课题:复习“简单机械和功” 备课时间:2013-9-25
主备:杨稳和 参与人:黄立平
一、 教学目标
1.能从现实生活中感受杠杆,理解力臂,会画有关杠杆受力的力臂。 2.会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题。 3.知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用,会组装滑轮组。 4.道做功的两个必要因素。功的计算和单位。
5.知道功率的物理意义,功率的计算和单位。
6.知道影响滑轮组的机械效率的因素,会计算机械效率 7.能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。 二、 教学重点、难点
1.杠杆的概念,会画杠杆所受力的力臂。
2.杠杆的平衡条件及其在具体问题中的应用. 3.动、定滑轮实质的理解,滑轮组的正确应用。 4.物体是否做功
5.功、功率和机械效率三者之间的关系。
6.功和功率的计算。
7.机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验有关问题的讨论。 三.教学资源:有关PowerPoint课件。 四.教学课时:两课时
第一课时
教学过程设计 (一)引入课题
教师利用课件出示本章知识框架,引领学生一起回忆。 学生阅读复习指南上本单元复习要求。 (二)进入正课 A.复习杠杆
问:生活中杠杆应用的例子很多,请举几例。
有何共同特点?出示羊角锤拔钉子时的杠杆示意图,复习支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。
小结画法:先确定支点,画出两力,再从支点作力的作用线的垂线,符号标出力臂。概括为“一点二线三垂直四标号”的步骤。
强调:①动力和阻力受力物体都是杠杆,画动力或阻力时应注意力的作用点和方向。 ②力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。 引导学生画出示意图后,让学生标出五要素。 训练:
例1. 如图所示,画出下图中各力的力臂
复习杠杆的平衡条件
问:①实验中为什么要把杠杆调在水平方向平衡?
②怎样调节杠杆水平平衡? ③实验应做几次?
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引导学生对前面所举例子进行杠杆分类。
小结:先确定两个力臂,比较力臂大小后再分类。 训练:
例2、在下列机械中, ①羊角锤②钓鱼竿③天平④钢丝钳⑤筷子⑥理发剪刀⑦普通剪刀⑧铁匠剪刀⑨缝纫机的脚踏板(10)铡草用的铡刀 (11)镊子(12)铁锹(13)
道钉撬(14)定滑轮(15)动滑轮,它们中属于省力杠杆的是 属于费力杠杆的是________ 属于等臂杠杆的是 .
例3.如图所示,一个轻质直杆可绕0点转动,杆的末端悬挂一重物,用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点,并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置,在这个过程中直杆( ) A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C. 先是省力的,后是费力的
D.先是费力的,后是省力的
例4.如图要使杠杆AOD保持平衡,应选择B、C、D中哪一点为动力的作用点,且力的方向如何时将最省力?
B.复习滑轮、滑轮组
引导学生画出两种滑轮的示意图,利用杠杆原理说明各自特点,掌握实质。
强调:①两种滑轮的支点位置不同。②滑轮组综合了两种滑轮的优点。③滑轮组中施力的判断:(不计摩擦)竖直装配F=
A G 0 B C D
111G物或F=(G物+G′)水平装配:F=f摩 nnn④动力作用点与阻力作用点移动距离的关系:S=nS′
C.复习功 功率 机械效率
先复习基本概念和关系,再讨论典型问题。 重难点一:物体是否做功。
例5:如图,下列四种情况,人对物体做功的是( )
请同学说出判断的理由。
例6.一个人把重为80N的水桶从井里匀速提升到地面。已知水桶被提起的高度为8m,水桶到地面后,人又提着水桶沿着水平地面匀速前进20m,求人对水桶一共做了多少功? 重难点二:功、功率和机械效率三者之间的关系。 例7:关于功率,下列说法正确的是( ) A. 做功越多,则功率越大 B. 功率越大,做功越慢 C. 功率越大的机械越省力 D. 功率越小的机械做功不一定少 请同学说出判断的理由。 重难点三:功和功率的计算。
老师介绍:功和功率的计算要注意“一一对应”,同时注意功率的变形公式(P=Fv)的使用。
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例8:如图所示,放在水平桌面上重为G=4N的木块,在F=3N的水平拉力作用下,5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为______J,拉力F对物体做的功为______J,拉力F做功的功率为_____W。
重难点四:机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验。
例9:如图,用一个动滑轮,把重100N的物体匀速提高3m,作用在绳子自由端的拉力为60N,求:(1)动滑轮的机械效率;(2)若用该动滑轮来提升重为180N的物体时,作用在绳子自由端的拉力为多大?此时,机械效率是多少?(不计绳重及摩擦)
老师点拨:在竖直方向,W有=Gh;W总=F1s;本题中的s=2h;由于不计绳重及摩擦,那么绳子的自由端的拉力F2=
G物2+G动n?G物2+G动2
解题的关键是知道动滑轮的重力G动。
例10.某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验,选择器材有:弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。 (1)他所选的器材少了___________
(2)补足器材后,该同学进行了如下实际操作
A.将滑轮组安装在铁架台上,在滑轮组下方挂好钩码,在细绳的一端系住弹簧测力计 B.记下钩码和弹簧测力计的起始位置
C.向上提起弹簧测力计,记下弹簧测力计的示数 D.测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离 E.将有关数据填入表格中,并进行必要的计算。
上述步骤中,有一项需要做出重要补正,该项需补正的内容是______________________________
(3)补正后,按正确的操作方法完成了实验,并记录了如下实验数据,请帮助完成下表:
(4)根据该同学以上实验探究过程,请将滑轮组的组装情况在图中画出 (三)课堂小结
(四)作业 :完成中考复习指南习题
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第二课时
教学过程设计
1.分析中考复习指南易错点:
P73例1引导学生分析找最小力的关键是寻找最长的力臂,图中应选OB为力臂。
习题3、习题6正确解答的关键是正确画出杠杆示意图,由平衡条件找出量的关系,在弄清变量和不变量的情况下确定量的大小关系。
习题11难点是不能确定由问题情景建立轮轴模型,然后根据杠杆平衡条件加以判断。 习题15、18阻力的方向易错,可从动力和阻力对杠杆作用的对比中确定阻力的方向。 习题20要求学生要尽可能表达准确。 2.课堂练习题: 1.如图所示,小枫骑变速自行车上坡时,要想省力,后轴的齿轮应该换用较大还是较小的?原因是什么?下列对这两个问题回答正确的是
A.较大的,增大动力臂 B.较大的,减小阻力臂
C.较小的,增大动力臂 D.较小的,减小阻力臂
答案:D
2.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是 ..
A.一个定滑轮 B.一个动滑轮 C.杠杆 D.斜面
答案:A
3.下列过程,哪个情况小明对桶做了功
A.小明提着桶站立不动
B.小明提着桶水平移动
C.小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D.小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内
答案:D
4.如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动;伸缩撑杆为圆弧状,伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是
A.吊臂是一个省力杠杆
B.使用这种吊车,好处是可以少做功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小 答案:D
5.三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,甲图中和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是
A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
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B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离 D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离 答案:D
6.如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为
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A.4×10W B.4×10W C.1.8×104W D.1.8×105W
答案:B
7.举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是
A.W1=W2 P 1=P2 B.W1> W2 P 1>P2 C.W1> W2 P 1=P2 D.W1< W2 P 1 8.要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是 ... A.身体质量 B.通过的楼梯高度 答案:C 9.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是 A.拉力大小一定是125N B.有用功一定是150J C.总功一定是250J D.动滑轮重一定是100N 答案:A 10.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 C.通过的路程 D.上楼所用的时间 A.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同 B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同 C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等 D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等 答案:C 11.用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则 A.手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙 B.手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙 C.手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙 5