第十一章简单机械和功教案.docx
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第十一章简单机械和功教案
第十一章简单机械和功
课程标准
1.通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。
2.结合实例认识功的概念,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.结合实例理解功率的概念,了解功率在实际中的应用。
4.知道机械功的概念,能用生产、生活中的实例解释机械功的含义。
5.理解机械效率。
6.了解机械使用的历史发展过程,认识机械的使用对社会发展的作用。
第一节杠杆
一、教材分析
重点、难点剖析
1.认识杠杆
杠杆是最基本的简单机械。
细心一点,在各种机械装置中都能找到杠杆的影子。
所谓杠杆,就是一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒。
这里,硬是指受力时形状的变化很小;棒也不一定是直的,它可以是各种形状。
如马路边上垃圾桶的盖子,我们倒垃圾时掀开垃圾桶的盖子,它就是一杠杆。
杠杆的特征在于转动,因此,辨别杠杆时,关键判断它能否在力的作用下,绕固定点转动,如果转动,则该装置一定是杠杆。
面对实物,面对固定的图形,如何判断它是否绕轴转动,这就要求我们有丰富的想象力。
我们平时骑的自行车,很多部件都是杠杆,你能识别出来吗?
(1)支点:
杠杆绕着它转动的点,也叫做转轴。
(2)动力:
推动杠杆转动的力(动力可以是人力,也可以是畜力、风力、电力、水力、蒸汽压力等)。
(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垂直距离。
(5)阻力臂:
从支点到阻力作用线的垂直距离。
正确辨认杠杆的标准是:
把实物抽象成“硬棒”,找出一点(支点)、二力(动力和阻力)、二臂(动力臂和阻力臂)。
2.怎样画杠杆示意图
画杠杆示意图是研究杠杆的重要方法,是实物杠杆的科学抽象,是物理学的书面语言。
只有正确画出杠杆示意图,才能进一步研究杠杆问题。
如图11-1所示,用撬棒撬石头的时候,撬棒就是一根杠杆,如何画出撬棒的杠杆示意图呢?
作图步骤如下:
(1)画出杠杆:
用粗线条把杠杆主要形态画出来,不要画实物外形。
(2)找出支点:
设想杠杆转动,在杠杆转动时找出支点,可用“△”表示,也可用“·”表示,并标出字母“O”。
(3)标出两力:
根据杠杆的转动方向,判断动力、阻力的方向,并用“力的示意图”表示动力F1、阻力F2,动力和阻力的作用点均应画在杠杆上。
(4)作出两臂:
用三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另外一条边通过支点,从支点向力的作用线(必要时可正向延长或反向延长)画垂线(力的延长线画虚线),作出动力臂和阻力臂,并用大括号括出动力臂和阻力臂,分别用字母l1、l2表示.
要求学生认真、工整地画出杠杆示意图。
除要标明支点,动力和动力臂,阻力和阻力臂外,还要按比例画出力和力臂,点要清、线要明。
撬棒的示意图如图11-2所示
3.杠杆的平衡条件
同学们在实验室用天平测质量时,总是在天平的横梁水平后,才读出被测物体的质量。
人们用扁担挑货物时,肩膀一定要在扁担的适中位置,货物才会平衡,人走起路来也才方便。
类似天平的横梁水平和扁担的水平的现象就是杠杆平衡。
物理上,把杠杆保持静止或匀速转动叫做杠杆平衡。
杠杆平衡,说明杠杆的运动状态不发生变化。
初中阶段只研究杠杆处于静止状态的平衡。
杠杆平衡时必须满足一定的条件,这一条件叫做杠杆的平衡条件。
实验研究得到的杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂,写成公式为:
F1l1=F2l2。
杠杆的平衡条件也可以改成比例的形式:
,它表示动力臂L1是阻力臂L2的几倍,则动力F1就是阻力F2的几分之一。
杠杆转动是力和力臂共同作用的结果,因此,杠杆平衡也是力和力臂共同的平衡,也即是力和力臂乘积的平衡。
4.杠杆的应用
杠杆的分类有不同的标准。
例如用是否省力作标准,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,也以把杠杆的应用分为省力、费力、等力三类。
(1)省力杠杆:
如图11-3所示,其动力臂大于阻力臂,平衡时动力小于阻力,即l1>l2,F1 特点是用较小的动力可以克服较大的阻力,使用时动力作用点移动的距离就要相应增加,即省力的代价是费距离。 撬棒、拔钉榔头、脚刹车的踏板装置、起瓶盖用的起子都属于这类杠杆。 (2)费力杠杆: 如图11-4所示,其动力臂小于阻力臂,平衡时动力大于阻力,即l1 特点是用较大的动力去克服较小的阻力,但作用时可使动力作用点移动较小的距离,即费力的收获是距离、节约时间,钓鱼竿、铁锹、缝纫机脚踏板、镊子都属于这类杠杆。 (3)等臂杠杆: 如图11-5所示,其动力臂等于阻力臂,平衡时动力等于阻力,即l1=l2,F1=F2。 特点是既不省力也不费力,但使用方便。 常用的托盘天平是等臂杠杆,所以用天平测物体质量时,砝码的读数就是物体质量。 普通剪刀也近似是等臂杠杆。 各类杠杆各有利弊,在选用时应从有利于生产、生活出发,根据实际需要来选定杠杆的形状和类型,这也是设计和使用更复杂的机械的基本思想。 要注意有的杠杆可以省力,有的杠杆可以省距离,这下你感受到杠杆的魅力了吧! 但是省力又同时省距离的杠杆是没有的,即熊掌和鱼不可兼得。 二、教学目标 1.知识与技能 认识杠杆,会画杠杆示意图,知道杠杆平衡的条件,能根据实际需要正确选择和使用杠杆。 2.过程与方法 通过观察,了解杠杆的结构。 通过实验,经历“探究杠杆的平衡条件”的过程。 通过分类,把握分类的基本原则。 3.情感、态度与价值观 通过独立探究、讨论交流,培养科学态度和实事求是的精神。 通过了解杠杆的各种用途,进一步认识物理是有用的,从而提高学习物理的兴趣。 三、活动帮助 1.课前准备 (1)准备筷子、汽水瓶、各种起子。 (2)准备罐头、螺丝刀、钉有钉子的木块、羊角锤。 (3)准备杆秤、水果。 (4)准备支架、杠杆、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 (5)准备各种剪刀、钳子、镊子、钓鱼竿、托盘天平。 2.活动目的 (1)探究杠杆的共同特征。 (2)探究动力作用的效果跟哪些因素有关? (3)探究杠杆的平衡条件。 (4)探究杠杆的特点。 3.方法点拨 (1)认识杠杆。 活动一: 使用筷子吃饭这是中国人发明的特殊的生活方式。 同学们从小就会使用筷子,为什么筷子能把食物从碗中取出送入口中呢? 请你仔细观察、分析筷子的使用,是否会发现在使用过程中筷子的两端总是以你的中指为轴在转动,当你夹起食物时大拇指是否在向下用力? 活动二: 同学们利用自带的工具分别打开汽水瓶盖和罐头盖,请仔细观察这些工具是如何工作的。 如要打开一瓶罐头,是不是要把螺丝刀靠在罐子的边缘作为支撑,并把螺丝刀的顶端戳进盖子的下端,然后在柄端施加一个向下的压力,这时螺丝刀的顶端在支点的支撑下往上翘起,于是盖子就被掀起。 活动三: 用羊角锤去拔木块上的钉子,仔细观察羊角锤是怎样拔出钉子的。 并说明羊角锤在拔钉子的过程中是怎样运动的。 通过上述活动,注重分析杠杆的基本条件: ①都受力的作用;②都是“硬棒”,不能用铁丝、绳子代替;③都有固定转动轴。 在此基础上,认识杠杆的几个概念: 支点(O)、动力(F2)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2)。 (2)研究动力效果与哪些因素有关? 将杠杆装到支架上,在杠杆支点左边两格处挂两个钩码,作为阻力。 活动一: 在杠杆支点右边一格处、二格处、三格处分别用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,比较三次拉力的大小。 活动二: 在杠杆支点右边两格处用弹簧测力计拉,改变拉力方向多次,观察每次杠杆水平平衡时,比较动力大小。 活动三: 在杠杆支点右边不同位置,用弹簧测力计沿不同方向拉,利用三角板,确保每次拉时,从支点到力的作用线的垂直距离相等,比较动力大小。 分析三次活动结果,动力作用的效果与力的大小、方向、作用点有关吗? 力的作用点和力的方向,对力的作用效果的影响,可以用支点到力的作用线的垂直距离来替代吗? 研究杠杆时,为什么要引入力臂概念,你现在明白了吗? (3)研究杠杆的平衡条件。 活动一: 观察杆秤称水果的过程,你认为杆秤是杠杆吗? 它的固定点在哪里? 杆秤是怎样平衡的? 猜猜看,杠杆的平衡与哪些因素有关? 活动二: ①将杠杆装到支架上,观察杠杆是否静止在水平位置。 若不在水平位置平衡,可调节杠杆两边的螺母,使杠杆在水平默默平衡。 这样做的原因: 读取力臂方便。 ②用弹簧测力计测出一只钩码的重力大小。 ③在杠杆支点的左边挂一定数量的钩码,在杠杆支点的右边也挂上钩码,直至杠杆平衡。 ④改变钩码的数量或改变钩码挂在杠杆上的位置,让杠杆重新在水平位置平衡,重复多做几次平衡实验,得到不同数据。 ⑤让杠杆械端受到的力作为阻力,杠杆右端受到的力作为动力,每一次实验,都要把数据记录在下的表格中。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 4 ⑥用弹簧测力计继续研究。 请同学们仔细观察、分析实验数据,能否发现杠杆平衡时所遵循的规律。 你可以把动力、动力臂作为一组,阻力、阻力臂作为一组,将每组数据分别加一加、减一减、乘一乘、除一除,看看杠杆平衡时它们之间有什么关系? 若在记录数据时。 使用两个想象中的单位: 一是把“一只钩码重”作为力的单位,二是把杠杆上“一格长”作为力臂单位,表格中的数据将如何变化? 本实验中,你是如何控制变量的? 为什么还要用弹簧测力计继续研究? 若某次数据符合“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,你能否得出杠杆的平衡条件是“F1+l1=F2+l2“? (4)探索杠杆的类型 活动一: 请一位力气大的男生直接用手把汽水瓶盖打开,能成功吗? 再请一位力气小的女生用起瓶器打开瓶盖。 想一想,使用起瓶器有什么好处? 活动二: 同学们分组交流: 如图11-6所示,使用图中各种杠杆,分析、比较用力大小,移动距离多少,这些杠杆有什么特点? 当我们想用一个较小力克服一个较大的力时,我们需要选用哪种杠杆? 当我们想通过一个较小距离就可以得到一个较大距离时,我们需要选用哪种杠杆? 四、教学过程: 1.在演示开瓶扳手开瓶时,可提醒学生有两种开法,并可在授完杠杆平衡条件后,放手让学生讨论哪种开法更省力。 2.在介绍杠杠的应用时,可适当拓宽。 可以根据杠杆的平衡条件让学生讨论: 动力臂大于阻力臂,省力。 如手推车、老虎钳、铁皮剪刀等。 动力臂小于阻力臂,费力。 如: 裁衣剪刀、筷子、扫帚等。 关于信息库中内容的处理: 1.中国古人对杠杆的应用和研究: 这部分内容主要是介绍我国古人应用杠杆的悠久的历史,旨在介绍中华民族的文明史,培养学生的爱国主义情感,教学中可让学生看书,并作简单介绍。 2.航天飞机上的机械臂: 介绍机械臂的作用,培养学生热爱科学、献身科学的精神。 五、作业设计: 能正确画出杠杆示意图是本节的基本要求,因此课外练习中要设计各种类型的杠杆让学生练习。 第二节滑轮 一、教材分析 重点、难点剖析 1.定滑轮的实质 滑轮是一种简单机械,它通常是由一个带凹槽的轮子绕上绳索、缆绳或链条组成的。 在旗杆顶上就有一个滑轮,如图11-7所示。 这个滑轮是固定在旗杆顶上的,所以叫定滑轮。 定滑轮是一个什么样的简单机械呢? 如图11-8所示,甲图是一个等臂杠杆的示意图。 现在把等臂杠杆进行如下的等效变换: 先把直棒加宽变形成一个圆轮,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变(图乙),再把圆轮的边缘挖一个槽,这就变成了一个滑轮,最后把它固定使用就成了定滑轮(图丙)。 使用定滑轮时,把重物系在绳的一端,将绳绕过滑轮的槽,在槽的另一端用力拽绳子,如图丁所示。 无论你横着、斜着或竖直向下拉绳子,通过凹槽里绳子的作用,都可将你的拉力转变成向上的拉力,从而把重物提起来。 从图丙可知,定滑轮是绕轴转动的,轴是定滑轮的支点。 动力臂与阻力臂等长,均等于滑轮半径。 由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力等于阻力。 由此可见,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,使用它既不省力也不省距离,但改变了用力方向,使工作更方便。 定滑轮在实际生活中有着广泛的应用: 如船员向下用力,可以升起船帆;向下拉动窗帘的引线,可以使窗帘闭合或拉开;建筑工人站在地面上从不同角度用力,都可以将不太重的建筑材料提升到高处。 2.动滑轮的实质在生产和生活中,人们发现将滑轮的使用方法改变一下,就可以起到省力的作用。 如图11-9所示,甲图是将滑轮连在想移动的物体上,用手拉绳时,滑轮和重物一起上升,这样使用的滑轮叫动滑轮。 甲图中将要移动的物体现在由绕在滑轮上的左、右两段绳子牵拉着,可见,使用动滑轮可以小一半力。 动滑轮的这一特点可以根据杠杆平衡条件证明。 从图乙可知,动滑轮随时绕悬绳与滑轮的接触点转动,此点即为动滑轮的支点。 再将动滑轮加工 压缩变形成一根直棒,支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变(图丙),这样动滑轮就成了变形的杠杆(图丁)。 若拉线都是平行的时候,动力臂为轮的直径,阻力的二分之一,即使用动滑轮可省一半力。 由此可见,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用时可省一半力,但要多移动一倍距离(即把重物提升1m,你就得拉绳子2m),且不能改变力的方向。 3.滑轮组的特点 定滑轮虽然不省力,但可以改变用力的方向,给人们带来方便;动滑轮不能改变用力方向,但可以省力,省力情况是人们最为关心的。 有没有办法使两者的优势都得以充分地发挥呢? 我们可以把定滑轮和动滑轮连在一起,组成滑轮系统,也就是滑轮组,用滑轮组拉物体会更省力。 使用滑轮组可以省多少力呢? 使用滑轮组时,由于环绕滑轮组的绳子不仅很长,而且被动、定滑轮分为好几段,多圈绕合的几段绳子共同承担吊物重,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重量的几分之一。 如图11-10所示。 也就是,拉动一段绳子,就可以节省数倍的力量。 使人们的起重、运输等工作更加轻松。 在分析滑轮组省力情况时,若只要数出有几段绳子吊着动滑轮就能算出省力到几分之一。 同学们在实际使用时,往往不会判断物重由几段绳子承担,可用下列两种方法判断: (1)一条绳子串绕在滑轮组上以后,被定滑轮、动滑轮分成几段,除了手拉的一段需要判断是否承受物重以外,其余各段都承担物重。 手拉的一段如果由定滑轮引出,不承担物重;手拉的一段由动滑轮直接引出,就承担物重。 (2)在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线将它们隔离开,数出绕在动滑轮上的绳子段数即可。 使用滑轮组可以省力,却是费了距离的结果。 对滑轮组来说,省力到几分之一,费距离到原来的几倍。 二、教学目标 1.知识与技能 认识定滑轮和动滑轮,知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用,能识别生活和生产中常见的滑轮,会根据要求使用和组装滑轮组。 2.过程与方法 通过观察,了解定滑轮和动滑轮的结构。 通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特点。 3.情感、态度与价值观 通过探索性实验,提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力,培养严肃认真、实事求是的科学态度。 三、活动帮助 1.课前准备 探究小组准备如下器材: 杠杆、两只单滑轮、两只双滑轮、弹簧测力计、铁架台、细绳、钩码若干。 2.实验目的 探究为什么要使用滑轮? 探究定滑轮和动滑轮的特点。 探究滑轮组的特点。 3.方法点拨 研究为什么要使用滑轮。 活动: 用杠杆提升两只钩码。 观察: 钩码被提升的高度。 比较: 钩码两次被提升的高度。 分析: 钩码被提升的高度取决于什么因素? 思考: 从“重物被提升的高度”来看,使用滑轮有什么优势? 综合以上情况,利用杠杆提升物体的高度有限(不超过臂长),滑轮巧妙地运用了杠杆原理,把杠杆演化为可以连续转动的轮子,从而将重物提升到很高的地方。 探究滑轮的特点 活动一: 用弹簧测力计直接测出钩码的重力和各种滑轮的重力,将钩码和提升滑轮的总重作为各个滑轮的阻力,把这个数据记录在数据表中。 活动二: 按图11-11安装一个定滑轮,通过向下拉弹簧测力计来提升钩码,观察弹簧测力计的示数,把这个数据记录在数据表中。 改变拉力的方向,弹簧测力计的示数会变吗? 活动三: 按11-12安装一个动滑轮,通过向上拉弹簧测力计来提升钩码,观察弹簧测力计的示数,把这个数据记录在数据表中。 活动四: 按图11-13甲、乙、丙安装滑轮组,观察每次弹簧测力计的示数,分别把这些数据记录在数据表中。 实验数据记录表 滑轮组成 动力F1/N 阻力 F2/N 承担物重的绳子段数n F1和F2 的关系 一个定滑轮 一个动滑轮 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 两个定滑轮和一个动滑化组成的滑轮组 两个定滑轮和两个动滑化组成的滑轮组 讨论交流: ①使用定滑轮时,拉力的方向和物体移动的方向有什么关系? 弹簧测力计的示数与钩码重有什么关系? ②使用动滑轮时,拉力的方向和物体移动的方向有什么关系? 弹簧测力计的示数与总重有什么关系? ③使用滑轮组时,拉力的大小与总重及承担总重的绳子段数有什么关系? 归纳: ①定滑轮的使用特点。 ②动滑轮的使用特点。 ③滑轮组的使用特点。 思考: ①若要使拉力等于总重的五分之一,应怎样使用滑轮组? 并画出滑轮组。 ②按图11-13丙的方式组成滑轮组有一个弱点,就是当滑轮数增加时,在空间占据的长度较长,操作时有时不太方便,你能否将图中滑轮的连接方式改变一下,减少它的空间长度? 把你的想法与同学或老师交流一下,也可以到实验室里观察各种各样的滑轮组。 四、教学过程: 在做图11-7所示的实验时,可改变拉力F的方向(即向各个方向拉绳),比较F的大小。 关于生活•物理•社会 这里介绍的轮轴和斜面在生产生活中的应用很广,要作介绍,其中轮轴是杠杆类的简单机械,可根据杠杆的平衡条件作较为详细的介绍,并设计一些相应的简单的习题。 而斜面应在学习了功以后,作详细的介绍。 第三节功 一、教材分析 重点、难点剖析 1.“功”的概念是怎样建立的 机械使我们能够做到我们原本做不到的事情。 例如: 有的机械可以增大我们工作上所用的力(即省力),有的机械可使我们工作得更快(即省距离)。 那么,能不能设计出一种更好的简单机械,它既省力,又能省移动距离,这是科学技术史上一个很重要的问题。 经过长期的实践和研究,人们发现既省力又省距离的机械是没有的,下面就讨论这一问题。 现在要把重力为G的物体提升一个高度h。 如果我们直接用手把它匀速提升,手用力为G,手移动的距离为h,则力和距离的乘积为Gh。 如果我们用轻质动滑轮匀速提升重物,由于动滑轮能省一半力,手用的力变为 ,而绳子是对折使用的,手移动的距离为2h,则力和距离的乘积为 。 如果我们用阻力臂为动力臂2倍的杠杆来匀速提升重物,则手移动的距离是物体升高高度的二分之一,即 ,根据杠杆平衡条件,手用力是物重的2倍,即F=2G。 则力和距离的乘积为 。 综合以上情况,无论是用省力的机械,还是用省距离的机械,由于两种情况的力和距离的乘积不变,因此,省力的机械必定费距离,省距离的机械必定费力,既省力又省距离的机械是没有的。 由此可见,力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,是一个物理意义的量。 为了反映这一特性,物理学中引入了功的概念,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功,简称功。 2.如何理解做功 物理学中的做功描述的是力的作用效果,即物体在力的作用下通过一段距离。 力有了这种效果,就说力对物体做了功。 例如起重机吊起重物,机车牵引列车前进。 在这些现象中,起重机的拉力对重物做功,机车牵引力对列车做功。 由此可见,把物体受力发生移动的过程叫做做功过程,功包括两个必要条件: 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的距离。 这两个条件,缺一不可。 如果你推一辆陷在泥中的汽车,尽管你已使出了全身的力气,车子还是纹丝不动,几分钟后,你已筋疲力尽,而车子还是陷在泥中。 在这一过程中,虽然你用力推车,但车子没有移动距离,所以你没有对汽车做功。 要对一个物体做功,该物体必须在所施加的力的方向上移动距离。 当你从家门口把一箱苹果搬到房间里时,也许你认为做了功,但事实上并非如此。 要对一个物体做功,施加的力必须与物体运动的方向一致。 当你搬运苹果时,你施加一个向上的力来抬起箱子,这样箱子才不会掉到地面。 但箱子运动的方向是水平向前的,当你搬运这箱苹果时,由于施加的力是竖直的,在竖直方向上这箱苹果的高度、速度都没有变化,所以你在搬运这箱苹果时没有做功。 3.功的计算和单位 功的决定因素。 提醒学生讨论、体会得出结论: 常识会告诉我们: 把不同物体从地面抬到同一高度,抬较重的物体需要花费更大的力,因而需要做更多的功;把同一物体抬到不同高度,移动距离远的比移动近的需要做更多的功。 功的计算公式。 物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做功,也就是功=力×力的方向上通过的距离,用公式表示就是W=Fs,式中的W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离。 提醒同学们注意: 不能仅从字面上记住功的计算公式,必须跟进一步的文字语言说明和实际做功图景结合在一起,才能真正理解公式。 具体到功的计算公式,要注意F与s之间的关系(同体、同时、同向),即F和s必须对应同一个物体、对应同一段时间、对应同一个方向,而不是随意的一个力和一个距离相乘都是功。 例如,给甲物体一个作用力,甲乙物体向某个方向移动了一段距离,两者不相干,算它们的乘积没有意义。 功的国际单位。 根据功的计算公式W=Fs,功的单位是力的单位和距离的单位的组合。 在国际单位单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),功的单位就是这两个单位相乘,也就是牛·米(N·m),为了纪念英国物理学家焦耳做出的巨大成就,用他的名字命名为功的单位,简称焦(J),1J=1N·m。 1焦的物理意义是: 物体在1N的力的作用下,沿力的方向通过1m的距离,则此力做功是1J。 同学们在前面已经了解1N的作用力大约是托着两只鸡蛋的力。 那么1J的功就大约是手托着两只鸡蛋向上移动1m所做的功。 功的计算原则。 应用公式W=Fs解题时要遵循以下原则: ①首先对物体进行受力分析,画出物体的受力示意图。 ②当有几个力同时作用在一个物体上时,要根据题意的要求确定哪几个力做功和对谁做功。 ③根据做功的两个必要因素,找出做功的力和物体在力的方向上通过的距离。 ④功是只有大小,没有方向的物理量。 ⑤做功多少跟物体的运动形式无关,不论物体是做匀速运动还是变速运动,不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上,做功的多少只能由W=Fs决定。 二、教学目标 1.知识与技能 知道机械功的概念,明确做功有两个必要条件,会用功的公式进行简单计算。 2.过程与方法 通过生活、生产中的实例解释功的物理意义,认识做功是一个过程。 3.情感、态度与价值观 学习从物理现象中归纳简单的规律,树立将科学技术应用于日常生活、社会实践的意义。 三、活动帮助 1.课前准备 探究小组准备以下器材: 滑轮、杠杆、玻璃板、重物、砝码、小车、弹簧测力计、刻度尺、三合板、白纸、铁架台、细绳等。 2.实验目的 探究有没有既省力又省距离的机械。 3.方法点拨 活动一: 在三合板上贴一张白纸,在纸面上每隔10cm画一条横线,画蓐平行线。 用弹簧测力计测出重物、砝码、小车受到的重力。 在铁架台上装上动滑轮,通过弹簧测力计匀速向上拉动绕过滑轮的细绳,以三合板为背景,当重物提升一格时,记下细绳头抬高的距离(几格),并测出抬高细绳头的拉力。 活动二: 在铁架台上装上杠杆,支点在离杠杆一端三分之一处,长端挂上重物,弹簧测力计在短端用力向下拉。 以三合板为背景,当重物提升二格时,记下测力计的拉钩移动的距离(几格),并测出向下的拉力(要在测力计的测量范围内)。 活动三: 玻璃板由铁架台支成一个斜面,用弹簧测力计将小车从斜面底端平行斜面匀速拉到上端,测出拉力,用刻度尺测出底端到上端的距离以及上端的高度,
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- 第十一 简单机械 教案