第九章机械和功.docx
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第九章机械和功
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
杠杆
课型:
常规
课时:
2
主备教师:
雷昌红
教学目标:
1.知识与技能
(1)通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征,并能在杠杆上确认支
点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置.能在实际中的一个装置或一幅图中辨认出杠杆.
(2)理解力臂的概念,能在一幅给出杠杆、支点、动力、阻力的图上准确画出杠杆的动力臂与阻力臂.
(3)通过参与科学探究活动,能对杠杆平衡条件进行猜想与假设,并设计出验证方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件.
(4)能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题.
(5)能从杠杆的平衡条件出发,根据杠杆的特点以及作用效果等对杠杆进行分类,知道人们为什么要使用杠杆.
2.过程与方法
(1)通过观察和实验,感知杠杆,培养观察能力.
(2)通过实验探究,总结归纳出杠杆的平衡条件,培养初步的分析概括能力、信息收集和处理能力.
(3)在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题.
3.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,提高探究的乐趣.
(2)运用学过的科学知识解释生活中的杠杆,进一步感受到生活和科学的关系.
(3)结合介绍我国古代在杠杆上的应用,进行爱国主义的教育,增强民族自豪感
教学重难点:
教学重点:
通过探索性实验总结出杠杆平衡条件.
教学难点:
对力臂的引入和理解.
教具、实验准备:
教具:
研究杠杆平衡条件的实验的配套器材、剪刀、钳子、指甲刀、瓶盖起子、镊子、钉有钉子的木板、多媒体课件或录像
教学过程:
(一)引入新课
展示各种工具:
剪刀、钳子、指甲刀、瓶盖起子、食品夹等
指出这些简单的工具都称为简单机械.本节课研究最简单的机械——杠杆.(板书课题)
(二)新课教学
一、杠杆的概念
投影:
汲水的桔槔、埃及人建金字塔的图片.
引导提出问题:
人类很早就使用杠杆了,在三千多年前,古人用来在井上汲水的桔槔,它就是一个杠杆.古埃及人建造金字塔时就是靠杠杆这种简单机械搬动巨大石块,从而创造了世界奇迹.什么是杠杆呢?
它在使用中有什么特点呢?
学生探究活动:
认识杠杆.
请同学们观察(动画或录像):
用撬棒撬石头的两种方式、小孩在玩跷跷板、压活塞式抽水机的手柄取水.
思考问题:
撬棒、跷跷板、手柄都是杠杆,它们有什么共同点?
学生分组探究讨论.(提供器材:
镊子、钉有钉子的木板、铅笔模拟撬棒)尽可能由学生总结结论.若得不出结论可提示。
请总结出:
在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆;得出:
支点、动力、阻力的概念(板书出具体内容).
二、影响杠杆转动的因素
提出问题:
杠杆能在力的作用下转动,哪些因素影响杠杆的转动呢?
学生探究活动:
探究影响杠杆转动的因素有力和力臂.
分析得出结论:
力的大小、支点到力的作用线的距离大小影响杠杆的转动.
给出力臂的概念:
支点到力的作用线的距离称为力臂.(板书)
作图说明动力臂、阻力臂(注意作图规范,结合例题介绍画力臂的一般方法):
1)辨认杠杆;
2)先找支点O;
3)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;
4)由支点向力的作用线作垂线;则支点到垂足的线段为力臂.
我们用支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂来描述杠杆,总称为杠杆的五要素.
教学过程:
三、杠杆的平衡条件
学生探究活动:
用实验1的装置和钩码研究杠杆平衡的条件,将实验数据记录在表格中.
实验次数
动力F1/N
动力臂
动力动力臂
阻力
阻力臂
阻力阻力臂
1
2
3
活动过程参照教材192页.
分析数据得出结论:
杠杆的平衡条件:
动力动力臂=阻力阻力臂
个性设计:
习题处理:
教学反思:
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
滑轮
课型:
常规
课时:
1
主备教师:
雷昌红
1、知识与技能
①认识定滑轮和动滑轮,能够识别生活和生产中常见的滑轮.
②会根据要求使用和组装滑轮组.
③能够根据滑轮及滑轮组的特点解决简单问题.
2、过程与方法
①通过观察和实验了解定滑轮和动滑轮的结构
②通过实验探究,了解定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点的作用.
③通过实验探究,学习数据信息处理方法,有初步处理信息的能力.
3.情感、态度和价值观
①在实验探索中,培养学生实事求是的科学态度,通过分析数据,感受收集数据信息的重要性.
②通过了解滑轮及滑轮组的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用.
教学重难点:
教学重点:
通过探索性实验总结出杠杆平衡条件.
教学难点:
对力臂的引入和理解.
教具、实验准备:
研究杠杆平衡条件的实验的配套器材、剪刀、钳子、指甲刀、瓶盖起子、镊子、钉有钉子的木板、多媒体课件或录像
教学过程:
(一)新课引入
观察滑轮的结构,请学生说出它的构造特点(①周边有槽,可以穿绳;②轴间摩擦小),指出这样的小轮叫滑轮.
由学生举例:
谈谈生活中见过的各种滑轮.
提出问题:
采用绳和一个滑轮提升将货物提到高处,你有什么方法?
请用钩码替代重物来模拟.
学生分组操作探究.引入定滑轮和动滑轮的概念.
(二)新课教学:
提出问题:
生活中使用滑轮一定是滑轮有利用的价值,使用滑轮与不用滑轮相比有哪些优点呢?
学生讨论交流实验方案、设计记录表格.分析实验记录得出结论:
1)使用定滑轮不省力也不费力,但可以改变力的方向.s=h,F=G.
2)使用动滑轮可以省一半的力,但费一倍的距离,不改变力的方向.S=2h,F=G/2.
引导:
回忆已学过能产生这样效果的简单机械有什么?
滑轮为什么会有这样的特点呢?
定滑轮和动动滑轮是否能看作杠杆呢?
引导学生分析定滑轮、动滑轮抽象为杠杆使用时的五要素并
得出结论:
1)定滑轮的实质是个等臂的杠杆.
从杠杆平衡角度分析:
使用定滑轮与不使用定滑轮而直接用手去提拉,用力的大小是相等的,即使用定滑轮不省力.如图13-3-2.
2)动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆.
从杠杆平衡角度分析:
使用动滑轮时动力臂是阻力臂二倍的杠杆,因此动力是阻力的一半.使用动滑轮提升重物时,能省一半力.
引导:
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便,但不能省力;而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的方向,使用时经常感觉不便.于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起来使用,把它们各自的优点结合起来,这样就组成了滑轮组.
分三步探究滑轮组的知识:
A.探究一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组的绕线方法;
B.探究由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况.
C.探究由两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组的省力情况及移动距离的情况.
分析归纳:
使用滑轮组的时候,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的动力就是总重的几分之一,动力(或绳子自由端)移动的距离s就是重物升高的距离h的几倍.即F=G/n,s=nh.n为绳子的段数,省了力就要多移动距离.若动滑轮重不可忽略,上述力的关系式应写成F=(G物+G动)/n.
(三)总结扩展
若动滑轮重不可忽略,上述力的关系式应写成F=(G物+G动)/n.该式忽略了机械的摩擦力以及绳子本身重.若滑轮组水平使用,滑轮组的绕线情况、绳子段数n的数法、动力作用点与物体移动距离的关系式仍成立,但力F与物重无关,请同学们思考这时力的情况.
个性设计:
习题处理:
教学反思:
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
功
课型:
常规
课时:
1
主备教师:
雷昌红
教学目标:
1.知识与技能:
⑴结合实际认识机械功的概念,理解做功的两个必要因素,能用生活、生产中的实例解释机械功的含义.
⑵理解功的计算公式W=FS,并能进行有关的计算,知道功的单位是焦(J).
2.过程与方法
⑴通过从实例中认识做功需要两个必要因素的过程,学习从物理现象中归纳简单规律的方法.
⑵通过学习活动,使学生掌握功的计算方法.
3.情感、态度和价值观
⑴通过学习活动,引导学生积极思考,使学生有克服困难的信心,能体验战胜困难解决物理问题的喜悦.
⑵通过对生活中实例的解释,让学生体会到物理知识的应用,增强学生学习物理知识的欲望.
教学重难点:
1、重点:
是功的概念.
2、难点:
用做功的两个必要因素判断物体是否做功.
教具、实验准备:
滑轮、砝码、细绳、小车、木块、图钉、弹簧秤、木槽、铁球.
教学过程:
一、引言:
回忆这本书的力学部分,主要是研究力和运动的规律性知识,本章主要讨论力和运动的一个重要概念.对照课文引出功
二、新授:
以下我们要通过几个物理小实验,借此来理解物理学中的“功”,为此我们演示实验并归纳得出功的两个必要因素.
【演示1】人的压力将图钉压入木块,人做了功.
(板图的要求同前所述)
指出:
人的推力对图钉做了功.也可以简化为推力做了功.
请同学们讨论,做功的两个因素究竟是什么?
可以分组讨论,教师要注意学生们讨论中的知识缺陷或错误.
小结:
做功的一个因素是运动物体必须受力
或者说作用在物体上的力.另一个因素是物体运动的方向必须跟物体受力的方向是一致的,或者说物体在力的方向上通过一段距离.
然后,让同学们看书并用笔画出重点,教师同时
板书出做功的两个因素:
(1)作用在物体上的力.
(2)物体在力的方向上通过的距离
教师强调指出:
这两个因素是严格的,缺一不可.请同学注意以下的物理小实验.看这些物体或者力是否对物体做功了?
看谁能准确无误地掌握了功的两个因素.
【演示2】推出去的小铁球在木槽中滚动了一段距离.问:
推力是否对铁球做功了?
教师要注意同学们的回答中所出现的问题,并弥补关于惯性的知识.记住,两个因素缺一不可.此外如果F跟S方向互相垂直,力F也不做功.
请同学们再注意下面的演示实验,用功的两个必要的因素来判断外力是否做功了?
【演示3】手提砝码在水平方向上匀速地移动了一段距离.问:
人对砝码的拉力是否做功了?
教师根据学生的回答再次强调做功的两个因素.
小结:
虽然力是作用在砝码上,但砝码所移动距离的方向跟砝码受力的方向垂直,故拉力并没有对砝码做功,或者说拉力所做的功等于零.
板书:
2、功的计算:
如果我们用W表示功,用F表示力,S表示物体在力的方向上通过的距离.
请注意演示实验,你是否能通过演示实验得出功的计算规律.
【演示4】用弹簧秤拉小车,拉力做功.比较做功的多少.(教师注意要让小车作匀速直线运动).①拉力大小不同,但通过的距离相同.
②然后再做第二次演示实验:
使拉力相同,距离不相同.
通过以上两次实验,你是否能得出功的计算公式.我们定义:
板书:
W=FS,指出:
利用此公式可以计算出功的多少来,但必须注意它们的单位.
【例题】请阅读书上的习题.讨论如何计算出水平推力对箱子所做的功.讨论中教师应着重指出为什么在计算中跟G箱重无关
讨论:
根据上题如何改变条件,利用功的计算公式可以与物重G有关,而与水平推力F无关.
纠正同学们在讨论中出现的问题,再次突出做功的两个因素
个性设计:
习题处理:
教学反思:
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
功率
课型:
常规
课时:
1
主备教师:
雷昌红
1知识与技能
(1)结合实例理解功率的意义,建立功率概念,得出计算公式P=W/t.
(2)了解功率在实际中的应用,能进行简单计算.
2过程与方法
(1)通过建立功率概念的过程,学习比较的方法
(2)通过实践活动,渗透STS的观念.
3情感,态度和价值观
(1)通过教学活动,激发学生的学习兴趣和求知欲望.
(2)通过学习活动,使学生乐于探索日常生活现象中的物理学道理.
教学重难点:
1、重点:
功率的概念和功率的测算
2、难点:
功率的概念
教具、实验准备:
使用课本插图
教学过程:
(一)复习提问
(1)做功的两个必要因素是什么?
举出两个做功和不做功的实例,
(2)功的公式和单位.
(二)新课引入
提出总题学生回答:
操场上有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用几种方法搬上去呢?
这三种方法做的功一样多吗?
三种方法的区别是什么?
和速度作比较,然后指出:
速度表示的是物体运动快慢的物理量而在物理学中做功的快慢用功率来表示.
第五节功率(板书)
速度是怎样定义的?
与此类似你能给功率下个定义吗?
1.功率——单位时间里完成的功,叫做功率.(板书)
功率的公式应是什么?
2.公式
(板书)
3.单位——瓦(板书)1W=1J/s
工程上还用千瓦、兆瓦做功率的单位常用单位千瓦、兆瓦
1kW=1000W1MW=
W(板书)
把课本翻到P225看图14—9人、一些动物和交通工具的功率.讲一讲它们的物理意义是什么?
[例题1]一架机器在5s里完成
焦的功,它的功率是多大?
学生做在笔记本上,教师归纳典型错误,让学生们指出问题,并找一位做得规范、正确同学的解题过程做示例
【学生设计实验】
讲台上有一架起重机的模型,请同学们讨论一下如何测出起重机的功率?
还需要什么器材?
[学生实验]讲台两侧各有6块砖,请两位同学把它们分别搬到讲台上,再请两位同学给他们计时,大家算一算他们搬砖的功率分别是多少?
这个实验应测出哪些量?
让两位学生到前面量出砖的长、宽、厚,写在黑板上.20厘米、10厘米、5厘米.
砖的密度是
,请同学们算出每块砖的重力,g取10N/kg.
请一位同学把过程写在黑板上.再请两位同学测出讲台的高1.2米;现在请男、女生各派一名代表来搬砖分别找两位同学给他们计时,我们大家给他们计算出搬砖的功率.
[例题2]高出水面30m处有一个容积是
的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1h能把水箱充满,这台水泵的功率至少是多少kW?
(取
N/kg)用投影片打出,全体同学做在笔记上.
请同学们想想,这样较综合题如何求解呢?
解题是分析题的逆过程,于是我们就可以从下手求解了.
(三)总结
从本节的学习可以知道,做功不仅有多少的问题同时还有个快慢的问题.在物理学中用功率这个物理量来表示物体做功的快慢.做功快就是功率大,做功慢就是功率小,跟速度类比它们都有快慢的意思,因此都与时间有关.相同时间做功越多功率就越大;做同样多的功,用的时间越少功率就越大
个性设计:
习题处理:
1.看书P224页——P226页
2.课本第226页练习1—43.思考课后想想议议.
教学反思:
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
探究—使用机械能省功吗?
课型:
常规
课时:
1
主备教师:
雷昌红
教学目标:
1.知识与技能
⑴通过探究活动,知道使用任何机械都不省功
⑵通过探究活动,理解机械效率
2.过程与方法
⑴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.
⑵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.
3.情感、态度和价值观
⑴通过探究性物理学习活动,使学生体验探究的乐趣.
⑵在实验探究过程中,培养学生尊重实验事实的科学态度.
教学重难点:
1、重点:
功的原理 2、难点:
为什么省力的机械不省功
教具、实验准备:
杠杆、钩码、弹簧秤、米尺、动滑轮、斜面、木块
教学过程:
1.引入新课:
复习做功的两个必要因素是什么?
简单机械的作用是什么?
2.新课教学:
要把这个物体运到高处,有哪些方法?
可以用手直接把物体提上去.可用杠杆把物体提上去.还可以用动滑轮或滑轮组把物体提升上去.
很好,用手把物体拉上去,拉力、对物体做功了吗?
做了多少功?
请观察实验.
【演示1】用杠杆来提升物体
用硬纸板制成杠杆,一端用图钉固定在木板上,动力臂为阻力臂的三倍.让物体底面和动力作用点分别对准一条直线,请大家观察:
这个杠杆是什么类型?
F多大?
当用力F匀速将物体提升h时,F对杠杆做功了吗?
为什么?
移动的距离是多少?
(动力作用点)在提升过程中杠杆对物体做功了吗?
做的功是多少?
哪个功相当于人直接用做的功?
动力对杠杆做功如何计算?
人直接用手做的功
利用杠杆做的功
(板书)
【演示2】
用动滑轮提升物体,即:
动力臂为阻力的一半时,请观察(匀速提升物体)分析用机械做的功和直接用手做的功,比较分析两次实验后得出的结论都是,人利用机械做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功.
3.总结
这节课我们做了2个实验,据实验结果请回答
1.省力机械还是费力机械能够省功?
2.自重和摩擦力大的机械还是自重和摩擦力小到可忽略不计的机械能够省功?
(都不能省功)
我们把自重和摩擦力小到可手略不计的杠杆视为理想机械,由前三个实验可见功的原理
使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功.(适用于理想的机械)
但无论是理想机械还是非理想机械则有:
使用任何机械都不能省功.
不省功的原因是什么?
因省力的机械必费距离,省距离的机械一定费力,而功=力×距离,所以不能省功.
我们的结论是利用简单机械研究的结果,能适用于复杂机械吗?
同样适用.因为复杂机械是由简单机械组合而成的.例:
自行车是由多个杠杆,轮轴等简单机械组成的,所以利用自行车做功也不能省功.
4.扩展:
斜面知识:
对照课本,画出示意图,师生一起推导出斜面的公式:
由公式可见,斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一.
要使物作升高相同的高度,斜面越长越省力.(板书)
个性设计:
习题处理:
教学反思:
咸丰县民族中学集体备课教案
八年级下学期物理学科
课题:
测滑轮组的机械效率
课型:
常规
课时:
1
主备教师:
雷昌红
教学目标:
1.知识与技能:
(1)通过实验加深对机械效率和滑轮组的认识.
(2)学会测滑轮组的机械效率.
(3)了解与机械效率有关的因素.
2.过程和方法
(1)让学生在实践活动中进一步认识科学研究方法.
(2)通过参与用实验测滑轮组机械效率的过程,培养学生的实验能力.
(3)通过对实验数据的分析与处理,使学生进一步掌握处理实验数据的方法.
(4)培养学生从实验中归纳简单的科学规律的能力.
3.情感、态度和价值观
(1)在实验操作中培养学生严谨的科学态度.
(2)通过实验活动,使学生认识交流与合作的重要性.
教学重难点:
1、重点:
机械效率、有用功、总功的概念及计算
2、难点:
有用功和总功的计算,机械效率概念的理解
教具、实验准备:
滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺
教学过程:
一、提出问题进入新课:
在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上,组织学生回答问题.
(1)本次实验的名称和目的;
(2)为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?
每个量怎样测量?
二进行实验:
给学生强调做好实验的几点说明:
(1)钩码的重由钩码的质量用G=m·g算出.
(2)匀速拉动弹簧秤使钩码G升高.注意“匀速拉动”.测课本图14—10(甲)和(乙)两图中的拉力时,拉力F的大小由弹簧秤上的示数读出.
(3)钩码上升的高度(h),可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出.
(4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,教师边演示边讲解,事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处用色笔在细绳上做个记号,再拉弹簧秤,用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后,再量细绳色点到与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,就是细绳自由端通过的距离(s).
(5)强调:
实验要严肃认真参照课本实验按要求去做.要实事求是地记录所测得的数据,将数据记录在课本上的表格中.不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数据和结果.
(6)实验完毕,要整理好仪器,放回原处.
3.学生实验,教师巡回指导,发现问题及时在全班讲解.
4.学生实验完毕,由几组报告实验结果.组织讨论课本上的“想想议议”.
(五)布置作业:
写出测滑轮组的机械效率实验报告.实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录有实验数据的表格、实验结果(参照课本实验内容).
个性设计:
习题处理:
教学反思:
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