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简单机械和功（一）
[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。
[教学过程]
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
分别标出动力、阻力、
动力臂、阻力臂。 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。
二、杠杆的平衡条件
（16分钟） 问：①实验中为什么要把杠杆调在水平方向平衡？
②怎样调节杠杆水平平衡？
③实验应做几次？
引导学生对前面所举例子进行杠杆分类。
小结：先确定两个力臂，比较力臂大小后再分类。
引导学生应用杠杆原理解决几道典型问题。 学生回答，教师给予补充说明。
引导学生对杠杆原理加以应用。
训练：
①右图是脚踏式垃圾桶
的示意图，下列说法正
确的是（ ）
A．两杠杆均为省力杠杆
B．两杠杆均为费力杠杆
C．ABC为省力杠杆
D．A′B′C′为省
力杠杆
②如右图，杠杆在水平
方向平衡，若将测力 计
缓慢地自位置1移到位
置2，并保持杠杆始终
水平平衡，则测力计的
读数变化是（ ）
A．不断增大B．不断减小
C．先增大，然后减小
D．先减小，然后增大
③ 右图，OA=25cm，
OB=20cm，OC=20cm，
AC=15cm，杠杆水平平
衡，测力计示数为（ ）
A．36N B．45N
C．50N D．60N 帮学生解决实验中的过程性问题。
教师概括方法。
通过几道代表性的习题训练有助于提高学生对杠杆原理的应用能力。
三、滑轮、滑轮组
（17分钟） 引导学生画 出两种滑轮的示意图，利用杠杆原理说明各自特点，掌握实质。
强调：①两种滑轮的支点位置不同。
②滑轮组综合了两种滑轮的优点。
③滑轮组中施力的判断：（不计摩擦）
竖直装配F= G物或F= （G物+G′）
水平装配：F= f摩
④动力作用点与阻力作用点移动距离的关系：S=nS′ 学生画图分析。
训练：
①右图匀速提升重物，
甲的示数为18N时，
重物为 N，如 果测
力计移到水平位置
匀速拉，乙的示数
将 ，该滑轮
是 滑轮。
②如右图，G=500N，
滑轮重10 N，当物体
匀速上升时，挂钩B
承受的拉力为 N，
挂钩A承受的拉力
为 N，F= N。
若绳子自由地向上拉
过0．5米，则物体
移动 米。
③右图，重为30 N的
物体B在水平拉力作
用下沿水平面做匀速
直线运动，测力计示数
为6 N，若不计摩擦，
F= N，物体B
受到地面的阻力= N。
④有若干相同的滑轮用来组装滑轮组，每个滑轮重6 N（不计绳重及滑轮转动摩擦）。所用细绳最大承受拉力为11 N，要匀速提升30 N的重物，至少需要几个滑轮？画出滑轮组的组装图。 教师概括规律，小结方法，学生对典型问题进行强化训练以巩固提高。
简单机械和功(二)
【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理解的不够透彻，如对本节中要复习的功、功率和机械效率的关系，在进行功和功率的计算时，常出现乱套公式，测机械的效率和计算机械效率时，如何确定有用功和总功对学生来说是一个难点。针对以上情况，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，不乱套用计算公式，组织和引导同学分析和理解，通过比较的方法，借助例题加深理解。
【复习目标】
1、 通过知识的梳理，让同学对以前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理解，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 乱套用计算公式。
【复习重点和难点】
1、做功的两个必要因素。
2、功的计算和单位。
3、功率的物理意义，功率的计算和单位。
4、影响滑轮组的机械效率的因素，机械效率的计算。
【教具和学具】
多媒体（实物投影）
【课前准备】
要求学生根据老师提供的框架图中的问题进行准备。
知识点框架图：
定义：
做功的两个必要因素：
功 几种不做功的情况：
功的计算公式：
功的单位：
定义：
物理意义：
功 功率
功率的计算公式：
单位：
定义：
机械效率 机械效率的计算公式：
测滑轮组的机械效率：器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的因素：
【教学过程】
教学阶段与时间分配 教师主导 学生主体 点评
一、知识点的梳理(5～6分钟) 教师利用课件出示框架图，请学生按照框架图中的问题进行讨论回答。
老师可以引导学生得出答案，并做简单的点评。
学生回答框架图中的问题。
答：
功的定义：作用在物体上的力与物体在 力的方向上通过的距离的乘积。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
几种不做功的情况：一是物体由于惯性移动了距离，但没有受到力的作用；二是物体受到力的作用，但没有通过距离；三是物体受到力的作用，也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。
功的计算公式：W＝Fs
功的单 位：焦耳（J）
功率的定义：单位时间内所做的功。
物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
功率的计算公式：P＝ （P＝Fs）
单位：瓦特（W）
机械效率的定义：有用功和总功的比值。
机械效率的计算公式：?＝
测滑轮组的机械效率：器材、原理、步骤
影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的重力和动滑轮的重力。 这样可以高效梳理本节的知识点，对本节内容进行小结，为解决问题打下基础。
二、重难点的理解和解题指导（35～38分钟） 老师提出本节的重难点，组织学生进行讨论理解，并通过例题加深理解。
重难点一：物体是否做功。
例题：如图，下列四种情况，人对物体做功的是（ ）
请同学说出判断的理由。
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
请同学说出判断的理由。
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
请同学说出判断的理由。
重难点三：功和功率的计算。
老师介绍：功和功率的计算要注意“一一对应”，同时注意功率的变形公式（P＝Fv）的使用。
例题：如图所示，放在水平桌面上重为G＝4N的木块，在F＝3N的水平拉力作用下，5s内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为______J，拉力F对物体做的功为______J，拉力F做功的功率为_____W。
老师适当的点评。
例题：如图所 示，滑轮阻自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在F＝4N的拉力作用下，物体以5m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为_______N；在10s内滑轮组对物体做的功是___J，拉力F的功率是____ W。
老师适当的点评。
重难点四：机械效率的计算和测滑轮组机械效率的实验。
老师介绍：机械效率的计算，主要分为竖直方向和水平方向两种，难在如何计算W有和W总，如何判断s和h的关系，以及在水平方向?与G物、G动的关系怎样。
例题：如图，用一个动滑轮，把重100N的物体匀速提高3m，作用在绳子自由端的拉力为60N，求：（1）动滑轮的机械效率；（2）若用该动滑轮来提升重为180N的物体时，作用在绳子自由端的拉力为多大？此时，机械效率是多少？（不计绳重及摩擦）
老师点拨：在竖直方向，W有＝Gh；W总＝F1s；本题中的s=2h；由于不计绳重及摩擦，那么绳子的自由端的拉力F2＝
解题的关键是知道动滑轮的重力G动。
例题：一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽 车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮 组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
老师点拨：（1）在水平方向，W有＝F阻h；W总＝Fs；本题中的s=4h；根据机械效率的计算公式不难求出F。（2）根据拉力的速度和汽车的速度关系v=4v车，在利用P＝ ，便可求出功的功率。
例题：在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示。
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
(1) 在表格的空格处，天上合适的数据。
(2) 在图中用 笔画线代替细绳组装滑轮组。
(3) 第1次实验测得滑轮组的机械效率为_________。
(4) 如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以 估算出这时滑轮组的机械效率值应在______范围内。
老师点拨：（1）（2）中可根据表格中的 s=nh，本题中的n＝5，来进行解题。（4）可根据影响滑轮组的机械效率的因素着手解题。
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况着手。
学生回答。
答：D。
学生给出判断的理由。
学生进行讨论。
答：
功率和功之间没有直接的因果关系，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。
学生给出判断的理由。
学生回答。
答：D。
学生给出判断的理由。
学生通过做题加强理解。
学生按照计算题进行解答。
答：0；6；1.2。
学生按照计 算题进行解答。
答：12；600； 6。
学生解答。
解：（1）?＝ ＝
＝ ＝83.3％
（2）F1＝
G动＝2F1－G物1＝2
F2＝
＝ ＝100N
?＝ ＝ ＝ ＝90％
学生解答。
解：（1）?＝ ＝
F＝ ＝750N
（2）P＝ ＝750N×0.4m/s＝300W。
学生解答。
解：（1）40；（2）n＝5 绕法如图（3）66.7％（4）范围66.7％< ?<72.7%
由老师提出本节的重难点，组织和引导同学分析和理解，达到对知识和能力的提高。
三、巩固练习的布置（1分钟） 老师选一套对应的练习，基本题在这套练习上完成，选几道重难点的题上作业本。 记下老师布置的作业。
【教学资源】
《2005年南京市中考指导书----物理》 南京出版设
《决胜2006锁定中考----物理》 中国和平出版设
【教学评析】
通过这样一节复习课，可以让学生学会一些学习的方法，如通过知识的梳理，对所学的内容进行小结，利用比较的方法来解决易混淆的知识，有助于对学生的知识和能力的提高。
功
1.功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
2. 三种不做功的情况：（1）有力没距离、（2）有距离没力、（3）力的方向与物体移动方向垂直。
3.功的计算：功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离）
功的公式：W=Fs;单位：W→焦；F→牛顿；s→米。（1焦=1牛·米）。
4.功的原理：使用任何机械都不省功。
功率
5.功率（P）：物理意义：表示做功快慢的物理量。
定义：单位时间（t）里完成的功（W），叫功率。
计算公式：P=W/t=FS/t=Fv。单位：P→瓦特；W→焦；t→秒。（1瓦=1焦/秒）
机械效率
6. 滑轮组里
有用功：W有用=G·h
额外功：W额外=G额·h
总功：W总=F·S （F:人作用在绳端的力； S=n·h）
7.机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式：η=W有/W总
8. 提高机械效率的方法：
（1） 有用功一定，减小额外功；减轻机械自重，减小摩擦。
（2） 额外功一定，增大有用功；增加所提物重。
机械能
1.一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。
2.动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
（1）探究动能与速度关系，要控制质量不变。通过改变同一小球A由斜面下落的高度来改变速度，高度越高，速度越大；
（2）探究动能与质量关系，要控制速度不变。让不同质量小球由同一高度下落。
（3）通过观察木块B移动的距离来观察动能的大小。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能：物体由于被举高而具有的能。
6.物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
7.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。
8.物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
9.机械能：动能和势能的统称。（机械能=动能+势能）单位是：焦耳
10. 动能和势能之间可以互相转化的。
方式有：动能 重力势能；动能 弹性势能。
11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
对比甲乙可知，W  和W  均相同，所以机械效率也相等，因此可得结论（1）：同样的滑轮组，不同的绕法时，提升相同的重物，机械效率相等；
对比乙丙可知，W 相同，W 不同， 由机械效率的公式  得  ，在忽略摩擦及绳重的条件下，滑轮组的机械效率  ，可推出，η  <η 
因此可得结论（2）：
同样的滑轮组提升重物时，所提物体越重，机械效率越高；
对比甲丙可知，W 相同，W 不同，并且丙的额外功大于甲，因此机械效率更低，可得结论（3）：
提升相同的重物时，滑轮组中的滑轮个数越多，机械效率越低。
例题；在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。
（1）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 η乙（选填：＞、＜或＝）。
 （2）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答：
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