北师大版物理八年级下册第九章机械和功同步教案

题9.1杠杆第1课时杠杆及其平衡条件教学目标【知识与技能】1．知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆。2．能够辨认出支点、动力、阻力，会确定动力臂和阻力臂。3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。【过程与方法】1．通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程，体会科学抽象的方法。2．经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法。【情感态度价值观】激发物理兴趣，形成探究思维，有小组合作意识。教学重难点1．杠杆平衡条件。2．力臂的概念和画法。教具准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。教学过程一、情景引入多媒体展示：古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。让学生找出它们的共同特点。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。二、新课教学探究点一：杠杆来看一下羊角锤的工作特点。学生交流、讨论后得出结论：1．硬；2.在力的作用下绕某一点转动。演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。说明物体只要是硬的就行，跟形状无关。同时边说边板书课题。1．定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。2．杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。那么要产生同样的效果，施加力的大小、方向是否一样呢？让学生按下图所示分别操作。(1)分别按图甲三个位置沿图示方向向下施力使杠杆静止。提问：三次施加的力的大小是否一样？答：不一样。(大小关系能回答出来)这说明要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？学生会回答跟作用点和支点的远近有关，且距离越大，力越小。(2)老师不加解释，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现虽然作用点相同，即作用点和支点的远近相等，但力的大小却不同，且F1>F2。提问：想一想，力的大小跟什么有关呢？学生无法解释(必然产生强烈的求知欲)，这时让学生在练习纸上画出过支点O作沿F1、F2方向的直线的垂线段(这一点有些学生的知识准备可能不足，老师可先观察，若学生画得很好，老师就略画一下，若不行，老师就得详细示范给学生看)，并标上l1、l2。问：l1、l2哪个大？F1、F2哪个大？老师再来解释要使杠杆保持静止状态，力的大小不是跟支点到力的作用点的距离有关，而是跟支点到刚才的直线的距离有关，我们把沿力的方向所画的直线叫力的作用线，过支点到力的作用线的距离叫力臂。动力臂：支点到动力作用线的距离，用字母l1表示。阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示。3．请同学们画出下图的力臂。 教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。然后教师归纳总结，画力臂的步骤：(1)确定支点；(2)确定力的作用线；(3)过支点到力的作用线作垂线；(4)标垂足，定力臂。探究点二：杠杆的平衡条件我们把刚才杠杆所处的状态叫杠杆的平衡，所谓杠杆的平衡就是杠杆处于静止状态，那么杠杆的平衡跟哪些因素有关呢？探究：杠杆的平衡条件1．猜想。2．设计实验。3．进行实验：①把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。②给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力。把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中。③改变力和力臂的数值，再做两次实验。实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1234.分析论证，得出结论：根据表中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂即：F1l1＝F2l2它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。三、板书设计第1节杠杆第1课时杠杆及其平衡条件1．杠杆的定义：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫作杠杆2．杠杆的五要素：(1)支点：杠杆绕着转动的点(2)动力：使杠杆转动的力(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离(5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离3．杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了4．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂写作：F1·l1＝F2·l2它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一四、教学反思杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。大部分学生对生活中的杠杆比较熟悉，也很感兴趣；但对杠杆的“五要素”及杠杆的平衡条件，还不清楚。通过本节课的学习，可以把学生的感性经验上升为理性认识。另外，让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程，有利于培养学生科学探究的能力。9.1杠杆第2课时杠杆的类别与应用教学目标【知识与技能】1．知道杠杆种类及三种杠杆的特点；能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。2．知道杠杆的平衡条件。3．会画力臂；能用杠杆平衡条件进行计算。【过程与方法】1．经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法。2．练习使用杠杆，体会杠杆的作用，提高观察力、抽象概括能力。【情感态度价值观】1．关心生活、生产和自然现象中杠杆的使用，体验科学源自生活，提高对生活的关注和对科学的学习兴趣。2．乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。教学重难点【教学重点】杠杆种类及特点，杠杆平衡条件的应用。【教学难点】画力臂，识别杠杆。教具准备筷子、镊子、多媒体课件等。教学过程一、情景引入我们先来听一个小故事：“只要您让我有一个地方站着，我就可以把地球推动起来。”古希腊物理学家阿基米德对国王说。“哈哈！你太会吹牛了！”国王大笑着说，“你先给我推动一样东西看看，看你讲的话怎么样！”当时，国王造了一只很大的船，可是没有办法推到水里去。即使把全城的人都集合起来，恐怕也不能推动。国王对阿基米德说：“那么，就请你来帮忙吧，把这条船推动到水里去吧，我的吹牛家！”阿基米德满口答应。他精心设计了一套复杂的杠杆和滑轮组合成的机械，末端留了一条拉绳，然后请国王来看表演。这一天，海边人山人海。那艘大船，长十几丈，高几层楼，确实是一个庞然大物。阿基米德将那一条小绳交给了国王，说：“请你拉一下吧，一切就都解决了。”国王半信半疑，手里拿着绳子，先看了看，然后轻轻一拉，奇迹出现了：大船移动起来，渐渐地向海里滑去，就像变魔术一样。国王瞪大了眼睛，张着嘴半天才说：“这，这是怎么回事，莫非有上帝在相助？”顿时，岸上爆发出一阵欢呼声。在这个小故事里，聪明的阿基米德巧妙地运用了杠杆，今天我们就来学习杠杆的应用。二、新课教学探究点：杠杆的类别及应用多媒体展示：跷跷板。从幼儿园放学后的小明、小伟和大勇正在玩跷跷板，他们三人一起站在跷跷板上，站在同一边的小明、小伟一下子将大勇翘了起来，大勇怎样才能将他们两人翘起来呢？大勇迅速滑向跷跷板的外端，也就是增加大勇的重力的力臂，这样大勇一个人就可以将他们两个人翘起来。对于大勇来说跷跷板这时候就是一个省力杠杆。那么小明、小伟怎样才能将大勇再次翘起来？坐在哪里才能使跷跷板平衡？他们可以像大勇一样，通过增加力臂的方法，滑向跷跷板的外端；还可以再加上一个人，通过三个人的力量将大勇翘起来。这时对于他们三人来说，跷跷板就是一个费力杠杆。通过上面的动画可知，杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆，另外还有一种等臂杠杆。下面请同学通过列举事例或实验说明日常生活中一些杠杆的作用，并加以区分。1．省力杠杆多媒体展示：压水机的手柄杠杆示意图。请同学们根据杠杆示意图发现它有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆？多媒体展示省力杠杆如：铡刀(图甲)、瓶盖起子(图乙)、独轮车(图丙)。2．费力杠杆多媒体展示：铁锹挖土。请同学们根据杠杆示意图发现它们有什么特点？再根据杠杆平衡条件判断一下。归纳总结：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆？展示费力杠杆，如筷子、镊子等。筷子简介：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。3．等臂杠杆多媒体展示：天平。特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。等臂杠杆最重要的应用是天平，天平是支点在中间的等臂杠杆。多媒体展示：人体内有许多骨骼、关节构成的杠杆。教师结合一些具体的动作(例如举、拿、抬、踢等)来讲解这些杠杆是如何工作的。三、板书设计第1节杠杆第2课时杠杆的类别与应用四、教学反思通过本节课的学习，使学生领悟到杠杆的理论知识来源于实践，反过来又指导实践；并且让他们知道杠杆在我国古代就有了许多巧妙应用，大约在三千多年前就有用来捣谷的舂，用来井上汲水的桔槔，还有能够做精确称量的天平和杆秤。这些在古书《墨经》中就有相关记载，同学们应该为祖国悠久的文化历史感到自豪。9.2滑轮第1课时定滑轮和动滑轮教学目标【知识与技能】1．知道什么是定滑轮、动滑轮及其特点。2．理解定滑轮、动滑轮的实质，能根据杠杆的平衡条件对两种滑轮进行理论分析。【过程与方法】经历探究定滑轮、动滑轮的工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。【情感态度价值观】1．对实践中的定滑轮和动滑轮的工作特点具有好奇心。2．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。教学重、难点定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。教具准备弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。教学过程一、情景引入当我们参加升旗仪式时，看到站在地面上的人向下拉绳子，国旗就徐徐升起了。你知道旗杆顶端有一个什么机械帮助把旗升上去的吗？你了解它的作用与实质吗？你还能举出它在其他方面的应用吗？引导学生有目的地观赏、思考、回答从而引入课题。二、新课教学探究点一：滑轮观察多媒体课件图片得出滑轮定义。中心有轴，周边有凹槽，可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫作滑轮。探究点二：定滑轮问题1：我们可以直接用手将物体提升，但如果高度太高，手够不到怎么办呢？比如把国旗提升到顶端，这个时候就要用到滑轮了，现在我们就来模拟用滑轮提升国旗。问题2：滑轮在使用时有什么样的特点？滑轮在转动，滑轮的轴不随物体一起运动，将这样的滑轮称为定滑轮。问题3：使用机械的作用在于省力或者省距离，那么定滑轮的作用是什么呢？演示定滑轮，请同学们回答以下问题：(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少？(2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少？(3)钩码移动方向和拉力的方向如何？总结：定滑轮的特点是不省力、不省距离，但可以改变力的方向。问题4：斜着拉动时拉力大小还等于物体重力吗？强调：沿任何方向拉动定滑轮，力的大小都是一样的。问题5：为什么沿各个方向拉动时拉力大小都一样呢？定滑轮的实质是l1＝l2的等臂杠杆。F＝Gs＝h探究点三：动滑轮问题1：滑轮除了刚才的用法，还有其他用法来提升物体吗？演示使用动滑轮。问题2：滑轮在使用时有什么样的特点？滑轮在转动，滑轮的轴随物体一起运动，将这样的滑轮称为动滑轮。问题3：使用定滑轮可以改变力的方向，那么使用动滑轮的作用是什么呢？演示动滑轮，请同学们回答以下问题：(1)钩码重力和竖直拉动时拉力大小是多少？(2)钩码移动距离和绳子自由端移动距离是多少？(3)钩码移动方向和拉力的方向如何？问题4：此时有几段绳子拉着重物？问题5：物体重2N，将绳子自由端挂在顶端时，绳子拉力大小为多少？问题6：如果用手拉着绳子自由端，则手的拉力大小为多少？总结：动滑轮特点是可以省一半力，但费一倍的距离，不可以改变力的方向。问题7：斜着拉动时拉力大小还是重力一半吗？强调：只有竖直方向拉动时，才能省一半的力。问题8：为什么沿斜向拉动时拉力大小不等于重力的一半呢？动滑轮的实质是l1＝2l2的省力杠杆。F＝G/2s＝2h活动：认识定滑轮、动滑轮的实际应用。三、板书设计第2节滑轮第1课时定滑轮和动滑轮1．定滑轮：(1)使用特点：可以改变力的方向，不省力也不费力，不省距离也不费距离(2)实质：等臂杠杆2．动滑轮：(1)使用特点：能省一半的力，但是不改变力的方向，要多移动一倍距离(2)实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆四、教学反思本节知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析；同时滑轮也是以后学习机械效率的基础。通过对滑轮特点的理论分析，再次体会从具体到抽象的研究方法。首先从实物引入，通过让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮；然后让学生探究使用定滑轮和动滑轮的好处，并从理论上分析滑轮的实质。9.2滑轮第2课时滑轮组、轮轴和斜面教学过程【知识与技能】1．通过图片介绍，让学生知道滑轮组的概念，使学生初步掌握滑轮组的特点。2．知道使用滑轮组时拉力与物重的关系；会组装简单的滑轮组。3．了解其他简单机械的一些应用。【过程与方法】1．经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。2．经历探究轮轴和斜面工作特点的过程，进一步掌握用观察、对比来研究问题的方法。【情感态度价值观】1．具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。2．通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。教学重难点知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。教具准备弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。教学过程一、情景引入多媒体展示：小孩吊起牛犊动画，引导学生思考，为什么一个小孩能自己把牛犊吊起来？这其中用到了什么原理呢？学完今天的课程我们就会知道。二、新课教学探究点一：滑轮组教师：我们先来回顾上节课的知识，请同学回答动滑轮、定滑轮的特点。学生回顾、思考、作答。教师总结定滑轮和动滑轮的工作特点，自然地引出滑轮组：使用动滑轮可以省力，定滑轮能改变力的方向，如果我们既想省力，又要改变力的方向，大家想想有什么好办法？让学生们动手实验。实验的目的有两个：一是让学生练习组装简单的滑轮组；二是探究滑轮组在工作时的省力情况。1．提出问题用一个动滑轮和一个定滑轮组合起来提升重物，你能设计出多少种方法？每种方法分别能省多少力？2．设计实验与进行实验教师引导：向学生简单介绍一下绳子的固定端与自由端的概念，提醒他们绳子的绕法是设计实验的关键。让学生充分发挥想象力，大胆、科学地设计。然后让学生交流设计的方案，并给予鼓励。让学生按照设计的方案进行操作，准确记录实验数据并填在课本表格中，引导学生观察吊起动滑轮的绳子的股数。再次提醒学生注意操作安全，加强合作。3．分析论证与实验结论分析表格中的数据和吊起动滑轮的绳子的股数，可以得出结论：使用滑轮组吊重物时，若动滑轮的重力和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即F＝eq\f(1,n)G。4．拓展与提高根据班级的实际情况，还可以提出如下问题，引导学生思考、讨论。(1)通过观察，你认为滑轮组省力的多少取决于什么？(2)若不计摩擦但考虑动滑轮重，则拉力与物重、动滑轮的重之间有什么关系？(3)课前多媒体所示的情景，你认为这可能吗？理由是什么？学完这部分内容后，可以引导学生通过表格的形式对定滑轮、动滑轮和滑轮组进行对比总结。 定滑轮动滑轮滑轮组定义实质特点探究点二：轮轴和斜面教师指导学生阅读课本“科学世界”：轮轴和斜面的应用。活动1：简单介绍轮轴的知识及其应用。活动2：引导学生说出常见的斜面：盘山公路，斜坡等。提问：利用斜面想要把一个重物提升到一定高度，想更省力，如何实现？小组内交流讨论，得出结论：延长斜面的长度可以更省力。多媒体展示生活中利用斜面的例子。活动3：多媒体展示我国古代对简单机械的利用情况。三、板书设计第2节滑轮第2课时滑轮组、轮轴和斜面四、教学反思先回顾定滑轮、动滑轮的特点，后指出如果把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又改变力的方向，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系。最后介绍了另两种常见的简单机械——轮轴和斜面，通过图片、录像等多媒体资料介绍我国古代对简单机械的利用情况，来拓宽学生的知识面，同时进行爱国主义教育。9.3功教学目标【知识与技能】1．知道物体做功的两个必要条件，能判断物体是否做功。2．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。【过程与方法】1．通过思考、讨论及对实例的分析，让学生掌握物体做功的必要条件。2．通过例题讲解引导学生使用功的公式进行简单的计算。【情感态度价值观】培养学生乐于探索自然现象和物理规律的品格，积极参与观察、讨论、探索活动。教学重难点【教学重点】理解功的概念。【教学难点】判断力对物体是否做功。教具准备书、书包、多媒体课件等。教学过程一、情景引入活动：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。学生实验1：用手将放在桌旁地面上的书包和4本书分别匀速提到桌面上。提问：两次移动的距离怎样？哪一次“累”一些呢？为什么？答：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需要较大的拉力。学生实验2：用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。提问：哪次“累”一些呢？为什么？答：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。学生实验3：用手将书包匀速提高5厘米和将4本书从地面匀速提到桌面上。提问：哪次“累”一些？为什么？答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。讲述：由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引入一个新的物理量——功。二、新课教学探究点一：力学中的功1．功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看多媒体课件：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。答：都有力，物体都移动了一段距离。问：移动的距离和力之间有何关系？答：是在力的作用下，在力的方向上移动的距离。讲述：在物理学中就说图中的力对物体做了功。请同学们看图：课本P63图11.1－3，乙：用力而未移动距离；甲：水平方向移动了距离但水平方向上却没有力。分析得出：做功的两个必要条件：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上移动的距离。讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况，力对物体是否做功？(1)手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钩码做功？为什么？(2)用力推讲台，讲台没有动，人做功了吗？(3)用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？(4)人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？(5)人提一桶水沿水平方向前进，拉力做功了吗？(6)手提着钩码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动，但物理学中功的含义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要条件。想一想同学们一起做的提书包和提书的实验中，我们所说的“累”的程度大小，这个“累”字体现的含义是什么？教师归纳总结出，不做功的三种情况：(1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态(s＝0，劳而无功)；(2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用(F＝0，不劳无功)；(3)通过的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力垂直(F⊥s，劳而无功)。探究点二：功的计算1．功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢？力越大，使物体在力的方向上移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明力所做的功越多。2．物理学中，力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫作功。即功＝力×距离。功的公式：W＝Fs。W—功—焦耳(J)，F—力—牛顿(N)，s—距离—米(m)。3．功的单位：焦耳(J)l焦耳＝l牛顿·米1J＝1N·m例题：一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？解：W人＝Fs＝50N×2m＝100JW重＝Gh＝200N×0m＝0J三、板书设计第3节功1．力学中的功(1)功：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，力学里就说这个力做了功(2)做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离(3)不做功的三种情况：①s＝0，劳而无功②F＝0，不劳无功③F⊥s，劳而无功2．功的计算(1)功的计算公式：W＝Fs(2)功的单位：焦耳，简称焦(J)1焦＝1牛顿·米四、教学反思功是能量转化的量度。正确理解功的含义，是学好功的计算、功率、机械效率和机械能等知识的基础。特别对做功的两个必要因素，学生如果能够很好地掌握它，就能够更好地去理解功的原理、机械效率等知识，并解决有关的问题。因此理解做功的两个必要因素是本节课的重点。由于“工作”概念的影响，学生对有些物体运动的情况是否做功还是不能正确地判断，例如举重运动员高举杠铃未动，人推车而车不动等，虽然人都消耗了体力，但是从物理学的角度来看，他们并没有做功；再比如冰块在光滑的冰面上滑动的过程，也没有做功。所以判断是否做功是教学中的难点。9.4功率教学目标【知识与技能】1．结合实例理解功率的意义，建立功率概念，得出计算公式。2．了解功率在实际中的应用，学会用功率的公式进行简单地计算。【过程与方法】1．通过建立功率概念的过程，学会用比较的方法进行物理探究。2．通过讨论，体会物理学中研究问题的方法。【情感态度价值观】通过学习，培养对生活中常见物理现象进行简单分析的能力。教学重难点【教学重点】理解功率的概念及其计算。【教学难点】对功率概念的理解。教具准备多媒体课件。教学过程一、情景引入多媒体展示：一个工人单独挖土和挖掘机挖土比较，哪一种方法更快？图中的情景说明了什么问题？类似的事例还有吗？教师通过所设计的情景，将学生引入怎样比较做功快慢的问题上，让学生发表自己的看法，初步知道物体做功是有快慢之分的。二、新课教学探究点：功率及计算公式1．引导回顾“速度”的知识。速度是表示物体运动快慢的物理量。教师引导：以前学习过要比较两物体运动的快慢，可以先确定路程再比较时间，也可以先确定时间再比较路程。同理，要比较物体做功的快慢可采用什么方法？2．向学生提供一组数据，让学生想一想，议一议谁做功最快？说出比较的依据。物体所做的功所用时间A1000J5sB1000J10sC4000J1minD6000J1min学生在小组讨论的基础上进行回答，由他人(同组同学或其他组同学)适当补充，再通过教师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法：(1)做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快；(2)时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。3．提问：用什么方法可以方便准确地表示物体做功的快慢呢？教师引导：用一个包含有功和做功所用的时间的概念来表示物体做功的快慢是否可行？4．介绍功率的概念及计算公式并以适当的事例加以巩固。学生在教师的引导下，理解功率的概念，功率表示的物理意义，认识功率的相关单位及计算公式。教师总结：(1)意义：功率是用来表示做功快慢的物理量。(2)定义：单位时间内所做的功，叫做功率。通常用符号“P”表示。(3)公式：P＝eq\f(W,t)(4)单位：瓦特。在国际单位制中，W的单位是焦耳(J)；t的单位是秒(s)；P的单位是瓦特(W)。1瓦特＝1焦耳/秒，1kW＝1000W用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度就是用这种方法来定义的。5．巩固提高：例题1：用1牛的力在2秒内将物理课本从地上提高1米，你能算出这个力做功的功率吗？教师先引导学生求出所做的功，再求功率，这对学生巩固前后知识均有所帮助。同时推导出功率推导式：P＝Fv拓展应用：开车上坡时，司机往往会增大油门，减慢速度？这是为什么？(意图：注重知识迁移能力的培养，体验学以致用的乐趣。)例题2：体重为600N的爷爷与体重为300N的小孙子举行登楼活动，楼高三层共10米。若：(1)爷、孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼；(2)爷爷年纪大、身体较重，孙子登楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的2倍；(3)孙子登楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的3倍。以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？引导学生回到前面所举的例子，通过讨论及训练，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。学生边思考，边动手进行计算解答。教师把学生的答案进行投影，可进行全班讨论，加深理解。6．学生自己阅读课本例题，动手做一做。学生自己阅读、解答，教师在教室巡视，给有学习困难的学生适当的帮助。学生解答完后，教师再解题示范，强调解题的方法和规范的解题步骤。三、板书设计第4节功率1．物理意义：表示物体做功的快慢2．定义：单位时间里所做的功，叫作功率3．定义式：P＝eq\f(W,t)4．单位：瓦特(W)1W＝1J/s1kW＝103W5．推导式：P＝Fv6．功率的计算四、教学反思以往的教学过程按教材的思路进行授课，课堂显得枯燥，学生学习热情不高。本节课教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再通过小组讨论的方式逐步引导学生认识功率，最后让学生用所学知识解决实际问题，学生体会到学以致用的乐趣。教学实践证明，引导学生主动参与研究，教学效果更好。9.5探究--使用机械是否省功教学目标【知识与技能】（1）通过探究活动，知道使用任何机械都不省功。（2）通过探究活动，理解机械效率。【过程与方法】（1）经历探索使用机械能不能省功的实验过程，培养观察能力，体会实验研究方法。（2）在实验探究过程中，培养同学们设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。【情感态度价值观】（1）通过探究性物理学习活动，体验探究的乐趣。（2）在实验探究过程中，培养尊重实验事实的科学态度。教学重难点【教学重点】机械效率的概念与计算。【教学难点】机械效率的概念与计算。课前准备滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺、多媒体课件。教学过程一、复习旧课1.怎样比较做功的快慢？其计算公式是什么？2.功率的定义是什么？功率的单位是什么？学生回答：比较做功快慢的方法：功相等时，用时间短的则做功快；时间相等时，做功多的则做功快。功与时间之比叫做功率：P＝eq\f(W,t)，数值上等于单位时间内所做的功。功率的国际单位是W，常用单位有kW,1kW=1000W。二、激发学习动机我们学习了杠杆、滑轮、轮轴、滑轮组等简单机械，也学习了功的定义，请大家思考：直接提升物体做功，与使用机械提升物体做功相同吗？三、讲授新知识人们使用杠杆、轮轴、滑轮等机械都是为了达到一定的目的，在使用中，有的省力、有的可以改变力的方向、有的可以节省距离。爱动脑筋的小明就想，能不能制造一种机械既省力、又省距离呢？也就是能省功的机械呢？问题：小明的问题能不能实现呢？讲授新课：功的原理①问题与猜想：让学生通过上面的思考提出自己的问题和猜想。②制定计划引导学生设计实验，验证猜想。在此实验过程中，根据自己需要设计表格，并记录实验数据。注：学生设计实验：用弹簧测力计将钩码提升一定高度；用弹簧测力计并借助动滑轮将同样的钩码提升相同高度。分析与结论：让学生对实验数据进行分析，比较实用机械时做的功和不用机械时直接提升物体做的功是否相等。通过数据计算分析可得：使用动滑轮比直接提升物体不省功。推论：使用任何机械不省功。学生对实验数据的分析比较，发现两部分功不等，并发现人对机械做的功比机械对物体做的功多。结论：使用任何机械都不能省功。机械效率：让学生阅读教材，思考一下问题①什么叫有用功、额外功和总功？②三种功之间有什么关系？③什么叫机械效率？其表达式怎样？④为什么机械效率小于1？有用功（W有用）：人们需要做的功，也就是为了达到目的人们必须做的对人们有用的功；额外功（W额外）：人们为达到一定目的时并不需要但又不得不额外做的功；总功（W总）：有用功和额外功的总和；W总=W有用+W额外；机械效率：有用功于额外功的比值叫做机械效率，η=W有/W总×100%。因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位，用百分数表示，总小于1。思考：1）有没有机械效率为100%的机械？为什么？没有。因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。2）怎样才能提高机械的效率？减少额外功：改进结构，使其合理、轻巧；经常保养、定时润滑。一些机械的机械效率：抽水机：60%～80%；柴油机：28%～40%；滑轮组：50%～70%斜面：为什么上山的公路修成盘山路，而不是从山下直通山顶？模拟实验：将三角形的纸片绕在铅笔上，如图所示。讨论：汽车爬山相当于沿三角形的哪一边爬到山顶的？走的路程是多了还是少了？你明白了什么道理？还有哪些场合利用了斜面？使用斜面时将重物提升时，虽然省力，但走的路程多了。使用任何机械，能省力就必然费距离，而省距离就必然费力，没有既省力又省距离的机械。使用任何机械都不省功。例题1：用一个动滑轮,将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？【解】W有=Gh=200N×2m=400J；W总=Fs=120N×4m=480Jη=W有/W总×100％=400J/480J×100%=83.3%例题2：一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？【解】起重机提高物体的力等于物体的重力F=G=3600N；起重机提升重物所做的有用功：W有=Fh=Gh=3600N×4m=14400J=1.44×104J；起重机做的总功：W总=W有+W额=14400J+9600J=2.4×104J；因此,起重机的机械效率η=W有/W总=1.44×104J/2.4×104J=60%。归纳总结：通过学习，我们学习了以下内容：1．有用功：直接对物体所做的功，为达到我们工作目的所做的功，用W有表示。2．额外功：对我们无益但又不得不做的功，如用滑轮提升重物时，克服动滑轮本身和重物重力所做的功，用W额表示。3．总功：有用功与总功的和，W总=W有+W额。4.机械效率：有用功与总功的比，η=W有/W总×100%。四、运用巩固1.关于机械效率的说法中正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．做有用功越多的机械，效率越高C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高D．做功越快的机械，效率越高2.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是()A．二人对桶做的功都是额外功B．二人对水做的功都是有用功C．小聪对桶做的功是有用功D．小明对桶做的功是有用功3．小明用滑轮组把一箱货物从一楼提升到三楼，感到很“吃力”，他在滑轮组的轴上加润滑油后，感觉好多了．加上润滑油后，小明做功的()A．有用功减小，总功不变B．有用功增加，总功增加C．有用功减小，总功减小D．有用功不变，总功减小4．斜面是_______（填“省力”或“费力”）的简单机械，但要________。5.骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是()A.省距离B.省力C.费力，但省时间D.以上说法都不对6.如图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm。所用的拉力F＝5N，所做的有用功为_______J，机械效率为_______，当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率为_______。（忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）FFG五、检查评价通过本节课学习，你学到了什么?1．有用功：直接对物体所做的功，用W有表示。2．额外功：对我们无益但又不得不做的功，如用滑轮提升重物时，克服动滑轮本身和重物重力所做的功。用W额表示。3．总功：有用功与总功的和，W总=W有+W额。4.机械效率：有用功与总功的比，η=W有/W总×100%。布置课后作业。六、间隔性复习在后面的教学安排中进行此环节。七、教学反思本节课是概念新授课，突破对三种功的理解，我安排了对几种功进行分析的练习：讨论：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？通过讨论，学生巩固了什么是有用功、什么是额外功、什么是总功的理解，学会了区别他们。对机械效率的突破，安排了例题和练习题熟悉和巩固机械效率的公式和使用，滑轮组的机械效率的计算，也在一次熟练机械效率的计算。也为后面的影响机械效率大小的因素做好了铺垫。9.6测滑轮组的机械效率教学目标【知识与技能】（1）通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识（2）学会测滑轮组的机械效率。（3）了解与机械效率有关的因素。【过程与方法】（1）让学生在实践活动中进一步认识进行科学研究的方法。（2）通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程，培养学生的实验能力，掌握处理实验数据的方法。【情感态度价值观】（1）通过探究性物理学习活动，使学生体验探究的乐趣。（2）在实验过程中，培养学生尊重实验事实的科学态度。教学重难点【教学重点】机械效率的概念与计算。【教学难点】测滑轮组机械效率的过程与方法。课前准备刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，长约2米的细绳。多媒体课件。教学过程一、复习旧课1.什么是有用功？什么是额外功？2.总功和机械效率的定义和公式是什么？什么是功的原理？学生回答：有用功：直接对物体所做的功，为达到我们工作目的所做的功，用W有表示。额外功：对我们无益但又不得不做的功，如用滑轮提升重物时，克服动滑轮本身和重物重力所做的功。用W额表示。总功：有用功与总功的和，W总=W有+W额。。机械效率：有用功与总功的比，η=W有/W总×100%。功的原理是使用任何机械都不省功。二、激发学习动机我们学习了滑轮组等简单机械，也学习了有用功、总功和机械效率的定义，请大家思考：怎样测滑轮组的机械效率？实验中应测出哪些物理量？应注意什么？三、讲授新知识使用机械，有的可以省力，有的可以节省距离，那么我们能不能使用机械而节省功呢？大家能不能设计一个实验来证明自己的猜测。为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？实验原理：器材与装置：思考：怎样用弹簧测力计测拉力和滑轮对钩码的力？怎样测量绳子自由端被提升的距离s和重物上升的距离h？在提升钩码的过程中，应注意什么？为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？实验操作：（1）钩码的重由钩码的质量用G=mg算出；（2）匀速拉动弹簧秤使钩码G升高。注意“匀速拉动”。测拉力时