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1、简单机械要练说,得练听。听是说的前提,听得准确,才有条件正确模仿,才能不断地掌握高一级水平的语言。我在教学中,注意听说结合,训练幼儿听的能力,课堂上,我特别重视教师的语言,我对幼儿说话,注意声音清楚,高低起伏,抑扬有致,富有吸引力,这样能引起幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时,就随时表扬那些静听的幼儿,或是让他重复别人说过的内容,抓住教育时机,要求他们专心听,用心记。平时我还通过各种趣味活动,培养幼儿边听边记,边听边想,边听边说的能力,如听词对词,听词句说意思,听句子辩正误,听故事讲述故事,听谜语猜谜底,听智力故事,动脑筋,出主意,听儿歌上句,接儿歌下句等,这样幼儿学得生动活泼,轻
2、松愉快,既训练了听的能力,强化了记忆,又发展了思维,为说打下了基础。 适用学科教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。如领读,我读一句,让幼儿读一句,边读边记;第二通读,我大声读,我大声读,幼儿小声读,边学边仿;第三赏读,我借用录好配朗读磁带,一边放录音,一边幼儿反复倾听,在反复倾听中体验、品味。 初中物理唐宋或更早之前,针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目,其相应传授者称为“博士”,这与当今“博士”含义已经相去甚远。而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者,又称“讲师”。“教授”和“助教”均原为学官称谓。前者始于宋,乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科
3、目的讲授者;而后者则于西晋武帝时代即已设立了,主要协助国子、博士培养生徒。“助教”在古代不仅要作入流的学问,其教书育人的职责也十分明晰。唐代国子学、太学等所设之“助教”一席,也是当朝打眼的学官。至明清两代,只设国子监(国子学)一科的“助教”,其身价不谓显赫,也称得上朝廷要员。至此,无论是“博士”“讲师”,还是“教授”“助教”,其今日教师应具有的基本概念都具有了。 适用年级初三适用区域人教版课时时长(分钟)2课时知识点1、杠杆 2、滑轮 3、机械效率教学目标一、知识与技能1. 知道各种简单的机械及其特点;会画出题目给出杠杆的力臂。2. 进一步掌握杠杆模型的相关分析、画图、熟练运用杠杆平衡公式解决
4、简单的问题。 3. 进一步掌握定滑轮、动滑轮、滑轮组的力和距离之间的关系,会根据要求组装滑轮组。 4. 理解机械效率的含义,并能根据公式进行简单的计算。二、过程与方法1. 在将常见工具抽象成平直杠杆、滑轮与轮轴等简单机械抽象成杠杆的过程中,感受建模的科学方法。 2. 经历“探究杠杆平衡的条件”过程,运用实验归纳法得出结论;在比较各种杠杆的使用特点中,感受分类的科学方法。三、情感态度与价值观1. 通过了解杠杆、滑轮、轮轴、斜面、机械传动等简单机械与生产、生活的密切联系,体验到生活中处处存在物理。 2. 通过“探究杠杆平衡的条件”、“合作使用滑轮提升钩码”等活动,提高实验能力和观察能力;养成团队协
5、作的良好习惯。 3. 通过了解中国古代墨经对杠杆平衡条件的论述,了解天工开物中关于古代劳动人民使用简单机械的情况等,激发民族自豪感。教学重点杠杆的平衡条件;滑轮组的组装与应用;滑轮组的机械效率;斜面的机械效率.教学难点杠杆的平衡条件;滑轮组的组装与应用;滑轮组的机械效率;斜面的机械效率.教学过程一、 复习预习本章我们学习了人类史上最早同时也是最简单的工具杠杆和滑轮。经历绘制杠杆示意图的过程,体会科学抽象的方法。经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。同时大家还应该乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆,锻炼具有利用杠杆方便自己工作的意识。本章的难点
6、是机械效率,同时机械效率也是中考的难点和热点之一。通过参与探究滑轮组机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。在实验中培养合作精神,养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。二、知识讲解考点/易错点1、杠杆1.杠杆(1)杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。(2)杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点(O);动力:使杠杆转动的力(F1);阻力:阻碍杠杆转动的力(F2);动力臂:从支点到动力作用线的距离(l1);阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(l2)。2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,杠杆能保持静止或匀速转动,则我们说杠杆平衡。(2)杠
7、杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂,即:F1l1=F2l2(3)在探究杠杆的平衡条件实验中,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,此时杠杆自重的力臂为0;给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小;实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。3.杠杆的应用 (1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆,省力但费距离。(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆,费力但省距离。(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,既不省力也不费力。考点/易错点2、滑轮1.定滑轮
8、(1)实质:是一个等臂杠杆。支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。(2)特点:不能省力,但可以改变动力的方向。2.动滑轮(1)实质:是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径。(2)特点:能省一半的力,但不能改变动力的方向,且多费一倍的距离。3.滑轮组(1)连接:两种方式,绳子可以先从定滑轮绕起,也可以先从动滑轮绕起。(2)作用:既可以省力又可以改变动力的方向,但是费距离。(3)省力情况:由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。绳子段数:“动奇定偶”。拉力,绳子自由端移动的距离s=nh,其中n是绳子的段数,h是物体移
9、动的高度。4.轮轴和斜面(1)轮轴:实质是可以连续旋转的杠杆,是一种省力机械。轮和轴的中心是支点,作用在轴上的力是阻力F2,作用在轮上的力是动力F1,轴半径r,轮半径R,则有F1R=F2r,因为Rr,所以F1F2。(2)斜面:是一种省力机械。斜面的坡度越小,省力越多。考点/易错点3、机械效率1、有用功W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时,W有用=Gh。2、额外功W额外(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。(2)额外功的主要来源:提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。3、总功W总:
10、 (1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的总和。即:W总= W有用+ W额外。(2)若人对机械的动力为F,则:W总=Fs4、机械效率(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率。(2)公式:= W有用/ W总。(3)机械效率总是小于1。(4)提高机械效率的方法:改进结构,使它更合理、更轻巧;经常保养,使机械处于良好的状态。(3)功率与机械效率的区别:二者是两个不同的概念:功率表示物体做功的快慢;机械效率表示机械做功的效率。它们之间的物理意义不同,也没有直接的联系,功率大的机械效率不一定大,机械效率高的机械,功率也不一定大。三、例题精析【例题1】 【题干】如图所示,
11、起瓶器开启瓶盖时,可看作是( )A. 以B为支点,动力方向向下的杠杆B. 以B为支点,动力方向向上的杠杆C. 以A为支点,动力方向向下的杠杆D. 以A为支点,动力方向向上的杠杆【答案】D【解析】在使用起瓶器开启瓶盖时,瓶盖中的B点被撬起,所以B点是阻力的作用点,起瓶器绕A点转动,所以A是支点,在开启瓶盖时,杠杆应绕A逆时针旋转,所以动力的方向向上,在整个过程中,动力臂大于阻力臂,故它是省力杠杆,故选D。【例题2】 【题干】使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是 ( )A. B. C. D. 【答案】 C【解析】该装置是定滑轮,使用定滑轮可以改变力的方向,但不能省力,故
12、A不符合题意。该装置是动滑轮,使用动滑轮可以省一半力,但不能改变力的方向,因此B不符合题意。该装置是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,绳子股数为2,可以省力。拉力与物体被提升的方向相反,改变了力的方向,故C符合题意为答案。该装置是由两个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,可以省力,但拉力方向与物体被提升方向相同,没有改变力的方向,故D不符合题意。【例题3】 【题干】小明的体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N,小明作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是( )A. 水平地面对小明的支持力做功为6000JB. 小明做的有用功为
13、3000JC. 小明拉力的功率为250WD. 此滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】由题意知,因为小明在支持力的方向上没有移动距离,所以水平地面对他的支持力做功为0J,故A错误;小明做的有用功是W有用 =Gh=800N5m=4000J,故B错误;由图知道,绳子的有效股数n=2,则s=2h=25m=10m,拉力做的功W总 =Fs=500N10m=5000J,功率为P=W/t=5000J/10s=500W,故C错误;此滑轮组的机械效率:=W有用/W总100%=4000J/5000J100%=80%,故D正确。【例题4】 【题干】下列关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是( )A. 机械效率
14、越高,做功越多,功率越大B. 机械效率越高,做功越少,功率越大C. 机械功率越大,做功越快D. 机械效率越高,做功越少,但功率不一定大【答案】C【解析】机械效率越高,说明有用功在总功中所占比值越大,而不能说明做功的多少以及做功的快慢。由可知,功率的大小不仅与做功的多少有关,做功越多,功率不一定越大,故ABD错误。C功率是反映做功快慢的物理量,机械功率越大,做功越快,故C正确为答案。四、课堂运用【基础】1、下图中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】分析:杠杆分为三类:(1)省力杠杆,动力臂大于阻力臂;(2)费力杠杆,动力臂小于阻力臂;(3)等臂杠杆,动力
15、臂等于阻力臂解答: 由图可知杠杆A、B、D在使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,C使用时动力比小于阻力臂所以是费力杠杆。2、如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重和摩擦,则最省力的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】若不计滑轮自重和摩擦,使用动滑轮可以省一半力。使用定滑轮能改变力的方向,但不省力,所以F2=G。滑轮组承担重物和动滑轮重的绳子股数n=3,所以。滑轮组承担重物和动滑轮重的绳子股数n=2,故.由分析可知,最省力的是C,故C符合题意为答案。3、下列关于机械效率说法正确的是( )A. 机械做功越快,机械效率就越高B. 省力越多的机械,机械功率越大C. 单位时间做
16、功越多的机械,效率越高D. 额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高【答案】D【解析】机械效率是有用功跟总功的比值,与做功的快慢没有关系,A说法错误;与省力与费力也没有关系,B说法错误;跟做功快慢无关,即单位时间做功多少无关,C说法错误;额外功在总功中占的比例越小,则有用功在总功中占的比例越大,有用功跟总功的比值越大,机械效率越高,D说法正确;答案选D。【巩固】1、初一科学活动课上,同学们用钢丝钳剪铁丝时,如图所示,把手放在远离轴的地方容易把铁丝剪断,这是因为( )A. 增大了动力B. 减小了阻力C. 增大了动力臂D. 增大了阻力臂【答案】C【解析】解答:根据动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂可
17、得,阻力一定,阻力臂一定,动力臂越大,动力则会越小,所以把手放在远离轴的地方容易把铁丝剪断,这样是使动力臂增长,动力减小。故选C.2、如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧,欲使其一端抬离地面,则( )A. ,因为甲方法的动力臂长B. ,因为乙方法的阻力臂长C. ,因为乙方法时阻力臂短D. 以上说法都不对【答案】D【解析】把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点。由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半,根据平衡条件FL动 =GL阻,
18、所以F=GL阻/L动=G/2,即前后两次所用的力相同,故F甲=F乙,所以D正确,故选D。3、 如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体,在A端施加一个竖直向上的力F,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将( )A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 无法确定【答案】B【解析】解答:(1)如图,杠杆在A位置,LOA2LOC, 杠杆平衡,FLOAGLOC,FGLOC/LOA1/2G;(2)杠杆在B位置,OA为动力臂,OC为阻力臂,阻力不变为G,OCDOAB,OC/OAOD/OB1/2,杠杆平衡,FLOAGLOC,FGLOC/LOA1/2G.由此可知当杠杆从A位置
19、匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变。故选B.【拔高】1、用如图所示滑轮组拉起G=100 N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为( )A. 25N B. 12.5N C. 100N D. 200N【答案】B【解析】由图知道三个滑轮都是动滑轮,据图从下往上逐一分析各个动滑轮的拉力,令拉力分别是F1、F2、F3,据动滑轮可以省一半的力可知,F1=G/2=100N/2=50N,F2= F1/2=50N/2=25N;F3=F2/2=25N/2=12.5N,故选B。2、如图所示,用平行于斜面的力F,把重力G为900N的物体沿着长s为5m,高h为1m的斜面匀速拉到斜面顶端,在此过程中斜面的机械
20、效率为90% 。(1)拉力F的大小为多少?(2)若斜面的机械效率为,用平行于斜面的力F将物体匀速拉到斜面顶端,这时物体受到的摩擦力大小为f。请推证: f = F(1)。【答案】(1)200N;(2)F(1)【解析】(1)因为=W有用/W总=Gh/Fs,所以拉力F=Gh/s=900N1m/90%5m=200N;(2)因为=W有用/W总=W有用/Fs,所以W有 =W总 =Fs,又因为W总 =W有用 +W额,所以W额 =W总 -W有用 =Fs-Fs=(1-)Fs=fs,故物体受到的摩擦力:f=F(1-)3、如图所示,某同学用滑轮组将重为3.2N物体匀速提高2m,用了10s,已知滑轮组的机械效率为80
21、%,下列说法正确的是 ( ) A. 拉力所做的有用功是6.4JB. 拉力所做的总功是8JC. 绳末端移动的速度是0.4m/sD. 绳末端移动的距离是5 m【答案】AB【解析】(1)由图知,n=3,绳末端移动的距离s=3h=32m=6m,-故D错(2)绳末端移动的速度:,-故C错(3)拉力所做的有用功W有用=Gh=3.2N2m=6.4J,-故A正确(4),-故B正确故选AB五、课程小结(一)杠杆1、一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。支点杠杆绕着转动的点;动力使杠杆转动的力;阻力阻碍杠杆转动的力;动力臂从支点到动力作用线的距离;阻力臂从支点到阻力作用线的距离。当杠杆在动力和
22、阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。2、杠杆的平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂或F1L1=F2L23、杠杆的应用省力杠杆:L1L2 F1F2 省力费距离;费力杠杆:L1L2 F1F2 费力省距离;等臂杠杆:L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离,能改变力的方向。等臂杠杆的具体应用:天平。许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。(二)滑轮1、滑轮分定滑轮和动滑轮两种。(1)定滑轮在使用时,轴固定不动;定滑轮实质是个等臂杠杆,故定滑轮不省力,但它可以改变力的方向。 (2)动滑轮在使用时,轴随物体一起运动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故动滑轮能省一半力,但不能改变力的
23、方向。2、把定滑轮和动滑轮组合在一起,就组成滑轮组。使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着重物,提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h”,则拉力作用点移动“nh”,其中“n”为绳子的段数。绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮之间划一横线,只数连接在动滑轮上的绳子段数。3、使用轮轴时,如果动力作用在轮上则能省力,如果动力作用在轴上,则能省距离。4、使用斜面时,斜面高度一定时,斜面越长就会越省力。(三)机械效率1、使用任何机械都不能省功。2、有用功:对人们有利用价值的功,记作W有用。用滑轮组提升时:W有用Gh;用滑轮组平拉物体时:W有用fs3、额外功:对人们无用又不得不做的功。额外功是克服机
24、械自重和摩擦所做的功。记作W额外。4、总功:有用功和额外功的总和就是总功。W总=W有+W额,另一种定义总功:动力对机械所做的功叫做总功,记作W总;W总Fs5、三者间的关系:W有用W额外=W总6、机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。7、计算公式:,因为使用任何机械都要做额外功,所以有用功总小于总功,则机械效率总小于1。通常用百分数表示(都小于100%)。8、提高机械效率的方法;增大有用功和减小额外功,即增大物体的重力来增大有用功和减小摩擦和机械自重来减小额外功。9、滑轮组的机械效率:=式中:G表示物体重,h表示物体被提升的高度,F表示拉力,s表示绳子自由端移动的距离。10、斜面的机械效率:=
25、式中:G表示物体重,h表示物体被提升的高度,F表示拉力,L表示物体沿斜面上升的距离。六、课后作业1、图示中杠杆处于平衡状态。如果将物体和同时向支点移动相同的距离,下列判断正确的是( )A. 杠杆仍能平衡B. 杠杆不能平衡,右端下沉C. 杠杆不能平衡,左端下沉D. 无法判断【答案】C【解析】由图示可知,杠杆处于平衡状态,由于右边力臂较大,根据杠杆的平衡条件可得,物体B的重力小于物体A的重力;当两物体都向支点移动相同距离时,左边的力和力臂的乘积值减少的多,所以杠杆将不再平衡,会向右边转动,也就是右端会下沉,故应选C。2、如图所示,重20N的物体B在水平拉力F作用下做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示
26、数为6N,则以下说法正确的是( ) A. 地面摩擦力是26N B. 拉力是13NC. 拉力F是6N D. 地面摩擦力是12N【答案】CD【解析】由图知道为动滑轮,且拉力F和弹簧测力在同一绳子上,应大小相等,所以拉力F是6N,又因为物体沿水平地面做匀速直线运动,所以f=2F=26N=12N,故选CD。3、如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。【答案】【解析】因力臂为支点O到力作用线距离,故力的作用线与力臂垂直,所以过L1的上端作垂线,相交与杆上一点,该点为力的作用点,力F1的方向斜向上,过O作力F2的垂线,O到垂足的距离即为力臂L2
27、.作图如下:4、如图所示,某人将重为150N的物体匀速提起,在2s内绳的自由端移动了6m,则重物上升的速度为_m/s,若拉绳的力为60N,则动滑轮重为_N。(不计绳重和摩擦)【答案】 1 30【解析】(1)由图知,n=3,则s=3h,s=3h,重物升高:h=s3=6m3=2m,故重物上升的速度v=ht=2m2s=1m/s.(2)nF=G物+G动,动滑轮重:G动=3FG物=360N150N=30N。5、如图所示的滑轮是_滑轮,在“探究其工作时的特点”的活动中,应在_方向匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数大量的实验表明,若不计滑轮重及摩擦,该滑轮最多可以省_的力;学校旗杆顶端装滑轮的好处是改变力
28、的_【答案】 动 竖直(或竖直向上) 一半 方向【解析】如图所示的滑轮随着物体一起上升,是动滑轮。在“探究其工作时的特点”的活动中,应在竖直方向匀速拉动的过程中读出弹簧测力计的示数。大量的实验表明,若不计滑轮重及摩擦,该滑轮最多可以省一半的力。学校旗杆顶端装的是定滑轮,使用定滑轮的好处是改变力的方向。6、如图所示,用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F,将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是_J,机械效率是_,摩擦力为_N。【答案】 0.36 72% 0.35【解析】根据题意知道,有用功:W有=Gh=1.8N0.2m=0.36J;总功:W总 =Fs=1.25N0.4m=0.5J;斜面的机械效率:=W有/W总100%=0.36J/0.5J100%=72%;由W总=W有+W额可得,W额=W总-W有=0.5J-0.36J=0.14J;由W额 =fs可得,f=W额/s=0.14J/0.4m=0.35N。7、小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图示情景中画出省力的绕线方法【答案】【解析】滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以选择第一种,由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法,如图所示:第 16 页