八年级下册物理全册教案.docx
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八年级下册物理全册教案
机械能
1.知识与技能:
(1)明确做功的两个必要因素,能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功;
(2)初步理解功的计算公式,知道功的单位是焦耳,并会进行有关计算;
(3)知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时,该力不做功;
(4)知道功率的概念,会进行简单计算。
机械效率
一、有用功:
额外功:
总功:
有用功和额外功之和
二、机械效率:
η有用功跟总功的比值
η=(/)×100%=[/(+)]×100%
η无单位
实际机械η<100%;理想机械η=100%
例题中可以采取什么方法减少
?
当机械一定时,在可能情况下,增加
,也可以提高η。
提问:
例题中怎样增加
?
增加被提起货物的质量。
说明:
一般来说,用机械对物体做功,有用功
是固定的,这时候,机械效率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。
提问:
这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?
不矛盾,功的原理说的是使用机械时,人们做的总功,不会少于有用功。
例题:
如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m,所用的拉力F是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
解:
人做的总功
等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。
人拉绳子的力F=250N,s=2×h=2×2m=4m,h为货物提升的高度。
=Fs=250N×4m=1000J
有用功只是克服货物重力做的功。
货物所受重力G=400N,提升高度h=2m。
则
=Gh=400N×2m=800J
=
-
=1000J-800J=200J
η=(
/
)×100%=(800J/1000J)×100%=80%
总结:
由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。
机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。
η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。
提问:
如何提高机械效率呢?
二、动能
列举日常生活中常见的具有动能的物体。
有条件时可以幻灯片演示:
失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的,跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。
提问:
是什么原因使它们都能够做功的?
它们有什么共同特点?
它们的能量是因为它们运动才具有的。
我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
回答:
它们都在运动。
提问:
举例哪些物体具有动能。
提问:
物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。
那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?
汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它的速度有关。
相同质量的物体,速度越大动能越大。
一辆汽车以同一速度运动,重载时比空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。
具有相同速度的物体,质量越大动能越大。
总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
学生举例。
三、重力势能
1.重力势能概念
物体由于运动而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。
提问:
举高的物体具有能量吗?
也就是说具有做功的能力吗?
例如:
举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;举高的铁锤,能够在落下时把木桩打入地里。
高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。
它们都具有做功的能力,也就是说它们都有能量。
分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。
我们把物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
学生回答。
2.重力势能的大小和质量及高度有关
让学生列举具有重力势能物体的例子。
举例。
试问树上的苹果有重力势能吗?
反问:
苹果没有做功啊,为什么有能量呢?
说明:
注意“能够”二字,我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量,不是说物体做了功才有能量。
即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。
树上的苹果虽然没有做功,但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。
回答:
有,因为位置较高。
疑惑。
重力势能的大小和什么因素有关?
举例:
举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球能够在落下时做的功多(可看地上砸的坑),具有的重力势能大。
可见:
物体的质量越大,具有的重力势能就越大。
同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。
可见:
物体的位置越高,具有的重力势能就越大。
总之:
物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
回答。
四、弹性势能
得出弹性势能的概念
弹性势能的大小与弹性形变有关
演示并说明:
橡皮筋弹射纸弹,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。
压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动,也能够做功。
拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
它们有什么共同特点?
回答:
都是有弹性的物体,并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
有弹性的物体,在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。
这种形状的改变叫做弹性形变。
发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功,因此物体具有能量。
我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
提问:
请列举具有弹性势能的物体。
举例:
拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,拉弯的弓等。
很明显,同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
提问:
如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了?
回答:
没有弹性形变,就没有了弹性势能
五、势能
通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。
六、机械能
动能和势能统称为机械能。
一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。
机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。
提问:
推出去的铅球,动能是300焦耳,重力势能是200焦耳,弹性势能为0,那么铅球的机械能是多少?
回答:
500J
七、课堂小结
今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式——机械能。
它包括动能,重力势能和弹性势能。
并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
八、作业
从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?
在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?
为什么?
在滚下的过程中有没有动能?
它的动能有没有变化?
为什么?
什么是机械能
一能量:
我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。
二机械能
1.动能:
我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
2.重力势能:
物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。
3.弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.
同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
4.势能:
重力势能和弹性势能统称为势能。
5.机械能动能和势能统称为机械能。
机械能的转化
一、在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
二、在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
杠杆
首先认识杠杆的几个概念
支点(O):
杠杆绕着转动的固定点。
动力(F1):
使杠杆转动的力。
阻力(F2):
阻碍杠杆转动的力。
动力臂(L1):
支点到动力作用线的距离。
阻力臂(L2):
支点到阻力作用线的距离
力臂是支点到力的作用线的距离,作力臂的步骤:
(1)找准支点;
(2)沿力的方向作出力的作用线;(3)从支点向力的作用线画垂线;(4)标出力臂。
如:
铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
【课堂练习】
1.画出下图中F'和F"的力臂,并比较杠杆平衡时F'
与F"的大小.
2.下图所示杠杆,OA长20cm,AB长60cm,现在A处挂一重200N的物体,若使B处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?
弹簧秤的示数是多少?
练习,理解。
由杠杆的平衡关系,可以得到当力不等时,对应的力臂也不等。
可将杠杆分为三类:
杠杆类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
力臂的大小关系
L1>L2
L1 L1=L2 力的大小关系 F1 F1>F2 F1=F2 力的作用点移动距离的大小关系 s1>s2 费距离 s1 省距离 s1=s2 跟随教师分析出三种类型的杠杆。 分析中提出相关问题: 省力、费力是谁相对谁而言? 省距离、费距离的含义是什么? 举例分析: 从撬棒撬石头分析费距离的含义。 所谓省距离或费距离指的是动力作用点移动距离s1,相对于阻力作用点移动距离s2而言的。 杠杆平衡条件说明,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力是省力杠杆。 如图所示,当动力作用点移动s1距离时,阻力作用点移动s2距离,且s1>s2,因此使用撬棒撬石头省力而费距离。 思考,回答。 杠杆的平衡条件F1L1=F2L2; 杠杆的分类: 省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。 杠杆平衡的条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 滑轮 一、定滑轮 1.滑轮的位置固定不变。 2.不省力,可以改变力的方向。 3.使用定滑轮不省功。 二、动滑轮 1.滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。 2.可以省一半力,但不能改变用力方向。 3.使用动滑轮工作,不省功。 总结: 动滑轮工作时,轴和重物一起移动。 另外用力方向也不同,用定滑轮时拉力方向是向下的,使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。 使用动滑轮提升钩码,弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。 两根绳子吊着重物和滑轮,这两根绳子的力之和约等于钩码的重力,符合平衡力的原理。 动力作用点移动的距离s是物体上升高度H的2倍。 使用动滑轮不能省功。 说明: 在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了,当钩码重远大于动滑轮重时,动滑轮才可忽略不计,从而得出使
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