《第十一章 简单机械和功--综合实践活动》教学设计
《第十一章简单机械和功--综合实践活动》教学设计
【课题】设计制作一个机械模型
【设计思路】
综合实践活动——设计制作一个机械模型,对学生来说是展示学到的简单机械知识的重要平台,是学习与社会联系、提高知识应用能力、动手能力的重要环节,是培养训练创新思维的重要机会。依据学生活动的空间和时间划分,我将本次综合实践活动安排为三个阶段:①活动组织阶段(第1课时——教室:研讨、交流活动的思想方法、知识基础、活动规划、作品评价要求)、②实践操作阶段(第2课时——学校或家庭、社会:由学生独立完成,或与同学、父母、老师合作完成,训练学生自学能力、自制能力,培养良好的行为习惯)、③作品展示与评价阶段(第3课时——教室:展示作品<实物或照片>、反思活动过程,总结活动感悟和经验教训、获得成就感)。
教学流程设计:第一环节是引导学生通过课本图片11-40、11-41、11-42初步了解由简单机械组合而成的复杂机械,在日常生活、社会实践中的广泛应用;第二环节引导学生运用掌握的简单机械知识,思考分析吊车、绞车、塔式起重机等复杂机械的简单机械结构与工作原理,讨论交流简单机械组合的思想方法;第三环节是回顾学过的简单机械知识,归纳简单机械的类型和特点,激发创新设计、制作的欲望和灵感的火花;第四环节研讨利用简单机械设计制作复杂机械模型的注意事项、活动安排和作品评价方案。
【教学目标】
知识与技能:
1.复习、巩固本章的理论知识,了解杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械在生产、生活中的应用。
2.会根据杠杆、滑轮、轮轴、斜面等特点,设计、制作一个机械模型。形成初步的设计和动手能力,获得亲身参与实践的体验和经验。
3.学会设计、制定活动方案。提高书面和语言表达能力,培养自我评价、听取意见和评价他人的能力。
过程与方法:
1.经历机械结构和工作原理的分析过程,复习、巩固本章理论知识。
2.经历设计、制作、展示的过程,让学生在实践活动中应用知识。
情感态度与价值观:
通过机械模型的设计、制作,培养学生的动手能力和创新精神和互助合作的团队精神。
【突出重点】
通过图片复习、巩固简单机械的类型和特点。
【突破难点】
通过教师点拨,引导学生领悟设计制作由简单机械组成的机械模型的思路和方法以及制作和论证过程。
【教法设计】
探究式教学法、启发式教学法、直观演示教学法。
【学法指导】
自主学习法、观察归纳法、合作探究法。
【教学资源】
1.生活用品:细铁丝、细绳、饮料瓶盖、竹筷等废旧品,针锥、钢丝钳、剪刀等工具。
2.实验室器材:动滑轮、定滑轮、滑轮组、细线、铁架台、木杆、轮轴模型等。
【教学过程】
【教学反思】
附件1:
《设计、制作一个机械模型》活动方案一、活动小组合作成员:
制作小组名称
二、活动时间:
三、活动场地:
四、器材工具准备:
五、设计图(活动中用到的物理知识):
六、记录活动数据的表格:测量机械提升重物所需拉力与物重之比及其机械效率
七、活动体会:
八、展示准备(成果的表达可采用文字、图片、模型等多种综合形式呈现):
1.说明名称。
2.说明用途及作用。
3.说明工作原理。
4.说明技术指标。
5.说明改进设想。
6.实践感受。
附件2:
《设计、制作一个机械模型》小组作品
评价表
苏科版初中物理九年级上册《第十一章 简单机械和功 一、杠杆》公开课_1
《杠杆》教学设计 一、教材分析 本节是第十一章第一节内容,它既是前面力内容的延伸,又是后面其它简单机械内容的基础,所以本节内容相当重要,本节学习内容分三个部分,一是理解杠杆及杠杆五要素,二是探究杠杆平衡条件的探究,三是介绍生活中的杠杆。 二、学情分析 九年级学生有一定的力学基础,知道力的三要素,会画力的示意图,有初步的作图水平,而且他们对生活中的杠杆有一定了解,例如剪刀等,但他们对杠杆的理解比较肤浅、片面,所以在教学中教师要鼓励学生积极的观察、讨论、猜想、探究,又感性理解上升到理性理解,归纳出杠杆的特征及平衡条件。 三、教学目标 (一)知识与技能 1、理解杠杆,并能准确找出五要素 2、知道杠杆的平衡条件,并能利用杠杆的平衡条件实行简单的计算 3、会对杠杆实行分类。 (二)过程与方法 经历探究杠杆平衡条件的过程,学习分析实验现象,寻找数据间的规律,进而归纳出实验结论的方法。(三)情感态度与价值观 1、使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用,提升探究的乐趣。 2、用学到的知识解释生活中的杠杆,感受知识与生活的联系。 四、重点和难点 重点:杠杆五要素、力臂画法、探究杠杆平衡条件、生活中的杠杆会分类 难点:力臂的画法,利用杠杆平衡条件解决实际问题 五、教学用具 杠杆、铁架台、钩码、剪刀、钢丝钳、指甲刀、核桃夹、手机支架、鱼竿、镊子、筷子 六、教学过程 (一)情景导入 先请同学们观看一段视频,视频中完美的体现了物理学中威力巨大也十分具有魅力的杠杆,今天我们就来学习杠杆。 (二)精讲点拨 (过度)请看大屏幕,这些都是杠杆,它们有什么共同点呢?谁来说? (学生答)它们都能围绕一个固定点转动(上台指给大家看) (总结)原来这些杠杆都是静止的,现在动起来了,说明受到了力的作用,杠杆的定义就有了,杠杆是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,注意是硬棒,软的易变形。看桌面上老师给大家准备的物品,找出杠杆,以这样的句式来告诉我——某物体就是在力的作用下能绕着固定点(手指示一下)转动的硬棒,所以某物体就是杠杆。 (学生答) 手机支架就是在力的作用下能绕着固定点(手指示一下)转动的硬棒,所以手机支架就是杠杆剪刀就是在力的作用下能绕着固定点(手指示一下)转动的硬棒,所以剪刀就是杠杆 (提问)看老师演示,这是杠杆吗?杠杆受到了几个力的作用? (学生答)是,因为它是在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,受到两个力的作用,手和钩码分别对它的拉力 (讲解)杠杆能够绕其转动的点为支点O,手对杠杆的拉力是使杠杆转动的力,为动力F1,钩码对杠杆的拉力是防碍杠杆转动的力阻力F2,现在老师把我刚才的演示用图表示出来。杠杆的三个要素就有了,分别是支点O、动力F1、阻力F2,这条力的作用线叫动力力作用线,这条力的作用线叫阻力作用线。还要讲两个要素,从支点到动力作用线的距离l1为动力臂,从支点到阻力作用线的距离l2为阻力臂。(提问)以你手中的杠杆为例,找支点、动力、阻力 (学生答)
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。
江苏省仪征市月塘中学九年级物理《第十一章 简单机械和功》复习教案1 苏科版
- 1 - 江苏省仪征市月塘中学九年级物理《第十一章 简单机械和功》复习教 案1 苏科版 【教学目的】 1、会分析杠杆,理解杠杆的平衡条件。 2、理解杠杆的应用。 【教学重点】 杠杆的平衡条件 【教学难点】 分析杠杆的力与力臂 【教学程序】 【复习提问】 力的作用效果有哪些? 〖引入新课〗 如果物体受到两个或两个以上力的作用的时候,而且力的作用点不同,就要用简单机械的问题进行分析 〖新授〗 一、杠杆分析: 1、支点O : 2、动力F 1: 3、阻力F 2: 4、动力臂l 1: 5、阻力臂l 2: 二、杠杆的平衡条件: 1、实验研究: ⑴实验器材 ⑵实验步骤 ⑶实验数据处理 ⑷实验操作注意点: 调节杠杆在水平位置平衡? 2、平衡条件:F 1L 1=F 2L 2 1221L L F F
三、杠杆的应用: 1、省力杠杆:L1>L2,则F1
江苏省仪征市月塘中学九年级物理《第十一章 简单机械和功》复习教案4 苏科版
江苏省仪征市月塘中学九年级物理《第十一章简单机械和功》复习教 案4 苏科版 【教学目的】 掌握功、功率、机械效率的有关计算 【教学重点】 功、机械效率、功率的计算 【教学难点】 功的原理、额外功的来源 【教学程序】 〖复习提问〗 1、做功的两个必要因素是什么? 2、什么叫机械效率?如何测滑轮组的机械效率? 3、功率是表示什么的物理量? 〖引入新课〗 在运用功、功率、机械效率的计算公式进行解题时,要注意各物理量的对应关系。 〖新授〗 一、例题训练: 1、质量为10t的汽车匀速驶上20m长、6m高的斜面,汽车的牵引力为4×104N,汽车的速度为2.5m/s,求: ⑴斜面的机械效率。 ⑵汽车的功率。 ⑶汽车受到的摩擦力。 2、用一动滑轮提起重40N的物体,用力25N,物体被提高2m,已知动滑轮重4N,不计绳重及轮与轴之间的摩擦,求: ⑴滑轮组的机械效率。 ⑵拉力所做的额外功。 ⑶拉力克服摩擦所做的功。 ⑷摩擦力的大小。 3、质量为60kg的物体挂在一滑轮组下,某人站在地上用250N的力将物体匀速拉高2m,已知滑轮组的机械效率为80%,g=10N/kg,不计绳重及摩擦。
⑴画出滑轮组的绕法。 ⑵若在滑轮组下加挂10kg 的物体,求此时滑轮组的机械效率。 4、在如图所示的装置中,物体A 重100N ,物体B 重20N ,求: ⑴重物A 在水平面上作匀速直线运动时,物体A 受到的摩擦力多大? ⑵在A 上加一水平向左的拉力,使B 物体以0.5m/s 的速度上升,拉力在4s 内做功多少?拉力的功率多大? 5、如图所示,G A =100N ,G B =20N ,物体A 以0.5m/s 的速度向左作匀速直线运动。 ⑴不计滑轮组的重力、绳重及滑轮组之间的摩擦,求物体A 受到的摩擦力及此时绳对物体B 做功的功率。 ⑵若滑轮组的机械效率为80%,求物体A 受到的摩擦力。 ⑶若有用50N 的水平拉力拉物体A ,使A 作匀速直线运动,求滑轮组的机械效率。 1、 如图所示,水平面上AB 段粗糙,BC 段光滑,且AB=BC ,一物体放在A 处,用一水平向右的力F 拉物体向右作匀速直线运动,在AB 段上和BC 段上,拉力对物体做的功分别为W 1、W 2,这两段路程上拉力F 的功率分别为P 1、P 2,则 A 、W 1=W 2 P 1=P 2 B 、W 1 第十一章简单机械和功----滑轮机械效率探究 求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容,也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念,特别是滑轮组的机械效率题目中,同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同,有用功在具体情况中的形式不同,隐含条件的渗入,以及特殊形式的滑轮组等等,在学习的过程中常感觉困惑,易造成错解。为了解决这类问题,同学们要搞清楚以下几点: 要对机械效率公式进行归类细化 根据对、、的具体理解,可以将机械效率的定义式进行如下归类: 1、在竖直方向上,G是物体重,G动是动滑轮重,h是物体被提升的高度,也是动滑轮被提升的高度。∴,若绳重及摩擦不计,F是拉力,S是拉力F移动的距离,n 是动滑轮上承担力的绳的段数。,;①②③公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力,用滑轮组把物体提升的高度h,拉力F移动的距离S,总满足S=nh;只可用于①②。 2、在水平方向上,由于物体是匀速运动,滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力,∴,即克服水平面对物体摩擦所做的功在 数值上是等于有用功。 3、在斜面方向上,f是物体与斜面之间的摩擦,L是斜面的长,由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功,所以。 1、(2021·青山模拟) 如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶ OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N ,杠杆与绳的自重滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,建筑材料P以0.3m/s的速度上升。则() A .滑轮组的机械效率为88. 9% B .物体M对地面的压力为4500N C .工人对地面的压力为1000N D .工人拉绳的功率为270W 2、李华同学利用如图所示的装置提起水中的物块,下列判断正确的是() A .装置中的滑轮是定滑轮 B .物块上表面露出水面前,所受浮力不断减小 C .装置中的AOB是省力杠杆 D .装置的机械效率可以达到100% 3、(2020·盘锦) 工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆。如图所示,这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m,绳端拉力F=1000N。下列说法正确的是() A .路灯杆一端刚被匀速拉起时,相当于费力杠杆 B .路灯杆离地后,受到的拉力小于2400N 第十一章《简单机械和功》复习导学案 一、教学目标: 知道杠杆五要素,理解杠杆的平衡条件,了解定滑轮、动滑轮的辨别与作用,知道滑轮组的省力情况及绕线方法,理解功、功率、机械效率的概念,并会用相关公式计算它们的大小。 二、基本知识点温故与典型例题解析: (1)、_______________________________叫做杠杆。杠杆的五要素分别为______、_________、________、_______、_______。杠杆的平衡条件是_____________,它又被称为____原理。 (2)、通常我们可以把杠杆分为三类:_____________、_____________、_____________。分类的依据是:____________________________________________________。 例1 下列常用的工具中属于省力杠杆的是___________;属于费力杠杆的是__________。 ①镊子②铡刀③理发剪刀④天平⑤剪修树木的剪刀⑥起子⑦钓鱼杆 ⑧火钳⑨汽车上的刹车闸⑩撬棒 例2、作出图中F1与F2的力臂,并标明L1和L2 滑轮类型实质使用中的优点使用中的缺点 定滑轮 动滑轮 (4)、n这一参数是指_______________。滑轮组在绕绳时,我们可以根据n这个数的奇偶性来确定绕绳的起点:n为奇数时,起点选在_________;n为偶数时,起点选在_____________。 (5)、当用滑轮组提升重为G的物体,在不计动滑轮重和绳重,以及绳和滑轮之间摩擦时,拉力F=___________;如果考虑动滑轮重,那么拉力F=___________。 例3、请画出用图中滑轮组匀速提起重物最省力的情况下绳子的绕法, 并填写绳自由端拉力F与物重G之间的关系(不计滑轮重、绳重及内部 摩擦). 定义: 做功的两个必要因素: (6)、功(W)——做功的多少几种不做功的情况: 功的计算公式: 功的单位: 定义: 物理意义: (7)、功率(P)——做功的快慢功率的计算公式: 功率的推导公式: 功率的单位: 苏科版物理九年级上册第十一章简单机械和功(培优篇)(Word版含解 析) 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难) 1.在探究”杠杆平衡条件”的实验中: (1)先把杠杆的中点支在支架上,停在图甲的位置,此时杠杆处于______(填“平衡”或“不平衡”)状态。为了消除杠杆______对实验的影响,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。然后在支点两侧挂钩码,移动钩码位置,让杠杆再一次在水平位置平衡,其目的是______; (2)探究过程中,在杠杆左端某固定位置挂一个重力G=2.5N的物体,在杠杆右端不同位置处施加不同的竖直向下的力F,保证杠杆处于平衡状态。根据多次测量的力和力臂,画出F 和1 L 的图象如图乙(注意看清两个坐标的含义),由图可求出物体对杠杆拉力的力臂 ______m。 【答案】平衡自身重力右让力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂 0.2 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲中,杠杆处于静止状态,即是平衡状态。 [2][3]为了消除杠杆自身重力的影响,应让杠杆在水平位置平衡,而图甲中,杠杆左端下沉,所以应向右移动平衡螺母。 [4]杠杆挂上钩码后,移动钩码的位置让杠杆再次在水平位置平衡的目的是:让力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂。 (2)[5]由图乙知,当杠杆右端受到的拉力F=3N时,其力臂 L=1 m 6 据杠杆的平衡条件有 GL1=FL,2.5N?L1=3N×1 6 m 所以物体对杠杆拉力的力臂 L1=0.2m 2.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上 第十一章简单机械和功第一节《杠杆》 一、教学设计 (一)、导入新课——创设问题情境、诱导学习动机、感知教材以电脑动画图片展示形式以及学生现场动作展示在生产和生活中人们常常使用的机械,如挖土机、起重机、吊车、钳子、剪刀等,有效的引起学生的注意,并告知学生这些机械的名称叫杠杆。 (二)、讲授新课——实施教学手段,突破重难点培养能力 ⒈杠杆的概念: 首先学生通过观看屏幕动画——人用一根硬棒撬石头,让学生感受这种杆的使用,得出杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕固定点转动,这硬棒就叫做杠杆。 ⒉进一步认识杠杆 在观看动画过程的基础上,指导学生了解与杠杆有关的几个名词。分别是杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。在了解过程中通过看图让学生会找出一根杠杆的支点、动力和阻力。 ⒊学习画动力臂和阻力臂 利用电脑模拟画动力臂和阻力臂的过程,教会学生作图。动力臂和阻力臂的画法是本节的难点,为突破这一难点,教师采用的是直观教学示范画图的方法,让学生学会画动力臂和阻力臂。 (三)动手实验,科学探究,突出重点。 为了使学生更好地理解杠杆的平衡条件,教师组织学生动手操作实验进行科学探究。 1、提出问题 我们通常使用的杠杆都是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用的,那么杠杆的平衡条件是什么呢? 2、学生猜想与假设 请同学们结合生活中常见的杠杆实例进行猜想。他们的想法可能不尽相同,但他们一定都认为杠杆平衡会跟动力、阻力、动力臂、阻力臂等因素有关,对学生的猜想及时予以鼓励。 3、制定计划与设计实验 要得到确切地结论,不能只凭猜想,还必须通过实验来研究,这样我们就设计实验讨论如何去测量动力、阻力、动力臂、阻力臂。教师介绍实验器材。4、学生分组进行实验与收集证据 教师巡回指导学生操作实验,学生通过动手操作,把测得的实验数据(即动力F1、阻力F 2、动力臂L1、阻力臂L2)填入课本表格中,并计算出F1·L1与F2·L2。 5、分析实验数据与验证猜想 生活的色彩就是学习 综合实践活动设计、制作一个组合的简单机械 教学目标: 1.知识与技能:学会设计制作组合的简单机械。形成初步的设计和动手能力,体验创造的乐趣。学会拟订科学探究的计划和实验方案。 2.过程与方法:通过交流提高书面和语言表达能力。培养自我评价、听取意见和评价他人的能力。 3.情感态度与价值观:通过活动增强团队合作意识,培养敢于动手、乐于创新的意识和能力。教学重点:设计制作组合的简单机械 教学难点:学会设计制作组合的简单机械、学会拟订科学探究的计划和实验方案 教学器材:杠杆、轮轴、斜面、滑轮组等 教学设计: 一、导入 通过本章的学习,我们了解了一些简单的简单机械的工作原理及使用方法。为了能够学以致用,下面我们一起来做个综合实践活动。 设计并制作一个组合的简单机械。 二、实践应用 1、指导学生阅读课本相关阅读部分的内容。了解简单机械的发展史。 2、提问:吊车实质上是应用了哪些简单机械?你能简述一下它的工作原理吗? 3、探究:绞车运用了哪些简单机械的组合?你能简述一下它的工作原理吗? 4、提问:你还知道现实生活中哪些地方应用了简单机械的知识? 三、实践操作 1.要求学生自行探究、设计、制作一个组合的简单机械。 出示评价项目和评价标准:(1)、达到活动的基本要求的程度 (2)、模型设计新颖 (3)、提升相同质量的物体时的省力情况和机械效率 (4)、模型制作的工艺水平 (5)、活动成果展示 2.学生小组合作,自由探究 出示活动评价表格: (1)提问:你们准备用哪些简单机械进行组合?需要用到哪些器材?画出设计方案图。(2)自行设计表格,测出用该机械提升重物所需的拉力与物重之比以及机械效率。 3、班上展示各组的工作成果。 4、根据全班拟定的评价标准,为各组的表现打分。 5、讨论:说一说你们小组的设计思路,你们制作的机械模型有什么特点?还存在什么问题和需要改进的地方? 四、小结:今天你有什么收获? 五、作业 自行设计一个你最喜欢的简单机械组合,并测试一下它的机械效率。 六、教学反思 K12的学习需要努力专业专心坚持 第十一章简单机械和功的单元教学计划 【课程标准要求】 1知道什么是杠杆理解杠杆的五要素 2理解杠杆的平衡条件、并能进行有关的计算 3理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点与实质 4知道什么是有用功、额外功和总功 5知道什么是机械效率并能进行有关计算 【中考考点及分析】 在理解力臂概念基础上,识别省力杠杆、费力杠杆及等臂杠杆,并正确地画出杠杆力臂示意图;并在理解和熟练运用杠杆平衡条件基础上分析各物理量的关系和杠杆在实际生活中的应用。本知识点是中考命题热点,重点应放在与日常生活结合的识别性试题,涉及杠杆平衡条件的简单计算一般不宜过难。 考点二:滑轮和滑轮组的考查 对于滑轮和滑轮组,要会确定定、动滑轮,根据它们的特点,确定绕法和省力关系。此知识点通常与功和功率、机械效率结合进行考查。 考点三:功和功率 课标对功的概念要求较低,能通过辨别做功的两个必要因素,判断力是否做功。但是由于功率和机械效率的计算要求较高,是中考命题有关计算知识点的必考项,功(有用功、总功和额外功)的计算势 必要求也就较高。理解功率的概念,注意弄清功率与功和做功时间的关系。 考点四:机械效率的考查 理解和判断清楚总功、有用功和额外功,分清额外功的产生条件,会探究斜面和滑轮组的机械效率,对额外功的产生原因进行分析,进行有关机械效率的运算。命题会通过选择题、填空简答题、实验探究题和计算题各种形式考查机械效率。 考点五:机械能,机械能与其它形式能之间的转化 正确理解机械能(动能和重力势能)的影响因素,设计探究机械能影响因素的实验,在不同情形尤其是实际情景下判断动能和势能(主要指重力势能)的大小和转化。机械能与其它形式能之间的转化,是每年中考必考内容,这里主要说的是摩擦生热——机械能与内能之间的转化问题。 【课时安排】: 第一节杠杆3课时 第二节滑轮2课时 第三节功2课时 第四节功率2课时 第五节机械效率2课时 单元小结2课时 第十一章《简单机械和功》复习课教学设计 【教材分析】: 《简单机械和功》在中考中占有重要的地位,分值占1-8分,本章与八年级的力学紧密结合,综合性比较强,重点考查学生的分析能力,知识的迁移能力,其中作图题以生活实际应用为背景,综合题以生活中用到的斜面、滑轮组为背景考查功、功率和机械效率的相关计算。 【教学目标】: (1)知道杠杆的五要素及平衡条件,会画力臂。 (2)了解滑轮的特点,会组装滑轮组。 (3)知道机械功的概念和功率的概念,能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。 (4) 理解机械效率,了解提高机械效率的途径和意义。 【教学重点】 (1)会画有关杠杆受力的力臂。 (2)区分有用功、额外功、总功,计算机械效率。 【教学难点】机械效率的相关计算。 【教学方法】实验法、讨论法、自主学习法等。 【教学器材】杠杆、弹簧测力计、钩码、滑轮等。 【教学过程】 【导入环节】 师:阿基米德曾说过“只要给我一个支点,我就可以移动地球”他运用到了哪些物理知识?本章我们都学到了哪些内容? 生:学生回顾本章的知识点:杠杆、滑轮、功、功率、机械效率。 【复习环节】 (一)杠杆 1.杠杆的定义:在力的作用下绕一个固定点转动的硬物可视为杠杆 2.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 3.力臂的画法:(标出垂足) (1)标出支点(2)画出力线(3)作出力臂 学生练习:画出图个力的力臂 4. 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂 5.杠杆的分类 (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力 (2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力 (3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力等于阻力 学生练习:图中的用具中属于费力杠杆的是() (二)滑轮 1.定滑轮 特点:不省力,但能改变力的方向. 实质:等臂杆杆 2.动滑轮: 特点:省一半力,但不能改变力的方向. 实质:动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆 3.滑轮组:既可以省力又能改变力的方向 特点: (1)F=(G动+G物)/n(不计绳重、摩擦) 北师大版课标初中物理八年级八年级下机械和功探究--使用机械能省功吗? 【课题名称】 探究一一使用机械能省功吗? 【学情分析】 经过一个学期的物理学习,学生已经基本具备了一个科学探究的素养,他们从事物的对立统一中进行合乎逻辑的推理,乐于独立地提出问题、解决问题,能解释和论证事物或现象间较为复杂的因果关系,在学习了一定的物理知识后也期望继续研究并且去解决一定的生活问题。所以在教学各个环节中注意通过学生感兴趣的事例入手,再通过猜、想、分析、实验、推理等手段来处理问题,层层深入,最后通过学生动脑分析、动手操作来解决遇到的问题,这样不仅启迪学生思维、锻炼学生能力、还会大大加强学生学习物理、运用物理的自信心。 【教学内容分析】 本节课在知识与技能上要求学习“功的原理”和“机械效率”两个问题.这些问题与前面所学 知识联系非常紧密,因此在引入新课时采用了从旧知识中发现新问题的方法•本节侧重于让学 生自己设计实验方案,通过实验找到答案,培养他们的探究精神,激发他们的学习兴趣•当实验出现了问题时,弓I导学生分析原因,不仅培养了学生尊重事实的精神,同时引出了本节的另一个问题一一机械效率•机械效率的公式很容易理解,但分析有用功、额外功、总功是个难点,因此在教学中借助生活中学生熟悉的实例帮助理解.初中物理课程标准中对于效率概念的要求较高,需要学生具有一定的知识迁移能力,最后在总结中通过工作效率、学习效率、办事效率等实例让学生能够更深刻地理解效率的概念• 【教学目标】 一、知识与技能 1. 通过探究活动,知道使用任何机械都不省功。 2. 通过探究活动,理解机械效率。 二、过程与方法 1. 经历探索使用机械能不能省功的实验过程,培养观察能力,体会实验研究方法。 2. 在实验探究过程中,培养学生设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。 三、情感态度与价值观 1. 通过探究性物理学习活动,使学生体验探究的乐趣。 2. 在实验他那就过程中,培养学生尊重实验事实的科学态度。 教学准备:滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。 【教学难点分析】 重点:计算机械效率 难点:正确区分有用功和总功 【教学课时】 1课时 【教学过程】 一、复习提问 简单机械第一课时 [设计意图]在新课学习中,部分学生对杠杆概念理解不透,尤其是力臂的概念认识不到位,从而造成作图困难和不会应用杠杆平衡条件等问题,故本节课的首要任务是帮助学生加强对杠杆概念的理解,引导学生从生活中的众多工具中认识到“能围绕某固定点转动”这一本质,进而加强对杠杆五要素的理解,着重强调对力臂的掌握。在此基础上复习杠杆原理实验,通过系列问题情景的设计,帮助学生提高应用杠杆原理的能力。滑轮的复习可着重强调对滑轮实质的认识,通过典型实例帮助学生对滑轮、滑轮组中受力问题的分析。 [复习目标]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.能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。 [复习重点和难点]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。 [教具和学具]几件生活用品(指甲钳、脚踏式垃圾桶等)滑轮、细线、支架等,有关PowerPoint课件。[课前准备]1.自主复习杠杆的概念,会对常见生活用品中杠杆进行分类。 2.结合实例会画力臂。3.知道杠杆平衡条件及研究方法。4.两种滑轮的特点,滑轮组中省力情况的判断。 教学阶段 与时间分 配 教师主导学生主体点评 一、杠杆 的五要素 (12分 钟) 生活中杠杆应用的例子很 多,请举几例。 问:这些例子中有何共同特 点? 教师强调支点后,复习动 力、动力臂、阻力、阻力臂 四个要素。 让学生画出羊角锤拔 钉子时的杠杆示意图。 小结: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。 学生举例 答:在力的作用下可围绕固定点转 动。 引导学生画出示意图后,让学生标出 五要素。 训练: ①下图中,F的力臂表示正确的是() ②画出右图中杠杆 B端所受阻力的示 意图。 ③画出右图中两个 力的力臂。 ④右图是指甲剪的工 作示意图,请在图中 贴近学生生 活由实例概 括出杠杆的 特点。 帮助学生对 杠杆概念五 要素的正确 理解。 这几道问题 从不同侧面 帮学生巩固 杠杆概念, 提高作图能 力。 教师对学生 中存在的问 题有针对性 的点拨。 第十一章简单机械和功 11.1 杠杆(第1课时) 【学习目标】 1.从生活实践中体验什么是杠杆。 2.知道一些杠杆的名词术语,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂。 3.经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动,理解杠杆的平衡条件。 【学习过程】 1.杠杆 活动1:“拔图钉” 问题1.用不同方法拔图钉时,有哪些共同之处? 问题2.哪一种方法更方便? 问题3.生活中还有没有类似的例子? 活动2:开汽水瓶:使用汽水扳子打开汽水瓶,观察打开汽水瓶时工具是如何工作的?问题4:汽水瓶盖在开启过程中,汽水扳子以哪点为支点?抓住扳子的尾部用力方向如何?___________________________________________________ 总结:在物理学中,将一根在的作用下可绕的硬棒称为杠杆。 思考:杠杆都是直的吗? 2.杠杆五要素 提示:(1)支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠杆上! (2)力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线 (3)如何画力臂?第一步:先找支点O;第二步:再画出动力(阻力)作用线; 第三步:画出从支点到力的作用线的垂线,并标出符号。 例1:在下两图中画出动力臂l 1和阻力臂l 2. 3.探究杠杆的平衡条件 思考:什么是杠杆的平衡? 活动:探究杠杆的平衡条件 器材:带刻度的杠杆,线,支架,钩码,弹簧测力计。 (1)先把杠杆的中点支在支架上,并调节杠杆两端的 , 使杠杆在 位置平衡。实验前,发现杠杆处于如图所示的状态,应将杠杆右端的平衡螺母向______(右/左)移动,或者将杠杆左端的平衡螺母向______(右/左)移动。 (2)如图,在杠杆左边挂上一定数量的钩码,在右边用弹簧测力计沿 方向拉。通过移动钩码或弹簧测力计的位置,仍使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是 。 (3)分三种情况探究杠杆在水平位置平衡的情况。 ①保持钩码和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的数量,观察弹簧测力计的示数; ②保持钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置,观察弹簧测力计的示数; ③保持钩码数量和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的位置,观察弹簧测力计的示数; 实验中,进行三次实验的目的是: 杠杆的平衡条件是: 公式 。 例2:如果作用在杠杆上的动力是100N ,动力臂是100cm ,阻力臂是20cm ,那么杠杆平 测量序号 F 1/N L 1/cm F 2/N L 2/cm ① ② ③ 苏科版初中物理第十一章《简单机械和功》单元教案 2 【设计意图】 学生在新课学习中对知识点的学习相对比较独立,对一些易混淆的知识点明白得的不够透彻,如对本节中要复习的功、功率和机械效率的关系,在进行功和功率的运算时,常显现乱套公式,测机械的效率和运算机械效率时,如何确定有用功和总功对学生来说是一个难点。针对以上情形,考虑到是复习课,可让学生课前对要复习的内容进行知识梳理,起到小结的作用;同时为了搞清一些易混淆的知识,不乱套用运算公式,组织和引导同学分析和明白得,通过比较的方法,借助例题加深明白得。 【复习目标】 1、通过知识的梳理,让同学对往常所学的知识进行小结。 2、由老师提出本节的重难点,组织和引导同学分析和明白得,达到对知识和能力的提 高。 3、通过比较的方法,借助例题,让同学能够区分一些易混淆的知识,不乱套用运算公 式。 【复习重点和难点】 1、做功的两个必要因素。 2、功的运算和单位。 3、功率的物理意义,功率的运算和单位。 4、阻碍滑轮组的机械效率的因素,机械效率的运算。 【教具和学具】 多媒体(实物投影) 【课前预备】 要求学生依照老师提供的框架图中的问题进行预备。 知识点框架图: 定义: 做功的两个必要因素: 功几种不做功的情形: 功的运算公式: 功的单位: 定义: 物理意义: 功功率 功率的运算公式: 单位: 定义: 机械效率机械效率的运算公式: 测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤 阻碍滑轮组机械效率的因素: 二、重难点的明白得和解题指导(35~38分钟)老师提出本节的重难点,组织学生进行讨 论明白得,并通过例题加深明白得。 重难点一:物体是否做功。 例题:如图,下列四种情形,人对物体做 功的是() 请同学说出判定的理由。 重难点二:功、功率和机械效率三者之间 的关系。 老师对学生的回答做适当的补充。 例题:关于功率和机械效率,下列说法正 确的是() A.功率大的机械,机械效率一定高; B.做功多的机械,机械效率一定高 C.做相同的有用功,额外功少的机械,机 械效率一定高 D.省力的机械,机械效率一定高 请同学说出判定的理由。 例题: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 请同学说出判定的理由。 重难点三:功和功率的运算。 学生进行讨论。 答:从做功的两个必要因素 和几种不做功的情形着手。 学生回答。 答:D。 学生给出判定的理由。 学生进行讨论。 答: 功率和功之间没有直截了 当的因果关系,功率大只能 反应做功快,但做功不一定 多,做功多并不表示做功 快。 功率和机械效率之间也没 有因果关系,功率表示做功 的快慢,而机械效率是有用 功和总功的比值,它们是完 全不同的。 学生回答。 答:C。 学生给出判定的理由。 学生回答。 答:D。 学生给出判定的理由。 由老 师提 出本 节的 重难 点,组 织和 引导 同学 分析 和明 白得, 达到 对知 识和 能力 的提 高。 课 题 §第十一章 简单机械和功 第1课时 简单机械 复备人 复备时间 教 学 目 标 1、知道杠杆的五要素(会作图); 2、理解杠杆的平衡条件及其研究方法; 3、知道杠杆的分类和应用; 4、知道定滑轮、动滑轮的辨别与作用; 5、知道滑轮组省力关系,费距离关系及其绕绳方法。 教学重点 杠杆的平衡条件、滑轮组的特点 教学难点 力臂的作法、滑轮组省力关系,费距离关系及其绕绳方法 教具准备 多媒体 课 前 预 习(见作业纸) 教师复备内容 教学过程 学生活动方式 一、 要点梳理 杠杆的五要素是:____、____、____、____、_____。 从___________到_________________叫动力臂。 杠杆的平衡条件(杠杆的原理)是: ____________,它是由_________首先总结出来的。 省力杠杆:条件______,特点______,实例_______。费力杠杆:条件______,特点______,实例_______。 等臂杠杆:条件______,特点______,实例_______。 定滑轮 特点:能__________,但不能_________,实质是__________。 动滑轮 特点:能__,但不能_ _,实质是_______。 特点:既能___________,也能_______________。 滑轮组 力的关系 理想滑轮组________。(水平使用时__________) 非理想滑轮组__________。 移动距离的关系:________________。 二、 直击中考 考点一 杠杆的五要素 【典题演示】 1.如图11-1所示,有一杠杆可绕O 转动,在其中点挂一重物,现在A 处施加动力F A 。 ⑴若F A 沿F 1方向,则动力臂是__,阻力臂是__ ⑵若F A 沿F 2方向,则动力臂是___, ⑶若F A 沿F 3方向,则动力臂是___, ⑷若F A 沿F 4方向,则动力臂是_。(填图中线段) 学生回顾 【思维点拨】力臂的作法:⑴明确____点和_____线,⑵作____到_____的距离,⑶标出垂足和力臂的字母l 1 或l 2。 O A B C D F 1 F 2 F 3 F 4 图 教学设计(学案式) 第11章简单机械和功 简单机械和功 (1) 【学习目标】 1、知道什么是杠杆 2、知道杠杆的五要素 3、理解力臂的概念,会画力臂。 【课前准备】 1、怎样才能拔出木板中的图钉?哪一种方法最省力? 2、什么是杠杆? 3、杠杆的五个要素是、、、、 【课堂例题】 例1、在图中,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂 和阻力F2的示意图 例2、画出下列杠杆的动力臂和阻力臂: 例3、如右图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.请在图上标出:(1)当动力方向向上时,杠杆的支点a;(2)当动力方向向下时,杠杆的支点b. 【课堂练习】 1.下列说法中正确的是 ( ) A .杠杆都是直的硬棒 B .力臂是力的作用点到支点的距离 C .力臂是支点到力的作用线的距离 D .杠杆的动力臂总是大于阻力臂 2.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l 表示,图中所画力臂正确的是 ( ) 3.在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。王刚仿照钳子的结构改制成一种农具解决了这一问题。如图所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出来了。该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是( ) A .转轴—虎口—套管 B .小铲—套管—虎口 C .小铲—虎口—套管 D .虎口—转轴—套管 4. 在下图左中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图,并画出重力相对于O点的力臂 l 1. (黑点表示“不倒翁”的重心) 5、如图中所示,O 是简易晾衣架的支点,请在图中作出绳子拉力F 的力臂和衣服所受重力的示意图. 6、如图右所示简易吊车正在吊起重为G 的建筑材料,请在图中杠杆OB 上分 别画上动力臂l 1,和阻力臂l 2. 12、请在图中左画出抽水机手柄A 点所受动力F 1的力臂l 1和B 点所受阻力F 2的示意图。 13、如下图,轻杆OB 在外力作用下保持静止(O 为支点),请在图中画出动力臂和阻力臂. 14、如下图右,一个绕O 点转动的杠杆,已知阻力F 2的方向,以及动力F 1的力臂,在图中补全F 2的力臂以及动力F 1。 O 图 F 1 A B F 2 O 第十一章简单机械和功----滑轮机械效率题型 求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容,也是近年来中考的热点问题。由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念,特别是滑轮组的机械效率题目中,同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同,有用功在具体情况中的形式不同,隐含条件的渗入,以及特殊形式的滑轮组等等,在学习的过程中常感觉困惑,易造成错解。为了解决这类问题,同学们要搞清楚以下几点: 要对机械效率公式进行归类细化 根据对、、的具体理解,可以将机械效率的定义式进行如下归类: 1、在竖直方向上,G是物体重,G动是动滑轮重,h是物体被提升的高度,也是动滑轮被提升的高度。∴,若绳重及摩擦不计,F是拉力,S是拉力F移动的距离,n 是动滑轮上承担力的绳的段数。,;①②③公式都适合。若是考虑绳重和摩擦力,用滑轮组把物体提升的高度h,拉力F移动的距离S,总满足S=nh;只可用于①②。 2、在水平方向上,由于物体是匀速运动,滑轮组对物体的拉力F′与水平地面对物体的摩擦力f是一对平衡力,∴,即克服水平面对物体摩擦所做的功在 数值上是等于有用功。 3、在斜面方向上,f是物体与斜面之间的摩擦,L是斜面的长,由于克服斜面对物体摩擦所做的功是额外功,所以。 1、2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,采用如图所示的装置,滑轮组悬挂在水平支架上,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在5s内匀速上升了1m.已知物体A重400N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为80%.关于该过程,下列说法正确的是() A.水平地面对工人的支持力为300N B.动滑轮重为50N C.人对绳子拉力的功率为120W D.支架受到滑轮组的拉力为850N 2、为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是() A.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度 B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少 C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率 D.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力 苏科版九年级上册物理 第十一章 简单机械和功(培优篇)(Word 版 含解 析) 一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优(难) 1.小明在探究杠杆的平衡条件的实验中,以杠杆中点为支点。 (1)小明在杠杆两侧挂上钩码,调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡,如图甲所示,此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后,杠杆_____(选填“左”或“右”)端下沉; (2)小明在得出杠杆平衡条件后,利用杠杆平衡条件解决问题: ①如图乙所示,有一根均匀铁棒BC ,其长为L , O 点为其重心,其所受重力300N ; OA = 4 L ,为了不使这根铁棒的B 端下沉,所需外力F 至少应为_____N ;若F 的方向不变,微微抬起这根铁棒的B 端,所需外力F '至少应为_____N ; ②如图丙所示,C 物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa 。现将C 物体用细绳挂在轻质杠杆的A 端,杠杆的B 端悬挂D 物体,当杠杆在水平位置平衡时,C 物体对地面的压强为2×105Pa ,已知:D 物体的质量为2kg , OA :AB=1:4。要使C 物体恰好被细绳拉离地面,则可以移动支点O 的位置,使O 'A :AB =______。 【答案】左 100 150 1:7 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]设图甲中的一个钩码重力为G ,杠杆一小格的长度为l ,据杠杆的平衡条件有 3G ⋅2l =2G ⋅3l 小明将两边钩码同时远离支点移动nl 距离后,杠杆左右两边变成 3G ⋅(2l +nl )=(3n +6)Gl ,2G ⋅(3l +nl )=(2n +6)Gl 而 (3n +6)Gl >(2n +6)Gl 所以杠杆左端下沉。 (2)①[2]据题意知,为了不使铁棒的B 端下沉,需用外力来保持平衡,此时铁棒的A 为杠杆的支点,阻力臂为OA =4L ,动力臂为AB =34 L ,据杠杆平衡条件有 G 1⋅4L =F ⋅34 L 所以此时的外力中考物理复习第十一章简单机械和功教案---滑轮与杠杆结合题型
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