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文檔簡介
1、八年級物理下冊全冊表格式教案(教科版) 第三節(jié)滑輪 一、定滑輪 滑輪的位置固定不變。 不省力,可以改變力的方向。 使用定滑輪不省功。 二、動滑輪 滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動。 可以省一半力,但不能改變用力方向。 使用動滑輪工作,不省功。四、功的原理及應用 教學要求 常識性了解功的原理。知道使用任何機械都不省功。會應用功的原理進行簡單的計算。會計算機械做的功和不使用做的功。 教學重點、難點1.理解功的原理。通過實驗,設置物理情景,培養(yǎng)學生分析歸納的能力。2.利用機械做的功,不使用機械做的功。 教學過程 一、復習提問 做功的兩個必要因素是什么?舉例說明。計算功的公 式和單位是什么? 二、進行
2、新 引入、提問:使用杠桿、滑輪這些簡單機械能夠省力,是不是也能省功呢? 組織學生完成課本本節(jié)實驗l、2。 學生自己實驗。教師巡回指導。 明確實驗目的是研究使用杠桿提升重物時能不能省功?即手對杠桿做的功與杠桿對重物做的功是否相等。 明確實驗中動力就是手的拉力,阻力的大小等于鉤碼重。 圖144,實驗是利用杠桿的平衡條件算出手對杠桿的拉力。圖145實驗中手對動滑輪的拉力由動滑輪的特點得出。 鉤碼重Gg。 測量砝碼提升的高度和手移動的距離時,把兩個刻度尺分別豎直放在砝碼及手旁,記下砝碼和手的起始位置。當用杠桿提升砝碼到一定高度時,再記下砝碼和手的終了位置,求出砝碼升高的高度h和手移動的距離s。 實驗中
3、,杠桿和動滑輪的重及杠桿和滑輪在運動中的摩擦力忽略不計,因為實驗研究的是理想機械。 按課文實驗1、2,并參照圖134、圖135組裝實驗器材,將實驗結果填入課文表格中,寫出實驗結論。 總結實驗結論 學生報告實驗記錄數(shù)值和實驗結論。教師將幾組數(shù)值記于黑板一或事先畫好表格的小黑板)上。 實驗表明: 利用杠桿提升砝碼,使用杠桿所做的功F?s和直接用手所做的功G?h相等,即使用杠桿不能省功。 利用動滑輪提起砝碼,使用滑輪做的功F?s和直接用手所做的功G?h相等,即使用動滑輪也不能省功。 總結出功的原理并板書:“二、功的原理 使用機械不能省功。這個結論叫做功的原理。 功的原理對任何機械都適用。” 提問:使
4、用任何機械都不省功,為什么人們還要使用機械呢? 要求答出:可以省力,或省距離,或改變動力的方向,使用方便等好處。 例題:課本章后習題5。 教師板演講解。首先弄清已知條件、物理過程。 三、布置作業(yè) 填寫課后“學到了什么”2。 課本習題6。 自學課本“斜面”。 五、機械效率 授課地點: 教室 授課時間: 課時 【教學目標】 知識與技能: 理解有用功、額外功和總功的含義; 理解機械效率的定義及物理意義,會進行相關的計算; 知道提高機械效率的意義和主要方法。 過程與方法: 經(jīng)過舉例理解有用功、額外功、總功及機械效率;通過討論,了解如何提高機械效率。 情感、態(tài)度與價值觀: 關注生產(chǎn)、生活中各種機械的機械
5、效率,具有用機械效率來評價機械的意識。 【教學過程】 教師活動設計學生活動設計 一、有用功、額外功和總功的概念 觀察教材圖12-5-1或舉一個具體的例子。機械做功,如起重機將磚塊提升到樓頂,除了克服磚塊重力做功外,也一定同時需要克服裝磚的筐子、滑輪和鉤子等輔助措施的重力做功;此外,由于物體之間總存在摩擦,所以起重機對磚塊做功的同時,或多或少要克服摩擦做功。 起重機提升磚塊做的功是有用功,提升筐子、滑輪、鉤子以及克服摩擦做的功是額外功。有用功和額外功之和叫總功。 用表示總功,表示有用功,表示額外功,它們的關系是 舉例提問加深理解有用功、額外功、總功的概念 提問,人用水桶從井中提水,有用功、額外功
6、、總功各是什么? 視學生理解程度可再舉幾個例子。 回答:提升水做的功是有用功;提升水桶、竹竿做的功是額外功;二者之和為總功。 二、機械效率舉例引出機械效率學校二樓的墻壞了一個洞,修補的話需要40g的水泥。如果你是建筑工人,你需要將40g的水泥從一樓搬到二樓?,F(xiàn)在你手上有重5g的鐵桶,重2g的塑料桶,都能裝下40g水泥,你可以叫樓上的同事用鐵桶或者塑料桶把水泥提上去,當然也可以自己提上去。 提問:你愿意采取哪種方法? 提問:為什么? 回答:叫樓上的同事用塑料桶把水泥提上去。 回答:省力或做的功少。 提問:“做的功少”指的是什么功少?有用功、額外功、還是總功? 回答:總功。 提問:三個方法做的總功
7、不同,有用功相同嗎? 回答:相同。 逐步引導。 任何機械所做的有用功只是總功的一部分。有用功所占的比例越大,說明機械的效率越高。物理學中把有用功跟總功的比值叫做機械效率。 機械效率的符號是,讀作:yita,常用百分數(shù)表示。說明:為一比值,沒有單位。 提問:總功又等于有用功和額外功之和,則又可以表示為什么? 說明:在實際機械中,由于機械重力、摩擦力等等因素的存在,額外功是一定存在的,即>0,可見<100%;只有在理想機械中,機械重力、摩擦力等等因素可以忽略,這時=0, =100%。 回答: 三、例題例題: 如圖利用一個動滑輪把重為400N的貨物勻速提高2,所用的拉力F是250N,求總
8、功、有用功、額外功和動滑輪的機械效率。教師板演。 解:人做的總功等于人拉繩子的力F乘以在拉力作用下繩子的自由端被拉上去的距離s。人拉繩子的力F=250N,s=2×h=2×2=4,h為貨物提升的高度。 4=1000j ×=Fs=250N 有用功只是克服貨物重力做的功。貨物所受重力G=400N,提升高度h=2。則 =Gh=400N×2=800j =-=1000j-800j=200j =×100%=×100%=80% 總結:由例題得知,只要我們知道了總功、有用功和額外功三者中的任意兩個,就可以算出用機械做功過程中的機械效率。 學生思考解答。
9、 四、提出提高機械效率的意義 機械效率表示有用功在總功中所占的比值,機械效率越大,做相同的有用功,需要的總功越少,機械能夠更好地發(fā)揮效用。的高低是機械性能優(yōu)劣、質量好差的重要標志之一。 提問:如何提高機械效率呢? 回答:由=×100%=/×100%可以看出:在一定時,減少額外功;在一定時,增加,可以提高。 回答:可以采取減輕動滑輪重量以及減少滑輪與繩子之間摩擦的方法。 提問:例題中可以采取什么方法減少? 當機械一定時,在可能情況下,增加,也可以提高。 提問:例題中怎樣增加? 回答:增加被提起貨物的質量。 五、與功的原理對比說明:一般來說,用機械對物體做功,有用功是固定的,這
10、時候,機械效率越高,機械需要做的總功就越少,可見,機械效率越高的機械越省功。 提問:這和功的原理中說的“任何機械都不省功”矛盾嗎? 回答:不矛盾,功的原理說的是使用機械時,人們做的總功,不會少于有用功。 六、課堂小結今天我們學習了用機械做功過程中總功、有用功和額外功的概念,學習了判斷機械性能優(yōu)劣、質量好差的重要標志之一:機械效率。通過的計算公式: =×100% =/×100% 討論了如何提高機械效率的方法。 七、課后作業(yè) 學生活動手冊相關內容。 【板書】 機械效率 一、有用功: 額外功: 總功:有用功和額外功之和 有用功跟總功的比值二、機械效率: =×100%=/
11、×100% 無單位 實際機械100%;理想機械=100% 三、如何提高機械效率 在一定時,減少額外功; 在一定時,增加。 六、機械能 授課地點: 多媒體教室 授課時間: 課時 【儀器材料】 鉛球,乒乓球,橡皮筋,紙彈,彈簧,小鋼球 【教學目標】 知識與技能: 理解動能、重力勢能的初步概念,知道什么是彈性勢能; 知道動能的大小與質量和速度有關,重力勢能大小與質量和高度有關;知道彈性勢能的大小與彈性形變有關; 知道機械能的概念。 過程與方法: 結合定義,尋找日常生活的各種形式能量的例子,初步具備從能量角度分析物理問題的方法。 情感、態(tài)度與價值觀: 在現(xiàn)實生活中樹立起科學的能量的觀念。 【
12、教學過程】 教師活動設計學生活動設計 一、新課引入 引入能量我們在日常生活中經(jīng)常提到能量,也簡稱為能,諸如熱能、電能、能源開發(fā)等等?!澳芰俊笔俏锢韺W中的一個重要概念,能量的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個物體能夠做功,這個物體就具有能量。并且,物體能夠做的功越大,這個物體具有的能量就越大。能量的單位和功是一樣的,也是焦耳。 自然界中,能量的形式很多,今天我們學習最常見的能量的形式動能和勢能。 二、動能 列舉日常生活中常見的具有動能的物體。 有條件時可以幻燈片演示:失控的汽車常常容易撞倒路旁的柱子、廣告牌;呼嘯的海浪有時會沖壞海堤,推倒房子;彈出去的玻璃球能把靜止的球彈得遠遠的,跑動的人能撞
13、倒別人 這些現(xiàn)象說明了失控的汽車、呼嘯的海浪、彈出去的玻璃球、跑動的人能夠對其他的物體做功,可見它們都有能量。 是什么原因使它們都能夠做功的?它們有什么共:提問 同特點? 它們的能量是因為它們運動才具有的。我們把物體由于運動而具有的能量叫做動能。 回答:它們都在運動。 提問:舉例哪些物體具有動能。 提問:物體能夠做的功越多,表示這個物體具有的能量越大。那么物體的動能的大小決定于哪些因素呢? 汽車速度越快出事故就越嚴重,對別的物體做的功越多,這說明物體動能的大小和它的速度有關。相同質量的物體,速度越大動能越大。一輛汽車以同一速度運動,重載時比空載時出事故會更嚴重,這說明物體的動能還和質量有關。具
14、有相同速度的物體,質量越大動能越大。 總之,物體的質量越大,速度越大,動能就越大。 學生舉例。 三、重力勢能 重力勢能概念 物體由于運動而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。 提問:舉高的物體具有能量嗎?也就是說具有做功的能力嗎? 例如:舉高的鉛球,能夠在落地時將地面砸個坑;舉高的鐵錘,能夠在落下時把木樁打入地里。高處的流水能夠沖 擊水輪碾米,磨面。它們都具有做功的能力,也就是說它們都有能量。 分析一下它們的共同特點,它們的位置,都是相對于另一物體位置較高的方向。我們把物體由于位置較高而具有的能量叫重力勢能。 學生回答。 重力勢能的大小和質量及高度有關 讓學生列舉具有重力勢能物體的例
15、子。 舉例。 試問樹上的蘋果有重力勢能嗎? 反問:蘋果沒有做功啊,為什么有能量呢? 說明:注意“能夠”二字,我們說一個物體能夠做功,這個物體就具有能量,不是說物體做了功才有能量。即物體具有做功的本領就有能量,不一定顯露出來。樹上的蘋果雖然沒有做功,但“能夠”落到地面把地上砸一個坑,就是具有重力勢能。 回答:有,因為位置較高。 疑惑。 重力勢能的大小和什么因素有關? 舉例:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球能夠在落下時做的功多,具有的重力勢能大??梢?物體的質量越大,具 有的重力勢能就越大。 同一個鉛球舉的高度越高,能夠做的功也越大,具有的重力勢能就越大??梢?物體的位置越高,具有的重力勢能就越大
16、。 總之:物體的質量越大,位置越高,它具有的重力勢能就越大。 回答。 四、彈性勢能 得出彈性勢能的概念 彈性勢能的大小與彈性形變有關演示并說明: 橡皮筋彈射紙彈,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移動一段距離,從而對紙彈做了功。 壓縮的彈簧使小鋼球在桌面上滾動,也能夠做功。拉長的橡皮筋和壓縮的彈簧都具有能量。 它們有什么共同特點? 回答:都是有彈性的物體,并且都在外力的作用下發(fā)生了形狀的變化。 有彈性的物體,在被外力改變形狀時會產(chǎn)生一個彈力來對抗這種形變。這種形狀的改變叫做彈性形變。發(fā)生彈性形變后的物體產(chǎn)生彈力可以做功,因此物體具有能量。我們把物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能。
17、提問:請列舉具有彈性勢能的物體。舉例:拉長的彈簧,壓扁的皮球,彎曲的鋼鋸條,拉彎的弓等。 很明顯,同一物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。如彈簧被壓縮不同長度使放在上面的小球彈起的高度不同。 提問:如果外力撤消,物體恢復原狀,這時物體有沒有彈性勢能了?回答:沒有彈性形變,就沒有了彈性勢能 五、勢能通常,把重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。 六、機械能 動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。機械能的單位和功的單位一樣,是焦耳。 提問:推出去的鉛球,動能是300焦耳,重力勢能是200焦耳,彈性勢能為0,那么鉛球的機械能是多少? 回答:500j
18、七、課堂小結 今天我們學習了自然界中最常見的能量的形式機械能。它包括動能,重力勢能和彈性勢能。并且明白動能、重力勢能和彈性勢能各與什么因素有關。 八、作業(yè) 從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么? 【實踐活動】 觀察現(xiàn)實生活中哪些物體具有機械能。 【板書】 什么是機械能 一能量:我們說一個物體能夠做功,這個物體就具有能量。 二機械能 動能:我們把物體由于運動而具有的能量叫做動能。 物體的質量越大,速度越大,動能就越大。 重力勢能:物體由于位置較高而具有的能量叫重力勢能。 物體的質量越大,位置
19、越高,具有的重力勢能就越大。 彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能. 同一物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。 勢能:重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為勢能。 機械能動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。 七、改變世界的機械 授課地點: 多媒體教室 授課時間: 課時 【儀器材料】 斜槽、小鋼球、彈簧 【教學目標】 知識與技能: 理解動能和勢能的相互轉化,能舉例說明動能和勢能的轉化; 能分析、解釋簡單的物理過程中能量轉換情況,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。 情感、態(tài)度與價值觀: 通過列舉一些學生感興趣的機械,培養(yǎng)學生學習物理的興趣,使學生意識到機械的發(fā)展在人類文明中的重要地位,樹立科學的發(fā)展觀。
20、【教學過程】 教師活動設計學生活動設計 一、新課引入 由上節(jié)課的作業(yè)引入新課提問:從斜槽上端滾下的小球,它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么?回答:從斜槽上端滾下的小球,有重力勢能。在它下滾的過程中,由于高度在變小,重力勢能也減小。在滾下的過程中有動能,它的動能越來越大,因為速度越來越大。 二、動能和重力勢能的相互轉化 邊演示邊說明 說明:小球在斜槽最上端時,重力勢能最大,動能為零;在從斜槽上端滾下的過程中,重力勢能不斷減小,動能不斷增加,到斜槽最下端時,速度最大,高度最小,也就是說重力勢能最小,動能最大。所以
21、說在從斜槽上端滾下的過程中,小球重力勢能逐漸轉化為動能。 演示:小球從斜槽最下端向上滾。注意不讓小球滾出斜槽。 提問:小球的動能和重力勢能又怎樣變化。 說明:在從斜槽最下端向上滾的過程中,小球的動能逐漸轉化為重力勢能。 回答:小球的動能減小,重力勢能增加。 總結:在一定條件下,物體的動能和重力勢能可以相互轉化。 提問:舉出在現(xiàn)實生活中重力勢能和動能相互轉化的例子。 舉例:秋千,鐘擺在擺動的過程中都有動能和重力勢能的轉化。舉高的鉛球在下落的過程中,重力勢能也在不斷轉化為動能,等等。 三、動能和彈性勢能的相互轉化演示: 彈簧水平放置,將一個小球放在彈簧上,用手指壓小球,使彈簧被壓縮,忽然松開手指,
22、小球在水平桌面上滾動。 說明:在一定條件下,彈性勢能和動能可以相互轉化。 提問:舉出在現(xiàn)實生活中彈性勢能和動能相互轉化的例子。 舉例:拉開的弓的彈性勢能轉化為箭的動能,等等。 四、彈性勢能、動能和重力勢能的轉化演示: 將一個小球放在彈簧上,用手指壓小球,使彈簧被壓縮,忽然松開手指,小球彈起,上升到最高處后,又落到地面。 提問:這個過程中彈性勢能、動能和重力勢能是怎么轉化的? 回答: 用手指壓住小球后,彈簧被壓縮,也就是產(chǎn)生了彈性形變,具有了彈性勢能,此時小球的動能為零;松開手后,彈簧慢慢回復到原來的形狀,同時對小球做功,將小球彈起,彈簧彈性勢能轉化為小球的動能。 小球向上飛起后,高度越來越高,速度越來越小,動能轉化為重力勢能,到達最高處時動能為零,重力勢能最大;之后又在重力的作用下往下落,重力勢能轉化為動能。 總結:在一定的條件下,物體的彈性勢能、動能和重力勢能可以相互轉化。 提問:舉出在現(xiàn)實生活中彈性勢能、動能和重力勢能
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