沪科版物理八年级下册第十章《机械与人》教学教案

10.1科学探究：杠杆的平衡条件

第1课时认识杠杆和杠杆的平衡条件

教学目标

【知识与能力】

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、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。

教学重难点

【教学重点】

杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。

【教学难点】

力臂的概念和画法。

课前准备

羊角锤、铁架台、钩码、细绳、等分刻度的均质木尺、多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

多媒体展示：如图所示，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

利用桔樨在井上汲水，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

观察下图中物体的工作特点，请学生回答。

学生交流讨论得出：⑴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，用字母。表示。

动力：使杠杆转动的力，用字母月表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母E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？

学生可能会回答跟作用点和支点的远近有关，且距离越大，力越大。

（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，且月＞反问：那跟什么有关呢？

学生无法解释（必然产生强烈的求知欲），这时出示课上练习纸让学生在图上画出过支点

。作沿月、Q方向的直线的垂线段（这一点有些学生的准备知识可能不足，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A儿

问：4、人哪个大？F”后哪个大？

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A表示。

阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用字母上表示。

老师在黑板上画出跷跷板的示意图，并示范画出杠杆的五要素。

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。

教师归纳总结：画力臂的步骤：

⑴确定支点；

⑵确定力的作用线；

⑶过支点到力的作用线作垂线；

⑷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或匀

速转动状态，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：

⑴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量当作动力A,支点左边的钩码重量当

作阻力R；量出杠杆平衡时的动力臂4和阻力臂L；把数值填入表中。

(3)改变力和力臂的数值，再做两次实验。

实验动力动力臂阻力阻力臂

次数6/NA/m6/N切m

1

2

3

4.交流与合作，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。对于开始提出的问题，你能得出什么？

杠杆的平衡条件(杠杆原理)：

动力x动力臂=阻力x阻力臂，即八4二八儿

Rh

用比例式表示工=7，它的含义是如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几

n.11

分之一。

三、板书设计

第一节科学探究：杠杆的平衡条件

第1课时认识杠杆和杠杆的平衡条件

一、杠杆的定义

在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒。

二、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。

三、杠杆的平衡

当杠杆在动力和阻力作用下静止（或匀速转动）时，我们就说杠杆平衡了。

四、杠杆的平衡条件

--,Fik

动力X动力臂=阻力X阻力臂，即八4二月£或云=7。

f~2/1

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"旦对杠杆的“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。

第2课时杠杆平衡条件的应用

教学目标

【知识与能力】

1.会对杠杆分类，并能根据实际需求选择合适的杠杆。

2.会画杠杆的示意图。

教学重难点

【教学重点】

杠杆的分类。

【教学难点】

力臂画法和杠杆的分类。

课前准备

多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

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

希腊大数学家阿基米德对国王说。“哈哈！你太吹牛了！”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，一切都解决了。”国王半信半疑，手里拿着绳子，先看了

看，然后这么轻轻一拉。奇迹出现了：大船移动起来，渐渐地向海里滑去就像耍魔术一样。

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：动画1：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？

对，大勇迅速滑向跷跷板的外端，也就是增加大勇的力臂，这样大勇一个人就可以将他

们两个人翘起来。对于大勇，跷跷板这时候就是一个省力杠杆。

这时小明、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。对于他们三人，跷跷板这时候就是一个费力杠杆。

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。

1.省力杠杆。

请同学们看多媒体：动画2：压水机压水，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？

出示省力杠杆如：锄刀（图）、瓶盖起子（图）、独轮车（图）。

讨论：阿基米德运用了发散性思维设想如果动力臂“无限长”，就可以承受“无限大”

1

的阻力，于是沉重的东西都可“撬动”起来。但是如果阿基米德把地球撬起布丽毫米那么

一点的话，他就将在空中划过一个很大很大的弧，一辈子也走不到头。

2.费力杠杆。

请同学们看多媒体：动画3：铁锹挖土。

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：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？

筷子、银子等。

简介筷子：筷子，被外国人誉为“东方的文明是中华民族的国粹。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。

请同学们看多媒体：动画4：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，如图所示。

多媒体展示：人体内许多地方的骨骼、关节构成的杠杆。

肱二头肌

支点

肘关节鹫前胳臂

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。

教师归纳总结：

种类条件好处代价实例

省力杠杆动力臂大于阻力臂省力费距离老虎钳

费力杠杆动力臂小于阻力臂省距离费力银子、筷子

力和距离两者都不省也都不

等臂杠杆动力臂等于阻力臂相等天平

费

三、板书设计

第2课时杠杆平衡条件的应用

杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点

省力杠杆/i>h,F\<Fz省力费距离

费力杠杆卜、Fi>F2省距离费力

等臂杠杆/i=k,F\=Fz既不省力比匕不省距离

四、教学反思

通过本节课的学习，领悟到杠杆的理论知识来源于实践，反过来又指导实践；并且知道

杠杆在我国古代就有了许多巧妙地应用，大约在三千多年前就有用来捣谷的舂，用来井上汲

水的桔樨，还有能够做精确称量的天平和杆秤。在古书《墨经》就有记载，这样的记载在世

界物理学史上都是非常有价值的，同学们应该为我国这样悠久的文化历史感到自豪。

10.2滑轮及其应用

第1课时定滑轮和动滑轮

教学目标

【知识与能力】

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。

教学重难点

【教学重点】

定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。

【教学难点】

动滑轮的支点和它的工作原理。

课前准备

弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

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，如图所

示。你知道旗杆顶端有一个什么器件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、有目的地思考、回答从而引入课题。

二、新课教学

探究点一滑轮

1.观察如下课件图片得出滑轮定义。

滑轮：中心有轴，周边有凹槽，可以绕装在框子里的轴转动的轮子。

2.活动：演示用定滑轮提升钩码（如图），让学生观察定滑轮在使用过程中有些什么特点。

然后演示动滑轮提升钩码（如图），让学生观察动滑轮在使用过程中有些什么特点。引导学生

总结定滑轮、动滑轮的概念。

H

定滑轮

动滑轮

教师总结：滑轮的轴心位置不移动的滑轮叫定滑轮。滑轮的轴心位置随提升的物体一起

移动的滑轮叫动滑轮。

探究点二定滑轮

问题1:可以直接用手将物体提升如果高度太高手够不到怎么办呢？比如把国旗升到

顶端，这个时候就可以用到滑轮了，现在我们就来模拟用定滑轮升国旗，演示使用定滑轮。

问题2：使用机械的作用在于省力或省距离，那么使用定滑轮的作用是什么呢？

问题3：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4: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4=£的等臂杠杆（如图所示）。

（F=G

总结：定滑轮特点是不省力、不省距离，但可以改变力的方向。

探究点三动滑轮

问题1:滑轮除了刚才的用法，还能有其他用法来提升物体吗？

问题2：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。

问题3:此时有几段绳子拉着重物？

问题4：物体重2N,将绳子自由端挂在顶端，绳子拉力大小为多少？

问题5:如果用手拉着绳子自由端，则手的拉力大小为多少？

问题6：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7：为什么沿斜向拉动时拉力大小不等于重力的一半呢？

动滑轮实质是A=2k的省力杠杆（如图所示）。

G

F--

2

5=2/7

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。

活动：如图所示，认识定滑轮、动滑轮的实际应用。

三、板书设计

第二节滑轮及其应用

第1课时定滑轮和动滑轮

一、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：是一个等臂杠杆。

二、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。我首先从实物引入，让学生认识滑轮、利用滑轮、区分滑轮；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。

第2课时滑轮组及其应用

教学目标

【知识与能力】

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及其应用。

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。

教学重难点

【教学重点】

知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。

【教学难点】

知道使用滑轮组时拉力与物重的关系。

课前准备

弹簧测力计、动滑轮、定滑轮、钩码、多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

多媒体展示：小孩吊起牛犊动画（如图），弓I导学生思考，为什么一个小孩能自己把牛吊

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

探究点滑轮组及其应用

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？

学生实验：探究滑轮组工作时的特点。

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，

若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一，即尸二［

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？

⑶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

多媒体展示：我国古代对简单机械的应用。

三、板书设计

第2课时滑轮组及其应用

一、优点：既可省力，又可改变力的方向。

G

二、公式：尸=:(不计滑轮重和摩擦)。

四、教学反思

本节先回顾定滑轮、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

以既省力又方便，接着研究使用滑轮组时拉力与物重的关系；通过图片、录像等媒体资料介

绍我国古代对简单机械的应用情况，来拓宽学生的知识面，同时进行爱国主义教育。

10.3做功了吗

教学目标

【知识与能力】

1.知道什么是机械功并认识做功的两个必要因素。

2.理解功的计算公式及功的单位并初步学会应用功的公式进行计算。

教学重难点

【教学重点】

理解做功的两个必要因素，能利用功的公式进行简单的计算。

【教学难点】

怎样才算做功。

课前准备

多媒体课件。

教学过程

一、新课引入

大家对功这个词并不陌生，如功课、功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等这

些词中“功”有的具有“成效”的意思，力学中所说的“功”就吸收了“成效”的意思。在

物理学上“做功”的含义是什么？怎样计算做功的多少？这节课我们就一起来探讨这些问题。

请同学们翻开教材P195,第三节“做功了吗”。

二、新课教学

探究点一什么是机械功

1.问题：我们所学的简单机械有哪些？请说说它们的优点和缺点。

学生回答：省力的费距离，费力的省距离。

那么力和距离之间到底存在着什么样的关系呢？为了评价机械的功效,机械师们提出了

“功”的概念，后来这一概念被引入到物理学中。

2.出示动滑轮提升重物的图片，探究机械功。

问题：图中拉力厂等于多少？拉力厂上升的距离是多少？

如果把拉力厂与上升距离s相乘，得到的乘积正好等于物重G与物体上升高度h的乘

积，即Fs=Gho后来又发现使用其他机械也是如此。于是人们开始认识到，力和物体在力

的方向上移动距离的乘积是一个有意义的物理量。

物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫作机械功，简称功。

探究点二怎样才算做功

1.出示课件：某工人起吊重物，起重机起吊重物对重物有向上的拉力，重物在拉力F

的作用下升高一段距离s。

2.出示图片：分析推力对小车做功，推力对小车向右的推力，小车在推力厂的作用向

右移动一段距离so

3.提问：请同学们归纳一下，前面两个实例有什么共同点？（引导启发）

共同点一有作用力，在力的方向上通过一定距离。

归纳：通过以上总结，我们应建立这样一个认识：物体在力的作用下，在力的方向上通

过一段距离s,那么力对物体就做了功，不管是在水平方向，还是在竖直方向上，不管施加

力的物体是人还是机械。

4.出示图片：起重机和直升机吊起重物都是做功的实例，让学生分析判断起重机和直

升机是否对重物做功？

5.提问：做功到底由什么因素决定？请同学们归纳一下。

总结：由以上分析可知，不管是在水平方向，还是在竖直方向，功都是由作用在物体上

的力和物体在力的方向上通过的距离这两个必要因素决定的。

做功的两个必要因素：⑴作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。

出示课件：关于不做功的三种情况，让学生根据做功的两个必要因素判断，并分析归纳

结论。

出示课件：出示不做功的三种情况，下面的同学判断。

多媒体展示：（1）物体虽然受力，但没有在力的方向上移动距离（y0,s=0）——劳而无

功。

（2）物体虽然移动了距离，但在运动方向上没有受到力（尸=0,S0O）—不劳无功。

（3）物体受力方向与物体移动距离的方向垂直（尸片0,sWO,Ais）——垂直无功。

总结：所以物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”不完全一样，平常我们所说的

“工作”是对一切消耗体力和脑力劳动的总称。做功”比“工作”的含义要狭窄且严格得

多。譬如一个人在水平地面担了一天水，他当然是工作了，但从物理学角度来说，他基本上

没有对水做功。

探究点三怎样计算功

1.功的大小：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。

2.计算公式：功=力x距离，即〃=用功的定义式）

3.单位：焦耳(1焦=1牛•米)。

多媒体展示：例：一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000分米，此拖拉

机牵引力做了多少功？

6

解:根据W=F^s=28500Nxl00m=2.85xl0Jo

答:此拖拉机牵引力做了2.85X106J功。

三、板书设计

第三节做功了吗

一、机械功：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫作机械功，简称功。

二、怎样才算做功

1.做功的两个必要因素：

⑴作用在物体上的力；

⑵物体在力的方向上通过的距离。

2.不做功的三种情况：

(1)A0O,s=0-----劳而无功；

(2)尸=0,S0O——不劳无功；

⑶y0,sWO且ds——垂直无功。

三、怎样计算功

1.物理学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

一M/M/

2.公式：F^F--,5=7)。

3.单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳=1牛顿•米。

四、教学反思

这节课我们学习功的概念。物理学中的功是由力和物体在力的方向上通过的距离两个因

素决定的，缺一不可。尤其要注意这里的距离必须是在力的方向上，移动的距离跟力的方向

垂直时是不做功的。”=片是必须要掌握的计算公式，只有掌握得好，记得牢，应用才能得

心应手。

10.4做功的快慢

教学目标

【知识与能力】

1.知道功率的概念，能用比较的方法得出功率的概念。

2.知道功率单位的含义。

3.会计算简单的功率问题。

教学重难点

【教学重点】

功率的概念、意义及计算。

【教学难点】

功率的概念和有关计算。

课前准备

弹簧测力计、刻度尺、秒表。

教学过程

一、新课引入

提问：1.什么是机械功？怎样才算做功？

2.怎样计算功？

3.如何比较物体运动快慢？物理学中用什么量表示物体运动快慢？速度是如何定义的？

4.一个建筑工地上要把500块砖送到楼顶，用定滑轮往上送，一次运50块，共花了

120min,而用起重机运送1次就可运完，只要2min就可以了，已知每块砖重量35N,楼高

20mo试求定滑轮和起重机各做了多少功？

学生解答：定滑轮做的功：共做〃=罄=10次，H4=^=10x35Nx50x20m=3.5x

5

10Jo

起重机做的功：W4=G/?=35Nx500x20m=3.5x10，

2学生回答后，教师及时表扬完成得既准确又快的学生，鼓励较慢的学生。并讲述：从

前面的计算我们可以看到做功不仅有多少的问题，还有一个快慢的问题。

教师指导观察教材P199图10-29中a、b两个人做功的多少和做功所用的时间，进而

再比较两人做功的快慢，并指出比较的方法，指定学生回答后，再指导学生观察图10-30

中(a)、(b)两人做功的多少和做功所用的时间，进而再比较两人做功的快慢，并指出比较的方

法，指定学生回答。

教师归纳：和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法：相同时间比做功

的多少和做功相同时比所用时间。

无论是人做功还是机械做功，都有做功快慢的问题，这节课我们就来探究做功的快慢。

二、新课教学

探究点功率及其计算

1.怎样比较做功的快慢。

师：如何比较做功的快慢？方法有几种？

生：比较做功的快慢方法有两种，相同时间比做功的多少和做功相同时比所用时间。

板书：比较做功快慢的两种方法：相同时间比做功的多少和做功相同时比所用时间。

2.功率和测算功率的方法。

师：为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们

引入功率的概念。对比速度的概念，我们如何定义功率这个概念呢？

生：把单位时间内做的功定义为功率。

师：如果用户表示功率，对比速度的计算公式，功率的计算公式应该是怎样的呢？

生：夕二7。

师：根据公式，功率的单位是什么？

生：J/So

师：在国际单位制中，功率的单位是由功和时间的单位复合而成的，就是J/S,后人为

了纪念英国物理学家瓦特对物理学的贡献，用他的名字作为功率的单位，简称瓦，符号W。

常用单位还有千瓦(kW)。lkW=1000Wo

优秀运动员长时间运动的功率70W表示该运动员在1s内做了70J的功。

让学生计算前面的定滑轮和起重机搬运砖块的功率。

必

A=—=48.6W；

Zi

H4

P=—=3000\N

242O

由计算我们可以看出起重机的功率大，即起重机做功比定滑轮快。

反馈练习

1.单位换算3kW=W=J/so

2.一台机器的功率是4xloA/V,表示的意义是

3.下列说法中正确的是()

A.做功多的机器，功率就一定大

B.功率大的机器，做功就一定多

C.完成相同的功，耗时多的机器功率大

D.功率大的机器做功快

4.⑴挖掘机在lmin内做了7.2x104的功，求挖掘机的功率?(2)人在3s内做功150J,

求人的功率？

反馈练习答案：

1.3xl033xl03

2.这台机器每秒做功4xK)3j

3.D

M/7.2X106J

4.⑴=F1.2X105W；

1/1/150J

（2）°=7F50Wo

请不同层次的学生到黑板上演算，然后根据学生答题情况强调应用公式进行有关功率计

算时要注意的一些问题。并充分肯定基础一般的同学取得的成绩，激励基础不好的学生的学

习兴趣。

教师指导学生阅读P200表格，了解一些动物和交通工具的功率，指导学生读出这个表

格。

在1s内将两个鸡蛋举高1m,做功的功率约为1W,学生从一楼走到二楼的时间花了

30S,通过简单计算可得这个同学上楼的功率约为60W。

学生设计:怎样测算出我从地面上将一块木块匀速拿到桌面上的功率？需要测出哪些量？

需要哪些测量工具？如何计算？

学生讨论，然后教师指名回答。

总结：测算功率的方法：测量出所做的功”和做功的时间t,然后用户=7计算出来。

指定两名学生共同完成这一实验。

资料链接

机动车为什么上坡缓行？

拖拉机耕地时，为什么开得非常慢？机动车上坡时为什么也开得很慢？这可以用功和功

率的知识来解释。

因为机动车（包括拖拉机），它们输出的功率是一定的，在耕地或上坡时需要较大的牵引

“WFsss

力才能正常工作。而根据功率和功的计算公式户=7和”二/推导：。=7=7=户7而7=

所以户=&变形

p

得：尸由于功率尸不变，所以只能通过减缓运行速度1/来提高牵弓I力R以确保汽

车不下滑，拖拉机较好地完成耕地作业。

摘自《十万个为什么》。

三、板书设计

第四节做功的快慢

一、比较物体做功的快慢的方法：

1.在相同的时间里，比较做功的多少。

2.做相同的功，比较所用时间的长短。

二、功率

1.物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。

2.定义：物体在单位时间内所做的功叫作功率。

3.公式：。=7。

4.功率国际单位为瓦特，简称瓦，符号W。

在工程技术上常用单位是：kW,换算关系：lkW=l（fw。

四、教学反思

功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸，在生产和生活

实际中应用的例子很多很广，而且功率与力、功率与速度的关系又是联系实际生活和科学实

践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应

用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

10.5机械效率

第1课时认识机械效率

教学目标

【知识与能力】

1.知道有用功、额外功、总功。

2.理解机械效率，会计算机械效率。

教学重难点

【教学重点】

理解机械效率。

【教学难点】

理解机械效率。

课前准备

多媒体课件、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

教学过程

一、新课引入

小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三

楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？

如图所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶

里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把

沙子拉上楼。

请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。

二、新课教学

探究点一有用功、额外功和总功

1,结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考：

(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？

(2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？

(3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？

总结：一般来说，机械对外所做的功为有用功，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做

的功为额外功，动力对机械所做的功为总功。总功等于有用功与额外功之和。

指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。

讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？(手拉绳

做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？)怎样探究这个问题？

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：手对绳的拉力尸、手移动的距离5、钩码的重

力、钩码上升的高度力。

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。

次数手的拉力/7N手移动距离s/m钩码重G/N钩码上升高度h/m

1

2

3

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？

(2)哪一个做的功多一些？

⑶你认为产生这一现象的原因是什么？

学生交流讨论后回答：

⑴不相等。

(2)手拉绳做的功多。

(3)有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。

探究点二机械效率

请同学们自学阅读"什么是机械效率”部分相关内容。

组织学生讨论：

⑴机械效率有单位吗？

(2)为什么机械效率没有大于1的？

(3)用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表达更好？

学生经过讨论回答：机械效率没有单位，总小于1,用百分数表示。

教师讲述：工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例

越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。

有用功

机械效率=-总功义100%;

计算公式：〃=谭、100%；

三者之间的关系："总="有用+”额外。

注意：对于实际机械，总是有额外功存在，n<i。

三、板书设计

第五节机械效率

第1课时认识机械效率

一、有用功、额外功、总功

1.有用功：为达到目的必须要做的功。

2.额外功：我们不需要但是又不得不做的功。

3.总功：有用功和额外功的总和。

W总二W有用+W额外。

二、机械效率

1.有用功与总功的比值叫作机械效率。

M4用

2.〃=

四、教学反思

《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功

和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念以及功的原理，而引入这

些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的

问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。我在上课时注重与生活实际相联系，

调动学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注重体现物理学

的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值

观和世界观的形成。

第2课时测量机械效率

教学目标

【知识与能力】

1.能设计实验，测定滑轮组机械效率。

2.通过实验知道影响滑轮组机械效率的因素。

教学重难点

【教学重点】

探究滑轮组的机械效率。

【教学难点】

探究滑轮组的机械效率。

课前准备

多媒体课件、动滑轮、定滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

教学过程

一、新课引入

上节课我们学习了机械效率的基本概念，这节课我们就一起来测量滑轮组的机械效率，

并分析影响滑轮组机械效率的因素。

二、新课教学

探究点测量滑轮组的机械效率

1.提出问题：滑轮组的机械效率总是一定的吗？利用实验测量时，需要测量哪几个物

理量？怎么计算有用功，怎么计算总功？

2.猜想：滑轮组的机械效率与哪些因素有关。

物体的重、滑轮的重、绳重、绳与轮间的摩擦、承担物重的绳子段数……

3.设计实验：

实验目的：利用测力计将安装在滑轮组中的钩码提起(如甲图、乙图所示)，比较同一滑

轮组在不同使用情况下的机械效率。

14^用Gh

实验原理：〃二厂X100%=NX100%

器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲乙两个滑轮组、长约2m的细绳。

4.进行实验与收集数据：

步骤：①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。

②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力尸值，用刻度尺测出钩码上升的高度力

和弹簧测力计移动的距离5将这三个量填入表格。

④算出有用功”有用、总功“总功、机械效率〃并填入表格。

甲乙

“总

实验W有用

/7(m)尺N)s(m)n

次数(J)(J)

1

2

3

4

5.分析与论证：

分析上表中的数据可以看出：

(1)在不同使用情况下，同一滑轮组的机械效率不是一定的。

⑵滑轮组的机械效率小于lo

归纳总结：同一滑轮组，所提升物体越重，机械效率越高，与滑轮组的绕法无关。

交流讨论：如何提高滑轮组的机械效率？

讨论后得出：

提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和

减小滑轮转轴处的摩擦等。

三、板书设计

第2课时测量机械效率

一、如何）则量机械效率

二、影响机械效率的因素

四、教学反思

本节课有不足之处，有待改进：

1.在数据分析过程中应给学生再多一点时间，让学生充分进行展示。要求典型测不准

和测很准的小组进行互相交流，通过对比分析，深刻挖掘学生测量、思考中所存在的问题，

规范实验操作，反思实验过程，达到提升认识的目的。

2.对课堂出现的突发情况估计不足，导致课堂上，对于学生实验数据不足的突发事件

处理不灵活，这也是我教学经验不足的表现。课后对突发事件的思考，带给我种种灵感，让

我深刻体会到怎样的程度才是充分备课、备学生。只有充分理解并紧握住实验背后的线索一

—即实验目的，才能很好地面对各种突发事件。

10.6合理利用机械

第1课时动能与势能

教学目标

【知识与能力】

1.初步理解动能、势能的概念。

2.知道决定动能、势能大小的相关因素；并能解释简单的现象。

教学重难点

【教学重点】

L动能和势能的概念；

2.探究影响动能和重力势能大小的因素。

【教学难点】

势能的概念。

课前准备

钢球、木球、木块、钩码、沙箱、多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

复习功”的概念之后指出，列举生活中的水、风、弓等，它们是如何对别的物体做功，

引入生活、生产中包含多种多样的“能”；再确定今天要学习的是动能和势能。

二、新课教学

探究点一动能与势能

1.认识能量。

流动的水可以推动水轮机做功，•风可以推动帆船前进而做功；张开的弓可以使箭射出而

做功；等等。

物理学中，一个物体能够对别的物体做功，即它具有做功的本领，我们就说它具有能量。

因此，流动的水、风，张开的弓都具有能量。能量这个概念与前面学过的功的概念有着密切

的联系，物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够做的功越多，表示这个物体具

有的能量就越大。打个比方，一家企业对外能够支付的钱越多，就表示这家企业的资金越雄

厚。

2.动能与势能。

我们周围的能量形式多种多样，最常见的是动能与势能；我们先来认识几个具有动能和

势能的物体做功的实例。

(1)风吹帆船航行；急流的河水把石块冲走，•运动的钢球把木块推开。这些都是运动的物

体对外做功的实例，表明运动的物体具有能量。

(2)人在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里；铅球从高处落下时

能把地面砸个坑。重锤和铅球由于被举高而能够对外做功，表明被举高的物体具有能量。

(3)弓被拉弯后能把箭射出去，弹簧被压缩后能把压在它上面的物体弹起，弓和弹簧由于

发生弹性形变能够对外做功，表明发生弹性形变的物体具有能量。

概念规律：

(1)物体由于运动具有的能叫作动能。

(2)势能分为重力势能和弹性势能：物体由于被举高而具有的能叫作重力势能；物体由于

发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。

探究点二影响动能和势能大小的因素

1.探究影响动能大小的因素。

问题：物体动能的大小与什么因素有关呢？

猜想：学生猜想……

探究：

(1)将木板放在光滑斜面下的水平桌面上，将木块放在木板上，分别让同一钢球从不同的

高度(、和词由静止开始向下运动，撞击木块，记下木块被撞击后运动的距离。

⑵分别让体积相同的实心木球和钢球从同一高度①)由静止开始向下运动，撞击木块,

记下木块被撞击后运动的距离。

(3)把数据记入下表，并比较各组数据。

序号下滑物体下滑高度/cm木块运动的距离/cm

1钢球154.5

2钢球258.3

3木球202.2

4钢球206.6

结论

数据分析：对比表中1、2两行数据，同一钢球从不同的高度静止释放，起点高的2钢

球到达低端的速度大，与木板撞击后使木块运动的距离长，表明2钢球的动能大；对比3、

4两行数据，体积相同的实心木球和钢球的质量不同，钢球的质量大，当它们从同一高度被

静止释放时，到达斜面低端的速度相同，但钢球撞击木块运动的距离长,表明钢球的动能大。

结论：质量相同时，速度大的物体具有的动能大；速度相同时，质量大的物体具有的动

能大。

概念规律：影响动能大小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物

体所具有的动能就越大。

2.探究影响势能大小的因素。

问题：物体势能的大小与什么因素有关呢？

猜想：学生发言……

探究：

⑴将小方桌腿朝下水平放在沙箱的沙子上，使用同一钩码从不同高度依，为自由下落

冲击小方桌，记下方桌下陷的深度。

(2)将体积相近的钩码和木块从同一高度h自由下落冲击小方桌,记下方桌下陷的深度。

(3)把数据记入下表，比较各组数据。

序号举高的物体举高的高度/cm小方桌陷入沙中的深度/cm

1钩码20约1.2

2钩码40约2.0

3钩码30约1.6

4木块30约0.4

结论

数据分析：对比表1、2行，同一钩码被举得越高，能使小桌下陷得越深，说明质量相

同的物体，被举得越高，它的重力势能越大；对比表3、4两行数据，钩码和木块的体积相

近，钩码的质量大，它们被举高相同的高度，钩码使小桌下陷得深，说明被举高高度相同的

物体，质量越大，它的重力势能越大。

概念规律：影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处在的高度。物体的质量越

大，所处在的高度越高，物体的重力势能就越大。

另外一种势能一弹性势能，它和物体的弹性形变有关，物体的弹性形变越大，它具有

的弹性势能就越大。

三、板书设计

第六节合理利用机械能

第1课时动能与势能

一、能量

二、动能

1.定义：物体由于运动而具有的能叫动能。

2.特点：动能的大小与质量、速度有关。

三、势能

1,重力势能

(1)定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。

(2)特点：重力势能的大小与质量和被举高的高度有关。

2.弹性势能

(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。

(2)特点：同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

四、教学反思

本节课主要的教学内容有：动能、势能的概念；探究动能、势能的影响因素。能是物理

学中最重要的概念之一，它比较抽象，不易理解,只能通过有关的物理现象来肯定它的存在。

所以学好本节内容有利于为后面的学习做准备。八年级学生的思维具有单一性，思维处于感

性阶段，他们容易接受相对形象的物理概念，对抽象的“能”的概念都感到困惑。所以本节

教学的重点是初步理解动能、势能的概念，知道影响动能、势能的因素。

第2课时动能和势能的转化

教学目标

【知识与能力】

1.能用实例理解动能和势能的相互转化。

2.能够解释一些有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单物理现象。

3.理解机械能守恒。

教学重难点

【教学重