式對定滑輪、動滑輪和滑輪組進(jìn)行對比
總結(jié)。
定滑輪動滑輪滑輪組
定義
實(shí)質(zhì)
特點(diǎn)
多媒體展示:我國古代對簡單機(jī)械的應(yīng)用。
三、板書設(shè)計(jì)
第2課時(shí)滑輪組及其應(yīng)用
一、優(yōu)點(diǎn):既可省力,又可改變力的方向。
G
二、公式:尸=:(不計(jì)滑輪重和摩擦)。
四、教學(xué)反思
本節(jié)先回顧定滑輪、動滑輪的特點(diǎn),后指出如果把定滑輪和動滑輪組合起來使用,就可
以既省力又方便,接著研究使用滑輪組時(shí)拉力與物重的關(guān)系;通過圖片、錄像等媒體資料介
紹我國古代對簡單機(jī)械的應(yīng)用情況,來拓寬學(xué)生的知識面,同時(shí)進(jìn)行愛國主義教育。
10.3做功了嗎
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.知道什么是機(jī)械功并認(rèn)識做功的兩個(gè)必要因素。
2.理解功的計(jì)算公式及功的單位并初步學(xué)會應(yīng)用功的公式進(jìn)行計(jì)算。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
理解做功的兩個(gè)必要因素,能利用功的公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。
【教學(xué)難點(diǎn)】
怎樣才算做功。
課前準(zhǔn)備
多媒體課件。
教學(xué)過程
一、新課引入
大家對功這個(gè)詞并不陌生,如功課、功勞、立功、大功告成、事半功倍、用功學(xué)習(xí)等這
些詞中“功”有的具有“成效”的意思,力學(xué)中所說的“功”就吸收了“成效”的意思。在
物理學(xué)上“做功”的含義是什么?怎樣計(jì)算做功的多少?這節(jié)課我們就一起來探討這些問題。
請同學(xué)們翻開教材P195,第三節(jié)“做功了嗎”。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一什么是機(jī)械功
1.問題:我們所學(xué)的簡單機(jī)械有哪些?請說說它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
學(xué)生回答:省力的費(fèi)距離,費(fèi)力的省距離。
那么力和距離之間到底存在著什么樣的關(guān)系呢?為了評價(jià)機(jī)械的功效,機(jī)械師們提出了
“功”的概念,后來這一概念被引入到物理學(xué)中。
2.出示動滑輪提升重物的圖片,探究機(jī)械功。
問題:圖中拉力廠等于多少?拉力廠上升的距離是多少?
如果把拉力廠與上升距離s相乘,得到的乘積正好等于物重G與物體上升高度h的乘
積,即Fs=Gho后來又發(fā)現(xiàn)使用其他機(jī)械也是如此。于是人們開始認(rèn)識到,力和物體在力
的方向上移動距離的乘積是一個(gè)有意義的物理量。
物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫作機(jī)械功,簡稱功。
探究點(diǎn)二怎樣才算做功
1.出示課件:某工人起吊重物,起重機(jī)起吊重物對重物有向上的拉力,重物在拉力F
的作用下升高一段距離s。
2.出示圖片:分析推力對小車做功,推力對小車向右的推力,小車在推力廠的作用向
右移動一段距離so
3.提問:請同學(xué)們歸納一下,前面兩個(gè)實(shí)例有什么共同點(diǎn)?(引導(dǎo)啟發(fā))
共同點(diǎn)一有作用力,在力的方向上通過一定距離。
歸納:通過以上總結(jié),我們應(yīng)建立這樣一個(gè)認(rèn)識:物體在力的作用下,在力的方向上通
過一段距離s,那么力對物體就做了功,不管是在水平方向,還是在豎直方向上,不管施加
力的物體是人還是機(jī)械。
4.出示圖片:起重機(jī)和直升機(jī)吊起重物都是做功的實(shí)例,讓學(xué)生分析判斷起重機(jī)和直
升機(jī)是否對重物做功?
5.提問:做功到底由什么因素決定?請同學(xué)們歸納一下。
總結(jié):由以上分析可知,不管是在水平方向,還是在豎直方向,功都是由作用在物體上
的力和物體在力的方向上通過的距離這兩個(gè)必要因素決定的。
做功的兩個(gè)必要因素:⑴作用在物體上的力;(2)物體在力的方向上通過的距離。
出示課件:關(guān)于不做功的三種情況,讓學(xué)生根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素判斷,并分析歸納
結(jié)論。
出示課件:出示不做功的三種情況,下面的同學(xué)判斷。
多媒體展示:(1)物體雖然受力,但沒有在力的方向上移動距離(y0,s=0)——勞而無
功。
(2)物體雖然移動了距離,但在運(yùn)動方向上沒有受到力(尸=0,S0O)—不勞無功。
(3)物體受力方向與物體移動距離的方向垂直(尸片0,sWO,Ais)——垂直無功。
總結(jié):所以物理學(xué)中的“做功”與日常生活中的“工作”不完全一樣,平常我們所說的
“工作”是對一切消耗體力和腦力勞動的總稱。做功”比“工作”的含義要狹窄且嚴(yán)格得
多。譬如一個(gè)人在水平地面擔(dān)了一天水,他當(dāng)然是工作了,但從物理學(xué)角度來說,他基本上
沒有對水做功。
探究點(diǎn)三怎樣計(jì)算功
1.功的大小:功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。
2.計(jì)算公式:功=力x距離,即〃=用功的定義式)
3.單位:焦耳(1焦=1牛?米)。
多媒體展示:例:一臺拖拉機(jī)耕地時(shí),牽引力是28500牛,前進(jìn)了1000分米,此拖拉
機(jī)牽引力做了多少功?
6
解:根據(jù)W=F^s=28500Nxl00m=2.85xl0Jo
答:此拖拉機(jī)牽引力做了2.85X106J功。
三、板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)做功了嗎
一、機(jī)械功:物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫作機(jī)械功,簡稱功。
二、怎樣才算做功
1.做功的兩個(gè)必要因素:
⑴作用在物體上的力;
⑵物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:
(1)A0O,s=0-----勞而無功;
(2)尸=0,S0O——不勞無功;
⑶y0,sWO且ds——垂直無功。
三、怎樣計(jì)算功
1.物理學(xué)中規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
一M/M/
2.公式:F^F--,5=7)。
3.單位:焦耳,簡稱:焦,符號:J。1焦耳=1牛頓?米。
四、教學(xué)反思
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)功的概念。物理學(xué)中的功是由力和物體在力的方向上通過的距離兩個(gè)因
素決定的,缺一不可。尤其要注意這里的距離必須是在力的方向上,移動的距離跟力的方向
垂直時(shí)是不做功的。”=片是必須要掌握的計(jì)算公式,只有掌握得好,記得牢,應(yīng)用才能得
心應(yīng)手。
10.4做功的快慢
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.知道功率的概念,能用比較的方法得出功率的概念。
2.知道功率單位的含義。
3.會計(jì)算簡單的功率問題。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
功率的概念、意義及計(jì)算。
【教學(xué)難點(diǎn)】
功率的概念和有關(guān)計(jì)算。
課前準(zhǔn)備
彈簧測力計(jì)、刻度尺、秒表。
教學(xué)過程
一、新課引入
提問:1.什么是機(jī)械功?怎樣才算做功?
2.怎樣計(jì)算功?
3.如何比較物體運(yùn)動快慢?物理學(xué)中用什么量表示物體運(yùn)動快慢?速度是如何定義的?
4.一個(gè)建筑工地上要把500塊磚送到樓頂,用定滑輪往上送,一次運(yùn)50塊,共花了
120min,而用起重機(jī)運(yùn)送1次就可運(yùn)完,只要2min就可以了,已知每塊磚重量35N,樓高
20mo試求定滑輪和起重機(jī)各做了多少功?
學(xué)生解答:定滑輪做的功:共做〃=罄=10次,H4=^=10x35Nx50x20m=3.5x
5
10Jo
起重機(jī)做的功:W4=G/?=35Nx500x20m=3.5x10,
2學(xué)生回答后,教師及時(shí)表揚(yáng)完成得既準(zhǔn)確又快的學(xué)生,鼓勵較慢的學(xué)生。并講述:從
前面的計(jì)算我們可以看到做功不僅有多少的問題,還有一個(gè)快慢的問題。
教師指導(dǎo)觀察教材P199圖10-29中a、b兩個(gè)人做功的多少和做功所用的時(shí)間,進(jìn)而
再比較兩人做功的快慢,并指出比較的方法,指定學(xué)生回答后,再指導(dǎo)學(xué)生觀察圖10-30
中(a)、(b)兩人做功的多少和做功所用的時(shí)間,進(jìn)而再比較兩人做功的快慢,并指出比較的方
法,指定學(xué)生回答。
教師歸納:和比較物體運(yùn)動快慢一樣,比較物體做功快慢有兩種方法:相同時(shí)間比做功
的多少和做功相同時(shí)比所用時(shí)間。
無論是人做功還是機(jī)械做功,都有做功快慢的問題,這節(jié)課我們就來探究做功的快慢。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)功率及其計(jì)算
1.怎樣比較做功的快慢。
師:如何比較做功的快慢?方法有幾種?
生:比較做功的快慢方法有兩種,相同時(shí)間比做功的多少和做功相同時(shí)比所用時(shí)間。
板書:比較做功快慢的兩種方法:相同時(shí)間比做功的多少和做功相同時(shí)比所用時(shí)間。
2.功率和測算功率的方法。
師:為了比較物體運(yùn)動快慢,我們引入了速度的概念,為了比較物體做功的快慢,我們
引入功率的概念。對比速度的概念,我們?nèi)绾味x功率這個(gè)概念呢?
生:把單位時(shí)間內(nèi)做的功定義為功率。
師:如果用戶表示功率,對比速度的計(jì)算公式,功率的計(jì)算公式應(yīng)該是怎樣的呢?
生:夕二7。
師:根據(jù)公式,功率的單位是什么?
生:J/So
師:在國際單位制中,功率的單位是由功和時(shí)間的單位復(fù)合而成的,就是J/S,后人為
了紀(jì)念英國物理學(xué)家瓦特對物理學(xué)的貢獻(xiàn),用他的名字作為功率的單位,簡稱瓦,符號W。
常用單位還有千瓦(kW)。lkW=1000Wo
優(yōu)秀運(yùn)動員長時(shí)間運(yùn)動的功率70W表示該運(yùn)動員在1s內(nèi)做了70J的功。
讓學(xué)生計(jì)算前面的定滑輪和起重機(jī)搬運(yùn)磚塊的功率。
必
A=—=48.6W;
Zi
H4
P=—=3000\N
242O
由計(jì)算我們可以看出起重機(jī)的功率大,即起重機(jī)做功比定滑輪快。
反饋練習(xí)
1.單位換算3kW=W=J/so
2.一臺機(jī)器的功率是4xloA/V,表示的意義是
3.下列說法中正確的是()
A.做功多的機(jī)器,功率就一定大
B.功率大的機(jī)器,做功就一定多
C.完成相同的功,耗時(shí)多的機(jī)器功率大
D.功率大的機(jī)器做功快
4.⑴挖掘機(jī)在lmin內(nèi)做了7.2x104的功,求挖掘機(jī)的功率?(2)人在3s內(nèi)做功150J,
求人的功率?
反饋練習(xí)答案:
1.3xl033xl03
2.這臺機(jī)器每秒做功4xK)3j
3.D
M/7.2X106J
4.⑴=F1.2X105W;
1/1/150J
(2)°=7F50Wo
請不同層次的學(xué)生到黑板上演算,然后根據(jù)學(xué)生答題情況強(qiáng)調(diào)應(yīng)用公式進(jìn)行有關(guān)功率計(jì)
算時(shí)要注意的一些問題。并充分肯定基礎(chǔ)一般的同學(xué)取得的成績,激勵基礎(chǔ)不好的學(xué)生的學(xué)
習(xí)興趣。
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀P200表格,了解一些動物和交通工具的功率,指導(dǎo)學(xué)生讀出這個(gè)表
格。
在1s內(nèi)將兩個(gè)雞蛋舉高1m,做功的功率約為1W,學(xué)生從一樓走到二樓的時(shí)間花了
30S,通過簡單計(jì)算可得這個(gè)同學(xué)上樓的功率約為60W。
學(xué)生設(shè)計(jì):怎樣測算出我從地面上將一塊木塊勻速拿到桌面上的功率?需要測出哪些量?
需要哪些測量工具?如何計(jì)算?
學(xué)生討論,然后教師指名回答。
總結(jié):測算功率的方法:測量出所做的功”和做功的時(shí)間t,然后用戶=7計(jì)算出來。
指定兩名學(xué)生共同完成這一實(shí)驗(yàn)。
資料鏈接
機(jī)動車為什么上坡緩行?
拖拉機(jī)耕地時(shí),為什么開得非常慢?機(jī)動車上坡時(shí)為什么也開得很慢?這可以用功和功
率的知識來解釋。
因?yàn)闄C(jī)動車(包括拖拉機(jī)),它們輸出的功率是一定的,在耕地或上坡時(shí)需要較大的牽引
“WFsss
力才能正常工作。而根據(jù)功率和功的計(jì)算公式戶=7和”二/推導(dǎo):。=7=7=戶7而7=
所以戶=&變形
p
得:尸由于功率尸不變,所以只能通過減緩運(yùn)行速度1/來提高牽弓I力R以確保汽
車不下滑,拖拉機(jī)較好地完成耕地作業(yè)。
摘自《十萬個(gè)為什么》。
三、板書設(shè)計(jì)
第四節(jié)做功的快慢
一、比較物體做功的快慢的方法:
1.在相同的時(shí)間里,比較做功的多少。
2.做相同的功,比較所用時(shí)間的長短。
二、功率
1.物理意義:功率是表示物體做功快慢的物理量。
2.定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫作功率。
3.公式:。=7。
4.功率國際單位為瓦特,簡稱瓦,符號W。
在工程技術(shù)上常用單位是:kW,換算關(guān)系:lkW=l(fw。
四、教學(xué)反思
功率的概念來源于生產(chǎn)和生活,功率的知識是機(jī)械功概念的進(jìn)一步延伸,在生產(chǎn)和生活
實(shí)際中應(yīng)用的例子很多很廣,而且功率與力、功率與速度的關(guān)系又是聯(lián)系實(shí)際生活和科學(xué)實(shí)
踐的紐帶,教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢,使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)
用知識解決實(shí)際問題能力,樹立正確的價(jià)值觀。
10.5機(jī)械效率
第1課時(shí)認(rèn)識機(jī)械效率
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.知道有用功、額外功、總功。
2.理解機(jī)械效率,會計(jì)算機(jī)械效率。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
理解機(jī)械效率。
【教學(xué)難點(diǎn)】
理解機(jī)械效率。
課前準(zhǔn)備
多媒體課件、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線等。
教學(xué)過程
一、新課引入
小明家最近買了一處新樓房,家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下,需把沙子運(yùn)到三
樓。請同學(xué)們根據(jù)需要,選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問題,看看哪個(gè)小組選的辦法最好?
如圖所示的三種方法供參考:第1種是人直接提著沙子上樓;第2種是把沙子放進(jìn)桶
里,人通過動滑輪把沙子拉上樓;第3種是把沙子放進(jìn)質(zhì)量較小的袋子里,人通過動滑輪把
沙子拉上樓。
請學(xué)生發(fā)表自己的見解,提出各種方案。并對各個(gè)方案進(jìn)行討論,比較優(yōu)缺點(diǎn)。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一有用功、額外功和總功
1,結(jié)合用動滑輪提升沙子,請同學(xué)們觀看提沙子過程的視頻。思考:
(1)在把沙子從一樓運(yùn)上三樓的過程中,每種方法中各對哪些物體做了功?
(2)無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功?
(3)在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么?
總結(jié):一般來說,機(jī)械對外所做的功為有用功,機(jī)械克服自身部件的重力和摩擦力所做
的功為額外功,動力對機(jī)械所做的功為總功??偣Φ扔谟杏霉εc額外功之和。
指出:前面實(shí)驗(yàn)中,第三種方法最好,因?yàn)榈谌N方法做的額外功最少,總功最少。
討論:不使用機(jī)械直接提升物體做的功,與使用機(jī)械提升物體做的功一樣嗎?(手拉繩
做的功與動滑輪對沙子做的功相等嗎?)怎樣探究這個(gè)問題?
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:用手通過一只彈簧測力計(jì)拉一個(gè)動滑輪,沿豎直方向勻速緩慢提起
重為G的鉤碼。
2.為了探究上述問題需要測量的物理量:手對繩的拉力尸、手移動的距離5、鉤碼的重
力、鉤碼上升的高度力。
3.改變鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上述測量。
4.設(shè)計(jì)表格,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表中。
次數(shù)手的拉力/7N手移動距離s/m鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m
1
2
3
5.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
(1)手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等?
(2)哪一個(gè)做的功多一些?
⑶你認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么?
學(xué)生交流討論后回答:
⑴不相等。
(2)手拉繩做的功多。
(3)有摩擦,在提起重物時(shí)還要提起動滑輪。
探究點(diǎn)二機(jī)械效率
請同學(xué)們自學(xué)閱讀"什么是機(jī)械效率”部分相關(guān)內(nèi)容。
組織學(xué)生討論:
⑴機(jī)械效率有單位嗎?
(2)為什么機(jī)械效率沒有大于1的?
(3)用小數(shù)和百分?jǐn)?shù)來表達(dá)機(jī)械效率,你認(rèn)為哪種表達(dá)更好?
學(xué)生經(jīng)過討論回答:機(jī)械效率沒有單位,總小于1,用百分?jǐn)?shù)表示。
教師講述:工作中,我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例
越大越好。在物理學(xué)中,用機(jī)械效率表示有用功在總功中所占的比例。
有用功
機(jī)械效率=-總功義100%;
計(jì)算公式:〃=譚、100%;
三者之間的關(guān)系:"總="有用+”額外。
注意:對于實(shí)際機(jī)械,總是有額外功存在,n<i。
三、板書設(shè)計(jì)
第五節(jié)機(jī)械效率
第1課時(shí)認(rèn)識機(jī)械效率
一、有用功、額外功、總功
1.有用功:為達(dá)到目的必須要做的功。
2.額外功:我們不需要但是又不得不做的功。
3.總功:有用功和額外功的總和。
W總二W有用+W額外。
二、機(jī)械效率
1.有用功與總功的比值叫作機(jī)械效率。
M4用
2.〃=
四、教學(xué)反思
《機(jī)械效率》一節(jié)主要講述有用功、額外功、總功
和機(jī)械效率等方面的內(nèi)容。前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的基本概念以及功的原理,而引入這
些物理概念的目的就在于要研究機(jī)械做功的問題。一談到機(jī)械做功就不得不談到機(jī)械效率的
問題,所以這節(jié)課將更多地與我們的實(shí)際生活相聯(lián)系。我在上課時(shí)注重與生活實(shí)際相聯(lián)系,
調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教學(xué)設(shè)計(jì)注重體現(xiàn)物理學(xué)
的價(jià)值,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問題能力,在教與學(xué)過程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值
觀和世界觀的形成。
第2課時(shí)測量機(jī)械效率
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測定滑輪組機(jī)械效率。
2.通過實(shí)驗(yàn)知道影響滑輪組機(jī)械效率的因素。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
探究滑輪組的機(jī)械效率。
【教學(xué)難點(diǎn)】
探究滑輪組的機(jī)械效率。
課前準(zhǔn)備
多媒體課件、動滑輪、定滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線等。
教學(xué)過程
一、新課引入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械效率的基本概念,這節(jié)課我們就一起來測量滑輪組的機(jī)械效率,
并分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)測量滑輪組的機(jī)械效率
1.提出問題:滑輪組的機(jī)械效率總是一定的嗎?利用實(shí)驗(yàn)測量時(shí),需要測量哪幾個(gè)物
理量?怎么計(jì)算有用功,怎么計(jì)算總功?
2.猜想:滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)。
物體的重、滑輪的重、繩重、繩與輪間的摩擦、承擔(dān)物重的繩子段數(shù)……
3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪脺y力計(jì)將安裝在滑輪組中的鉤碼提起(如甲圖、乙圖所示),比較同一滑
輪組在不同使用情況下的機(jī)械效率。
14^用Gh
實(shí)驗(yàn)原理:〃二廠X100%=NX100%
器材:刻度尺、鉤碼、彈簧測力計(jì)、鐵架臺、甲乙兩個(gè)滑輪組、長約2m的細(xì)繩。
4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù):
步驟:①用彈簧測力計(jì)測量鉤碼所受的重力G并填入表格。
②分別記下鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置。
③緩慢拉動彈簧測力計(jì),使鉤碼升高,讀出拉力尸值,用刻度尺測出鉤碼上升的高度力
和彈簧測力計(jì)移動的距離5將這三個(gè)量填入表格。
④算出有用功”有用、總功“總功、機(jī)械效率〃并填入表格。
甲乙
“總
實(shí)驗(yàn)W有用
/7(m)尺N)s(m)n
次數(shù)(J)(J)
1
2
3
4
5.分析與論證:
分析上表中的數(shù)據(jù)可以看出:
(1)在不同使用情況下,同一滑輪組的機(jī)械效率不是一定的。
⑵滑輪組的機(jī)械效率小于lo
歸納總結(jié):同一滑輪組,所提升物體越重,機(jī)械效率越高,與滑輪組的繞法無關(guān)。
交流討論:如何提高滑輪組的機(jī)械效率?
討論后得出:
提高滑輪組的機(jī)械效率的主要方法有:盡可能地增加物重,減小動滑輪重,減輕繩重和
減小滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等。
三、板書設(shè)計(jì)
第2課時(shí)測量機(jī)械效率
一、如何)則量機(jī)械效率
二、影響機(jī)械效率的因素
四、教學(xué)反思
本節(jié)課有不足之處,有待改進(jìn):
1.在數(shù)據(jù)分析過程中應(yīng)給學(xué)生再多一點(diǎn)時(shí)間,讓學(xué)生充分進(jìn)行展示。要求典型測不準(zhǔn)
和測很準(zhǔn)的小組進(jìn)行互相交流,通過對比分析,深刻挖掘?qū)W生測量、思考中所存在的問題,
規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,反思實(shí)驗(yàn)過程,達(dá)到提升認(rèn)識的目的。
2.對課堂出現(xiàn)的突發(fā)情況估計(jì)不足,導(dǎo)致課堂上,對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不足的突發(fā)事件
處理不靈活,這也是我教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的表現(xiàn)。課后對突發(fā)事件的思考,帶給我種種靈感,讓
我深刻體會到怎樣的程度才是充分備課、備學(xué)生。只有充分理解并緊握住實(shí)驗(yàn)背后的線索一
—即實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,才能很好地面對各種突發(fā)事件。
10.6合理利用機(jī)械
第1課時(shí)動能與勢能
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.初步理解動能、勢能的概念。
2.知道決定動能、勢能大小的相關(guān)因素;并能解釋簡單的現(xiàn)象。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
L動能和勢能的概念;
2.探究影響動能和重力勢能大小的因素。
【教學(xué)難點(diǎn)】
勢能的概念。
課前準(zhǔn)備
鋼球、木球、木塊、鉤碼、沙箱、多媒體課件等。
教學(xué)過程
一、新課引入
復(fù)習(xí)功”的概念之后指出,列舉生活中的水、風(fēng)、弓等,它們是如何對別的物體做功,
引入生活、生產(chǎn)中包含多種多樣的“能”;再確定今天要學(xué)習(xí)的是動能和勢能。
二、新課教學(xué)
探究點(diǎn)一動能與勢能
1.認(rèn)識能量。
流動的水可以推動水輪機(jī)做功,?風(fēng)可以推動帆船前進(jìn)而做功;張開的弓可以使箭射出而
做功;等等。
物理學(xué)中,一個(gè)物體能夠?qū)e的物體做功,即它具有做功的本領(lǐng),我們就說它具有能量。
因此,流動的水、風(fēng),張開的弓都具有能量。能量這個(gè)概念與前面學(xué)過的功的概念有著密切
的聯(lián)系,物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程,一個(gè)物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體具
有的能量就越大。打個(gè)比方,一家企業(yè)對外能夠支付的錢越多,就表示這家企業(yè)的資金越雄
厚。
2.動能與勢能。
我們周圍的能量形式多種多樣,最常見的是動能與勢能;我們先來認(rèn)識幾個(gè)具有動能和
勢能的物體做功的實(shí)例。
(1)風(fēng)吹帆船航行;急流的河水把石塊沖走,?運(yùn)動的鋼球把木塊推開。這些都是運(yùn)動的物
體對外做功的實(shí)例,表明運(yùn)動的物體具有能量。
(2)人在打樁時(shí),先把重錘高高舉起,重錘落下就能把木樁打入地里;鉛球從高處落下時(shí)
能把地面砸個(gè)坑。重錘和鉛球由于被舉高而能夠?qū)ν庾龉Γ砻鞅慌e高的物體具有能量。
(3)弓被拉彎后能把箭射出去,彈簧被壓縮后能把壓在它上面的物體彈起,弓和彈簧由于
發(fā)生彈性形變能夠?qū)ν庾龉Γ砻靼l(fā)生彈性形變的物體具有能量。
概念規(guī)律:
(1)物體由于運(yùn)動具有的能叫作動能。
(2)勢能分為重力勢能和彈性勢能:物體由于被舉高而具有的能叫作重力勢能;物體由于
發(fā)生彈性形變而具有的能叫作彈性勢能。
探究點(diǎn)二影響動能和勢能大小的因素
1.探究影響動能大小的因素。
問題:物體動能的大小與什么因素有關(guān)呢?
猜想:學(xué)生猜想……
探究:
(1)將木板放在光滑斜面下的水平桌面上,將木塊放在木板上,分別讓同一鋼球從不同的
高度(、和詞由靜止開始向下運(yùn)動,撞擊木塊,記下木塊被撞擊后運(yùn)動的距離。
⑵分別讓體積相同的實(shí)心木球和鋼球從同一高度①)由靜止開始向下運(yùn)動,撞擊木塊,
記下木塊被撞擊后運(yùn)動的距離。
(3)把數(shù)據(jù)記入下表,并比較各組數(shù)據(jù)。
序號下滑物體下滑高度/cm木塊運(yùn)動的距離/cm
1鋼球154.5
2鋼球258.3
3木球202.2
4鋼球206.6
結(jié)論
數(shù)據(jù)分析:對比表中1、2兩行數(shù)據(jù),同一鋼球從不同的高度靜止釋放,起點(diǎn)高的2鋼
球到達(dá)低端的速度大,與木板撞擊后使木塊運(yùn)動的距離長,表明2鋼球的動能大;對比3、
4兩行數(shù)據(jù),體積相同的實(shí)心木球和鋼球的質(zhì)量不同,鋼球的質(zhì)量大,當(dāng)它們從同一高度被
靜止釋放時(shí),到達(dá)斜面低端的速度相同,但鋼球撞擊木塊運(yùn)動的距離長,表明鋼球的動能大。
結(jié)論:質(zhì)量相同時(shí),速度大的物體具有的動能大;速度相同時(shí),質(zhì)量大的物體具有的動
能大。
概念規(guī)律:影響動能大小的因素:物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大,速度越大,物
體所具有的動能就越大。
2.探究影響勢能大小的因素。
問題:物體勢能的大小與什么因素有關(guān)呢?
猜想:學(xué)生發(fā)言……
探究:
⑴將小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上,使用同一鉤碼從不同高度依,為自由下落
沖擊小方桌,記下方桌下陷的深度。
(2)將體積相近的鉤碼和木塊從同一高度h自由下落沖擊小方桌,記下方桌下陷的深度。
(3)把數(shù)據(jù)記入下表,比較各組數(shù)據(jù)。
序號舉高的物體舉高的高度/cm小方桌陷入沙中的深度/cm
1鉤碼20約1.2
2鉤碼40約2.0
3鉤碼30約1.6
4木塊30約0.4
結(jié)論
數(shù)據(jù)分析:對比表1、2行,同一鉤碼被舉得越高,能使小桌下陷得越深,說明質(zhì)量相
同的物體,被舉得越高,它的重力勢能越大;對比表3、4兩行數(shù)據(jù),鉤碼和木塊的體積相
近,鉤碼的質(zhì)量大,它們被舉高相同的高度,鉤碼使小桌下陷得深,說明被舉高高度相同的
物體,質(zhì)量越大,它的重力勢能越大。
概念規(guī)律:影響重力勢能大小的因素:物體的質(zhì)量和物體所處在的高度。物體的質(zhì)量越
大,所處在的高度越高,物體的重力勢能就越大。
另外一種勢能一彈性勢能,它和物體的彈性形變有關(guān),物體的彈性形變越大,它具有
的彈性勢能就越大。
三、板書設(shè)計(jì)
第六節(jié)合理利用機(jī)械能
第1課時(shí)動能與勢能
一、能量
二、動能
1.定義:物體由于運(yùn)動而具有的能叫動能。
2.特點(diǎn):動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)。
三、勢能
1,重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。
(2)特點(diǎn):重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。
2.彈性勢能
(1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
(2)特點(diǎn):同一物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。
四、教學(xué)反思
本節(jié)課主要的教學(xué)內(nèi)容有:動能、勢能的概念;探究動能、勢能的影響因素。能是物理
學(xué)中最重要的概念之一,它比較抽象,不易理解,只能通過有關(guān)的物理現(xiàn)象來肯定它的存在。
所以學(xué)好本節(jié)內(nèi)容有利于為后面的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。八年級學(xué)生的思維具有單一性,思維處于感
性階段,他們?nèi)菀捉邮芟鄬π蜗蟮奈锢砀拍?,對抽象的“能”的概念都感到困惑。所以本?jié)
教學(xué)的重點(diǎn)是初步理解動能、勢能的概念,知道影響動能、勢能的因素。
第2課時(shí)動能和勢能的轉(zhuǎn)化
教學(xué)目標(biāo)
【知識與能力】
1.能用實(shí)例理解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。
2.能夠解釋一些有關(guān)動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單物理現(xiàn)象。
3.理解機(jī)械能守恒。
教學(xué)重難點(diǎn)
【教學(xué)重
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