北师大版八年级物理下册第九章机械与功导学案.docx
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北师大版八年级物理下册第九章机械与功导学案
第一节杠杆
学习目标:
1.知道什么是杠杆。
能从常见的工具中辨认出杠杆。
2.知道有关杠杆的一些名词术语。
理解力臂的概念。
会画杠杆的力臂。
教学重难点:
力臂的正确确定。
理解力臂的概念。
会画杠杆的力臂。
课前检测
1、力的作用效果与力的、和有关
2、力的示意图:
从力的作用点画一条,箭头表示力的方向,表示力的大小,表示力的作用点。
3、物体的平衡状态:
物体保持状态或状态,叫做平衡状态。
4、点到直线的距离:
几何学中作直线外一点到直线的距离的方法是,
即为点到直线的距离。
课堂探究:
目标1:
杠杆
问题1:
现象探究:
什么是杠杆
看书归纳:
一根硬棒,在下能绕着___________转动,这根硬棒就是杠杆。
注意:
1、一个物体要能看做杠杆,应具备两个条件:
①要有力的作用;②能绕某固定点转动。
两个条件缺一不可。
2、杠杆的形状可以是直的,可以是弯的,可以是圆的,也可以是方的,但必须是坚硬的。
问题2:
杠杆的五要素
支点是_________________________;
动力是______________________;阻力是______________________;
动力臂:
____________________________________;阻力臂:
___________________________________。
问题3:
力臂的正确作法
过支点作力的作用线的垂线。
步骤可简记为:
“一点二线三标臂”
目标2:
杠杆的平衡条件
问题4:
杠杆的平衡:
杠杆静止不运或匀速转动都叫做杠杆平衡。
注意:
静止可以是水平的,也可以是倾斜的,不论怎样静止,都可以理解成平衡状态。
问题5:
实验探究:
杠杆的平衡条件
看书及进行实验,归纳:
杠杆的平衡条件是。
如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的________倍。
注意:
实验中使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是更方便测力臂及消除杠杆自重的影响。
如果杠杆在倾斜位置也可得出杠杆平衡条件,只是测力臂时比较麻烦。
目标3:
杠杆的分类
问题6:
三类杠杆的特点及应用
类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
实例
力臂的大小关系
L1>L2
L1 L1=L2 力的大小关系 F1 F1>F2 F1=F2 力的作用点所移动距离的大小关系 动力作用点移动距离 大于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离 小于阻力作用点移动距离 动力作用点移动距离 等于阻力作用点移动距离 问题7: 判断杠杆种类的方法 判定使用杠杆省力还是费力,要通过动力臂与阻力臂的大小相比较确定。 为了比较动力臂和阻力臂的大小,最好画出杠杆示意图,在图上把杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂都表示出来,建立直观的图景,便于判定。 常见费力杠杆: 巩固提升: 必做题: 1、如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠杆平衡时,阻力是___________。 2、在下列日常生活使用的工具中: 省力的杠杆有_________;费力的杠杆有_________;既不省力也不费力的杠杆有_________。 ①撬棒;②天平;③筷子;④铡刀;⑤脚踏刹车;⑥镊子;⑦起子;⑧钓鱼杆。 3、在图中,杠杆有可能平衡的是() A.甲图的杠杆B.乙图的杠杆C.丙图的杠杆D.丁图的杠杆 4、如图所示,把一根均匀的米尺,在中点O支起,两端各挂四个钩 码和两个钩码,恰好使米尺平衡,按下列方式增减钩码或移动钩码, 下列几种方式仍能保持米尺平衡的是() A.两边各加一个钩码B.两边钩码各向外移动一格 c.左右两边的钩码各减少一个D.左边增加一个钩码,右边向外移动一格 5、在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂(O为支点)。 6、有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示,靠在台阶边,为了使它滚上这个台阶,在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面? 在图上标出这一点,并画出此力的方向和力臂。 第二节滑轮 学习目标: 1.知道什么是定滑轮、动滑轮,并能识别。 2.理解定滑轮、动滑轮的作用。 3.认识滑轮的实质。 教学重难点: 力的概念以及物体间力的相互性。 定滑轮、动滑轮的作用,滑轮的实质。 动滑轮的作用及实质。 课前检测 1、在力的作用下能够绕支撑点转动的都中看成杠杆 2、杠杆的分类: 、、。 3、杠杆的五要素: 、、、、。 4、杠杆的支点可以在杠杆的,也可以在杠杆的。 5、杠杆平衡条件是: 6、测力的工具是。 课前热身: 1.使用滑轮时,滑轮的轴固定不动的叫做__________;轴随物体一起运动的滑轮叫__________。 2.使用定滑轮不_________,但可以改变拉力的_________。 3.使用动滑轮可以_______________,但不能改变________________。 4.定滑轮在使用时,相当于一个______杠杆,因此拉力和重力的关系是: ________________,即使用定滑轮不省力。 动滑轮在使用时,相当于一个___________杠杆,因此拉力和重力的关系是: ________________。 课堂探究: 目标1: 定滑轮和动滑轮 问题1: 滑轮的种类。 滑轮可分为两类: 叫;叫。 问题2: 滑轮的特点 1、实验探究归纳特点: 定滑轮但;动滑轮但。 2、理论探究归纳特点: 定滑轮是一个杠杆;动滑轮是一个杠杆。 目标2: 滑轮组 问题2: 滑轮组的特点 1、滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以达到既省力又能改变动力的方向的使用效果,但同时要付出的代价是多移动距离。 使用中,省力的效果取决于承担重物的绳子的股数。 2、确定承担重物绳子股数n的方法: 在和之间画一条虚线,将它们隔离开,只算绕在上的绳子股数 3、滑轮组中所用力的大小关系为: 4、利用滑轮组提起物体时,动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是 问题3: 滑轮组的组装 巩固提升: 1.下列简单机械中,一定不省力的是() A.动滑轮B.定滑轮C.滑轮组D.杠杆 2.如图1所示: 物体A重200N,物体月重50N,此时物体B匀速下降。 若不计动滑轮和绳重,绳子与滑轮的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力为() A.50NB.25NC.100ND.200N 3.如图2所示,连接弹簧秤的绳子跨过定滑轮,各挂10_N的钩码,则测力计的示数为() A.10NB.20NC.OND.5N 4.下列工具使用中,不属于轮轴的是() A.汽车上的方向盘B.拧螺丝的扳手C.螺丝刀D.定滑轮 5.如图3所示装置处于静止状态,不计滑轮重和绳重,如果物体的重分别为G1和G2,那么G1和G2的关系是() A.G1=G2B.G1=2G2C.G1= G2D.无法判断 6.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重物时,人 对绳子的拉力是80N。 若不计滑轮重及摩擦,可以匀速提起______N 或_____N的重物。 7.如图5所示,物体所受重力等于120N,物体对地面的压力 为零,拉力F应等于_______N。 8.如图6所示装置中,不计滑轮摩擦,当水平向右拉力F=5N 时,物体恰能匀速向右运动,物体受到的摩擦力为_______N。 第三节功 学习目标: 1.知道机械功的两个要素,知道机械功的概念、公式及单位。 2.能计算机械功。 3.能用生活生产中的实例解释机械功的含义。 教学重难点: 对功的概念的理解。 判断力是否对物体做功,功的计算。 课前小测 1、力是的作用,力的单位是________。 长度的国际主单位是_______。 2、力的三要素: 、、。 3、物体所受重力的大小为,方向 4、用200N的力分别拉重为50N和200N的甲乙两个木箱沿水平方向前进10m,则人对木箱所做的功( ) A.W甲>W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.无法比较 课堂探究: 聚焦目标1: 做功 问题1: 问题探究: 功的概念 归纳总结: 如果一个力作用在物体上,并且,也就是说,这个力对物体产生了成效,力学里就说这个力对物体做了功。 问题2: 功的两个必要因素: 物理学中对做功的规定是______________________________________________。 也就是说,做功必须包含_________________和________________________________两个因素。 问题3: 力对物体没有做功的三种情况: ⑴“不劳无功”: 物体没有受互力的作用,但由于惯性通过一段距离时,力不做功。 如: ⑵“劳而无功”: 物体受到力的作用,但没有移动距离,物体处于静止状态,力不做功。 如: ⑶“垂直无功”: 物体受到力,同时也运动了一段距离,但在力的方向上没有通过距离,这个力不做功。 如: 。 聚焦目标2: 功的计算 问题4: 功的计算公式、单位 物理学中规定: 功等于。 功的计算公式: (表示功,表示力的大小,表示物体在F的方向上移动的距离)。 巩固提升: 必做题: 1、关于功,下列说法中正确的是() A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功 B.物体只要移动了距离,就做了功 C.有力作用于物体上,物体又移动了距离,这个力就做功了 D.有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,那么这个力对物体做了功 2、下列情况做功的有() A.一个人背着书包站着;B.杠着货物上楼; C.搬石头没搬动D.小球在光滑水平面上滚动 3.功的计算的文字叙述________________________________,计算公式___________,式中各字母代表的物理量及单位分别是___________________________________________________________。 4.完成P79例题,思考: 为什么重力所做的功为0? _______________________________________ 试一试: 用20N的力推着一个100N小车在水平地面上前进5米,推力所做的功是_______J,重力所做的功是_______J。 选做题: 恭喜你,闯到了最后一关! 5.起重机将重5000N的物体提高6m后,又水平移动4m,则起重机的钢丝绳对物体所做的功是___________。 6.用动滑轮提起重50N的物体,人拉绳子做的功是100J,若不计滑轮的重力和摩擦力,则物体被提升的高度是( ) A.2m B.4m C.1m D.条件不足 第四节功率 学习目标: 1.知道机械功率的概念、计算公式及单位。 2.能计算机械功率。 3.能用生活生产中的实例解释机械功率的含义。 教学重难点: 对功率的概念的理解。 功率的计算。 上节回顾: 1、物理学中规定: 功等于,其计算公式是。 功的单位是。 2、叫速度,其计算公式为其计算公式为。 课前热身: 试一试,你一定行! 1.做功的两个必要因素是什么? _______________、________________________。 功的计算公式是___________,式中各字母代表的物理量和单位分别是_____________________________。 匀带提升物体时,做功的计算公式是___________,式中各字母的意义是______________________________。 2.速度是表示___________________________,比较物体运动快慢的两种方法是______________ _______、______________________,式中各字母代表的物理量和单位分别是_______________________。 课堂探究: 聚焦目标1: 功率 做功快慢的两种方法 1、思考: 做功有快慢吗? _________。 举例说明___________________________。 2、阅读P108,阅读与思考,思考: 怎样比较做功的快慢? ①、若做功相同,可以比较。 ,。 ②、若时间相同,可以比较。 ,。 通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与和两个因素有关。 3.功率的定义: ___________________________________________。 问题2: 功率 1、功率的计算公式是____________,式中各字母代表的物理量和单位是________________________。 2、在国际单位制中,功率的单位是,简称,符号,。 1W=。 另外还有、等。 问题3: 其它公式 1、当物体在力F的作用下,以速度v作匀速直线运动时,由W=,v=可得P=。 2、由P=可得功的另外一个计算公式W=。 问题4: 功与功率的区别 符号 单位 公式 物理意义 功 功率 聚焦目标2: 功的原理 问题5: 功的原理 1、看书和实验,归纳总结,功的原理: 。 2、功的原理含义的正确理解 ①功的原理是一切机械都适用的普遍原理,使用简单机械不省功,使用复杂机械也不省功。 ②“不省功”是功的原理的核心,“不省功”有两层含义: (1)人们使用机械所做的功等于不用机械时所做的功(对于不考虑机械自重和摩擦的理想机械); (2)人们使用机械所做的功不用机械时所做的功(对非理想机械),多做的那一部分功,就是克服机械自重和摩擦所做的功,它对完成工作任务没有意义。 ③使用机械不能省功,为什么还要使用机械呢? 这是因为我们使用机械,有的是为了省力,有的是为了省距离,也有的是为了给工作带来方便(如定滑轮改变力的方向) ④理想机械,就是指不计自重和摩擦的机械。 巩固提升: 必做题: 1、机器甲的功率比机器乙的功率大,则一定是() A.甲所做的功比乙所做的功多B.甲做功比乙做功快 C.甲做功所用的时间比乙少D.甲的机械效率比乙大 2、某人用10N的水平拉力拉50kg的物体,10s内沿地面前进10m,人的功率是() A.5WB.15WC.50WD.10W 3、两个体重相同的人,一人缓慢地从一楼走上五楼,一人则是急促地跑上去,下列说法正确的是( ) A.两人做的功不同,功率相同 B.两人做的功相同,功率不同 C.两人做的功和功率都相同 D.条件不足,无法判断 4、甲乙两台机器,若甲做的功是乙做的功的两倍,而乙所用的时间是甲所用的时间的一半,则甲乙的功率为( ) A.P甲=2P乙 B.P甲=P乙 C.P甲=4P乙 D.P甲=1/2P乙 5.一个放在水平地面地物体,受20N水平拉力作用下,以0.5m/s的速度沿拉力的方向前进15m,则拉力做功的功率是_________,做的功是_________。 6.功率为5kw的水泵,在多长时间内能把10000N的水抽到4m高的水塔中? 7.功率是45千瓦的汽车,以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶20千米,求汽车的牵引力是多少? 学习方法点津: 掌握正确的方法、规律,可以让你的学习如虎添翼、事半功倍! 1、比较做功快慢的方法 ⑴相同时间,比较;⑵相同做功,比较;⑶做功多少和所用时间都不同的情况下,通过计算公式P=进行比较。 2、对功的原理的正确理解: ⑴省力时,要以多移动距离为代价⑵省距离时,要以多费力为代价 第五节机械效率 学习目标: 1.知道有用功、额外功、总功,机械效率的概念。 3.能计算机械效率的有关问题。 4.了解常见机械的机械效率的大小,知道提高机械效率的基本方法。 学习重、难点: 有用功、总功、机械效率的概念,公式η=W有/W总的物理意义。 机械效率问题的计算,以及提高机械效率的方法。 上节回顾: 1、做功的两个必要因素: 一是,二是 2、功的计算公式: 3、功的原理: 4、我们所学的简单机械: 、、、等 聚焦目标1: 有用功、额外功、总功 问题1: 有用功和额外功 1、现象探究,讨论得出: 有用功: ; 额外功: ; 总功: . 2、如何判断有用功和额外功 必须抓住工作的目的,目的改变了,有用功和额外功也要发生变化。 例如: 用水桶从井中提水时,对桶做的功是功,对水做的功是;如果不慎把桶掉到井里了,从井中把桶捞上来时,对桶做的功是功,对水做的功是功。 聚焦目标2: 机械效率 问题2: 定义和公式 1、定义: 叫机械效率,符号是,常用百分数表示 2、公式: (表示机械效率,表示有用功,表示总功) 3、机械效率由和两个因素决定,分析机械效率高低时不能只考虑一个因素。 问题3: 提高机械效率的方法: ⑴当总功一定时,尽量减少; ⑵当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起的。 问题4: 对机械效率的理解 对同一机械,它的机械效率是可变的,而不是某一确定值。 巩固提升: 必做题: 1、任何装置的机械效率() A.只能大于1B.只能等于1C.只能小于1D.什么情况都可以 2、提高机械效率的有效措施是() A.增大动力B.增大阻力 C.增大机械重力D.在不改变机械装置的情况下增大物重 3、在右图中,若用40N的水平拉力将一个重为150N的物体匀速向左拉动 了1.2m,物体所受的摩擦力为10N。 则拉力的机械效率为多大? 4、用一动滑轮把重为50N的物体匀速竖直提升1m,则绳子自由端移动的距离为________;克服重力做功_______J;如果所用的动力为30N,则拉力做功为______J,此时动滑轮的机械效率为____________。 学习方法点津: 机械效率常用公式: 11.5改变世界的机械 主备人: 彭旭东姓名: 教师寄语: 大胆一点,积极一点,快乐一点,成功一点! 学习目标: 目标明确,行为才有效! 1.知道功的原理的内容及物理意义。 2.知道轮轴的结构及其作用。 3.知道斜面的结构及其作用。 教学重难点: 功的原理的实质。 功的原理的应用,轮轴、斜面实际应用。 温馨提示: 相信它会为你的学习、探究带来帮助! 1、功的原理是: 2、一些机械的特点 机械名称 分类 是否省力、省距离、或省功 运用 杠 杆 1.省力杠杆 2.费力杠杆 3.等臂杠杆 1.省力、费距离、不省功 2.费力、省距离、不省功 3.不省力、不省距离;不费力、不费距离;不省功 1.用起子拧螺钉 2.用钓鱼杆钓鱼 3.用天平测质量 滑 轮 1.定滑轮 2.动滑轮 3.滑轮组 1.不省力、不省距离;不费力、不费距离;不省功 2.省力、费距离、不省功 3.省力、省距离;不省功 1.旗杆顶端上的滑轮 2. 3.吊车上用的滑轮 课前热身: 试一试,你一定行! 1.设杠杆的动力臂为L1,阻力臂为L2,动力为F1,阻力为F2,则: (1)当L1>L2时,杠杆省力,但______距离; (2)L1<L2时,杠杆费力,但_____距离;(3)当L1=L2时,杠杆不省力,也不费力,此类杠杆叫做_______杠杆,如实验用来测量质量的工具________就是根据这类杠杆的原理制成的。 2.定滑轮实质上是________杠杆,使用它______省力,但可以改变力的________;动滑轮实质上是动力臂为阻力臂的_____倍杠杆,使用它省________的力,但不能改变_____________;滑轮组既能_________,又能改变______________,并有着广泛的应用。 3.一杠杆的动力臂是阻力臂四分之一,那么当杠杆平衡时,若阻力为120N,则动力为_______N。 4.某人想提850N两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组来进行,如果每段绳子能承 担200N的物体,则绳子的绕法该如何进行? 请把绳子在图上绕出来。 5.功的大小等于________跟______________________的乘积,用公式W=_______来 计算,在国际单位制中,功的单位是______。 课堂探究: 亮出你的观点,秀出你的个性,展示你的风采! 聚焦目标1: 简单机械家族 问题1: 轮轴 1、概念: 2、特点: 问题2: 斜面 1、概念: 2、特点: 问题3: 螺旋 1、概念: 2、特点: 聚焦目标2: 改变世界的机械 问题4: 自主阅读“庞然大物人造就”、“细微之处显身手”、“力大无穷山河动”、“瀚海苍穹遨游”、“智珠在握夺天工”等部分。 巩固提升: 试试你的身手,你最行! 必做题: 加油,胜利属于你! 1、作图: 把一个重物放在斜面上静止不动,试画出物体所受到重力和斜面对物体的支持力。 2若轮半径是轴半径的10倍,现把动力作用在轴上,则动力是 阻力的多少倍? () A.10B.1/10C.5D.1/5 2、斜面的长为10m,高为2.5m,若用120N的力把一个木箱匀 速从斜面的底端拉到顶端,则木箱重为() A.480NB.360NC.240ND.120N 3、若动力作用在轮轴的轴上,则使用它一定会() A.省力B.省距离C.省功D.无法确定 4、若斜面上的长为高的5倍,那么该斜面在使用时,若被拉的重物为2500N,则拉力应为_______N;如果在10s内沿斜面向上拉动了4m,则拉力做功为______J,拉力功率为_______W。 5、把一个质量为500g的物体匀速从斜面的底端拉到顶端,用了5s拉动5m,若斜面高为1m。 (计算时g取10N/Kg) 求: (1)物体的重力; (2)拉力; (3)拉力做的功; (4)拉力的功率。
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