人教版九年级上册物理第十二章重点_百度知道
人教版九年级上册物理第十二章重点
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人教版_初三_物理_全一册_九年级物理全一册第十三章内能第1、2节《分子热运动、内能》
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八年级物理下册第十二章教案［人教版］
[导读]第十二章 功与机械 一、功 授课地点： 教室 授课时间： １课时 【仪器材料】 小铁球、长木板、砝码、线等 【 教学目标 】 1．知识与技能： （１） 明确做功的两个必要因素，能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功； （２）初步理解功的计算公式，知道功的单位是焦...
第十二章　功与机械一、功授课地点：　　教室
授课时间：　　１课时
【仪器材料】　　小铁球、长木板、砝码、线等
【 教学目标 】
　　1．知识与技能：
　（１） 明确做功的两个必要因素，能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功；
　（２）初步理解功的计算公式，知道功的单位是焦耳，并会进行有关计算；
　（３）知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时，该力不做功；
　（４）知道功率的概念，会进行简单计算。
　　2．过程与方法：
　　经过举例，理解功及功的必要因素，培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3．情感、态度与价值观：
　　通过用力未做功的实例，引起学生适当焦虑，激起其学习功的知识内容的好奇心，使之积极参与判断是否做功的讨论。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、复习提问
提问：力的三要素是指哪些？
提问：重力的方向是怎样的 ?
提问：力作用在物体上会怎样 ( 产生什么效果 ) ？
　　回答问题。
　　回答问题。
　　回答问题。
会改变物体的状态。
二、新课引入
由力的不同作用效果引出功。举例：推桌子：小明和小聪分别用力推动桌子，小明虽费了力气，但桌子没有移动，小聪用力将桌子推走了。
还可举些其他例子。
例如：擦黑板。用力压黑板擦，在黑板上挪动黑板擦。
推箱子，搬椅子......
　　由这些例子给出功的定义。
区分不同情况理解。
三、新课展开
1．力学中功的含义
我们常说的功是有"成效"的意思，但在物理学中它还有特殊的含义。当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，我们就说这个力的作用有了成效，力学里就说这个力做了功。
显然力做功有两个条件。
一是 作用在物体上的力。 （F）
二是 物体沿力的方向通过的距离。 （S）举例：　　⑴ 举重运动员向上举杠铃，作用在杠铃上的力是向上的，并且杠铃向上运动了一段距离，我们说运动员对杠铃做了功。
　　⑵ 直升机向上拉动铁塔，对铁塔有一个向上的拉力，铁塔在这个拉力的作用下，沿拉力方向向上移动了一段距离，我们就说飞机对铁塔做了功。
2．判断物体是否做功
举多个例子，要求学生判断是否做功。例如：⑴ 火箭升空，燃烧的气体对火箭有没有做功？
学生答：做了，因为燃烧的气体对火箭有一个向上的推力，火箭在这个推力作用下向上通过了一段距离。
　　⑵ 同学们将自行车推进校门，对车有没有做功?
学生答：做了，因为人对车有一个向前的推力，车在这个推力作用下前进了一段距离。
　　⑶ 一人用很大的力推一辆汽车，汽车没移动，推力对物体有没有做功？
　　⑷ 推讲台没推动。
　　⑸ 手提一桶水在水平地面上行走，提桶的力有没有对桶做功？
　　⑹ 在光滑的水平冰面上，一物体由于惯性做匀速直线运动，没受力。
学生答：不做功。
　　要求学生举例，可将学生举的例子写在黑板上。
学生举例。
　　进行分析。
　　教师注意三种不做功的情况：
　　(1)物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零。
　　(2)物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的距离与力的方向垂直。
教师根据学生的回答再次强调做功的两个因素。
　　(3）物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段路程，也就是没有力做功。
　　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。
　　教师小结：从以上例子，我们进一步认识了力学中功的含义，即一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，我们就说这个力做了功。
3．功的计算
　　我们知道了力做功的两个条件，那怎样来计算功呢？
　　功的计算公式：功＝力×距离
　　即：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
　　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，则功的公式可写成： W ＝ Fｓ。
　　在国际单位制中，力的单位是牛顿（ N ），距离的单位是米（ m ），功的单位是牛顿?米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦（ J ）。
　　1 焦＝１牛?米。
　　几点说明：
　　①使用 W ＝ Fｓ，要注意单位的统一。
　　②做功的多少只由 W ＝ Fｓ 决定，跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。
　　③知道 1 焦的物理意义，知道 1 焦的大小。
例题：（书上例题）用20N的水平推力，使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m，试求推力和重力对物体做了多少功？
　　由一名学生板演，其他学生自己演算。要求解题规范化。
　　一名学生板演，其他学生自己演算。
　　追问：此题中物体受到几个力的作用？哪个力做了功？对什么物体做功？重力做了功没有？为什么？
　　学生回答，教师小结。
　　学生回答。4．功率　　物体在力 F 作用下经过时间 t 运动了距离 ｓ ，求 ① 力对物体做的功
　　② 物体运动的快慢。（类比）
　　我们在运动学中学过物体运动的快慢是物体单位时间里运动的距离。v ＝ s /t　　那么力做功的快慢呢？就是力在单位时间里做的功。我们把它叫做功率。
　　定义：功率 P ＝ W /t
　　单位： W
　　1W ＝ 1J/s
　　可提供例题要求学生计算。
　　学生理解。
三、课堂小结
　　本节课我们学习了力学中 "功"的概念，知道了做功的两个必要因素，给出了功的计算公式
W =F?ｓ，知道了功的单位是焦耳。大家完成课后练习，帮助自己更好地理解功的意义，学会功的计算。
【 实践活动 】
　　课外小实验：测出自己上楼时所做的功及所用的时间。
　　要求：
　　1 ．测出：
　（ 1 ）体重 G ；
　（ 2 ）楼层高 h ；
　（ 3 ）上楼所用的时间，按正常速度走上去所需时间 t 1 ，快速跑上去所需时间 t 2 。
　　2 ．计算：
　　（ 1 ）上楼所做的功；
　　（ 2 ）两次登楼过程的功率。
【 板书 】
　　1 ．功的定义：
　　如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离，就说力对物体做了功。
　　2 ．功的计算：
　　功＝力×距离
　　公式： W ＝ Fｓ
　　单位：焦耳 符号： J
　　3 ．功率：单位时间里完成的功，用 P 表示。
　　公式： P ＝ W /t
　　单位： W
　　　　1W ＝ 1J/s
授课地点：　　物理实验室
授课时间：　　１课时
【仪器材料】　　羊角锤等
【 教学目标 】
　　1．知识与技能：
　（1）知道什么是杠杆；
　（2）理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
　　2．过程与方法：通过举例认识杠杆，会分析杠杆的几个概念。
　　3．情感、态度与价值观： 体验科学探究的乐趣，了解杠杆在生活中的应用。
【 教学重点 】
认识杠杆。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、引入新课
　　通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的主要贡献有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言："给我一个支点，我可以撬动地球。"
　　置疑：阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗？
　　阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆，也就是这节课要研究的问题。
1.认识杠杆
　　要求学生观察书上图12－2－3：生活中的常见的杠杆。
　　要求学生举出其他生活中的杠杆。
　　进行讨论，找出图中杠杆的共同特征--都绕一固定点转动。
　　教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。
　　要求学生分析其余杠杆的固定点。
　　得到杠杆概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。
　　"硬杆"指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体，可以是直的也可是弯的，形状也可以是各种各样，可是方的、圆的等。
　　要求学生再举其他例子。
　　例如：用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。
　　订书机可以很方便地把纸装订在一起。
举出生活中其他杠杆。
学生观察图，讨论说出它们的共同特征。
找到图中所示工具的固定点。举例。2．与杠杆有关的概念
　　首先认识杠杆的几个概念
　　支点 ( O ) ：杠杆绕着转动的固定点。
　　动力 ( F1 ) ：使杠杆转动的力。
　　阻力 ( F2 ) ：阻碍杠杆转动的力。
　　动力臂 ( Ｌ1 ) ：支点到动力作用线的距离。
　　阻力臂 ( Ｌ2 ) ：支点到阻力作用线的距离
　　力臂是支点到力的作用线的距离，作力臂的步骤：（ 1 ）找准支点；（ 2 ）沿力的方向作出力的作用线；（ 3 ）从支点向力的作用线画垂线；（ 4 ）标出力臂。
　　教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。
　　画出杠杆撬球中的各种物理量。
　　支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。如图所示，我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动，其中 O 点是不动的，所以 O 点就是支点。
　　力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，如图所示，动力的作用线是从 A 点起沿 F1 方向的直线。
　　从支点 O 向动力 F1 的作用线所画的垂线就是动力臂Ｌ1 ，从支点O 向阻力F2 的作用线所画的垂线就是阻力臂Ｌ2 了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线，只要把平面几何中作"点到直线的距离"的方法迁移过来，就不难解决力臂作法这一难点。
　　必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，如图所示中，不能把 OA 和 OB 作为动力臂和阻力臂。
　　例题： 在黑板上画出各杠杆的示意图，画出它们的支点、动力和阻力。
　　如：铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
　　由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂，巡回指导，最后进行讲评。
　　可选择分析一些实际杠杆，如：抽水机、汽车刹车踏板、胳膊、缝纫机踏板等。
学生理解。
　　4名学生画到黑板上，其余自己画。
　　有能力的学生选作。
三、课堂小结
　　认识杠杆，并介绍了杠杆的几个重要概念，学会分析生活中的杠杆。
【 实践活动 】
　　注意观察生活中有哪些杠杆，试着分析它们的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
【 板书 】
第二节 杠杆
　　杠杆：1 、杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。
　　　　　2 、杠杆的几个概念：
　　　支点 ( O ) ：杠杆绕着转动的固定点。
　　　　　动力 ( F1 ) ：使杠杆转动的力。
　　　　　阻力 ( F2 ) ：阻碍杠杆转动的力。
　　　　　动力臂 ( Ｌ1 ) ：支点到动力作用线的距离。
　　阻力臂 ( Ｌ2 ) ：支点到阻力作用线的距离。
二、杠杆（二）
授课地点:　　　物理实验室
授课教师:　　
授课时间:　　　1课时
【仪器材料】　　　杆秤
分组实验器材:　铁架台、杠杆、钩码等
【 教学目标 】
1．知识与技能：
（１） 知道杠杆平衡的条件；
（２） 能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
2．过程与方法： 经历"探究杠杆平衡条件"的过程。
3．情感、态度与价值观： 体验科学探究的乐趣，了解杠杆在生活中的应用。
【 教学重难点 】
探究杠杆平衡条件。
【 教学方法 】
实验探究法。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、 杠杆的原理
　　出示杆秤，对杆秤进行分析，画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
　　使用杆秤称水果，要求称不等量的水果，请一位学生上来演示。
　　学生称不等量的水果。
　　置疑：
　　你为什么要这样称 ?
　　因为要使杠杆达到平衡，如果杆秤不平衡了，就无法称出水果的多少，且要根据水果的多少来移动秤砣或更换秤钮。
　　对，我们要使杠杆达到平衡。
　　杠杆的平衡与哪些因素有关，有什么样的关系 ?
　　与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
　　与水果及秤砣重量，还有他们与杠杆提手之间的距离有关。
二、实验探究
　　通过实验探究，得到确定的关系。
　　探究杠杆的平衡条件。
　　每2人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。
　　讨论实验步骤。
步骤如下：
(1) 将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡 ( 静止 ) ；若不是，可调节平衡螺母，使之水平平衡。
此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，可要求课后思考。
(2) 在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡为止。
(3) 重复多做几次平衡实验，得到不同数据。
(4) 将数据记录下来，分析得出结论。
　　记录的是杠杆上的格数，如果不在水平位置平衡，那么臂长就不等于格数×格长了。
开始实验，完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。
　　完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。
　　将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论 ( 杠杆平衡的条件 ) 。
　　教师可提出各种猜想，加减乘除关系都可。
　　可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条件。
　　学生分组认真探究，将结果填入自己设计好的表格中，同时对得到的结论进行分析、讨论。
　　对公式进行变形可以得到比例式 ，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。
　　学生：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
【课堂练习】　　
　　1．画出下图中 F＇和 F＂的力臂，并比较杠杆平衡时 F'
与 F＂的大小．
　　2．下图所示杠杆，OA 长20cm，AB 长60cm，现在 A 处挂一重200N的物体，若使 B 处的弹簧秤示数最小，弹簧秤的方向怎样？弹簧秤的示数是多少？
练习，理解。
三、杠杆的分类
由杠杆的平衡关系，可以得到当力不等时，对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类：杠杆类省力杠杆
力臂的大小关系L１& L２L１& L２
力的大小关系F1 & F２F1 & F２F1 = F２力的作用点移动距离的大小关系s1 & s ２费距离s1 & s ２省距离
ｓ1 = ｓ２
跟随教师分析出三种类型的杠杆。
分析中提出相关问题：省力、费力是谁相对谁而言？省距离、费距离的含义是什么？
举例分析：从撬棒撬石头分析费距离的含义。
所谓省距离或费距离指的是动力作用点移动距离ｓ１ ，相对于阻力作用点移动距离ｓ2 而言的。杠杆平衡条件说明，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力是省力杠杆。如图所示，当动力作用点移动 ｓ1 距离时，阻力作用点移动ｓ2 距离，且ｓ1 &ｓ2 ，因此使用撬棒撬石头省力而费距离。
　　思考，回答。
要求学生举例，并进行分类。
举例，分类。
四、课堂小结
杠杆的平衡条件 F1Ｌ1 ＝ F2Ｌ2；
　　杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。
【 实践活动 】
1. 通过探究，你能理解阿基米德的名言吗? 请就此写一篇短文。
2. 用杠杆知识分析、理解天平的原理和调整过程。
【 板书 】
杠杆平衡的条件：
动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
F1Ｌ1 ＝ F2Ｌ2
授课地点： 　　物理实验室
授课时间： 　　1课时
【仪器材料】 　　定滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计
分组实验器具： 动滑轮、绳子、钩码、弹簧测力计、铁架台、刻度板
【 教学目标 】
1．知识与技能：
使学生借助已有知识：理解滑轮的原理 , 知道滑轮的作用。
2．过程与方法：
由问题的提出、猜测、经过实验探究 , 使学生亲身经历物理问题的研究过程。
3．情感、态度与价值观：
体验科学探究的乐趣 , 学习科学的探究方法 , 从而领悟科学的思想和精神 , 培养抽象思维和论证问题的能力。通过对实验数据的收集 , 培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
【 教学重点 】
定滑轮、动滑轮的作用。
【 教学方法 】
采用实验探究、讨论归纳的方法。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、复习提问
1．杠杆有哪三种？各有什么特点？举例说明。
2．剪铁用的剪刀和镊子是省力杠杆还是费力杠杆？
学生回答。
教师出示实物并进行演示，并画出这两个杠杆的示意图。要求学生正确画出它们的力臂，讲清道理，说明结论。
剪铁用剪刀和镊子两杠杆示意图如图所示。
画出力臂。
二、新课引入
教师先举一个滑轮的实例，再要求学生举滑轮的例子，根据使用时滑轮的不同情况进行分类（即按定滑轮和动滑轮分类）。
学生举例。
提问它们的特点是什么，由此给出定义：滑轮是一个周边有槽、并可以绕轴转动的轮子。
教师给出滑轮的分类。
滑轮有两种：定滑轮和动滑轮。使用时滑轮的位置固定不变的叫做定滑轮，使用时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫做动滑轮。
讨论特点。
再举些滑轮实例，可连接录像。
学生观看录像。
1 ．定滑轮
观察定滑轮。定滑轮工作时，它的轴固定不动。
　　举例：如旗杆顶部的装置为定滑轮。
　　(2) 提问：使用定滑轮有什么特点？
　　观察定滑轮工作的状态，轴是固定不动的。
　　演示实验：
　　① 称量钩码的重力；
　　② 演示如图所示的实验，匀速拉动弹簧测力计，物体上升，拉力的方向改变，但弹簧测力计的示数不变，特点是 G ＝ F 。使用定滑轮吊起物体时，可以改变力的作用方向，达到操作方便的目的。
　　观察实验：
　　学生通过教师的演示得出使用定滑轮可以改变力的作用方向，定滑轮不能省力。
　　提问：使用定滑轮不能省力，那么能否省距离？能否省功？
　　学生思考
　　按照下图进行演示。使学生清楚地看到："动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等，使用定滑轮不能省力，也不能省距离。" 由此得出使用定滑轮不能省功。
　　观察实验，得出结论：
　　① 动力作用点移动的距离 s 与物体上升高度 h 相等，使用定滑轮不能省力，也不能省距离。
　　② 由 W ＝ Fｓ得出 W 与提升物体所需的功Ｇh相等，使用定滑轮不能省功。
2 ．动滑轮
(1) 教师边讲边演示动滑轮提升重物。
要求学生讨论分析，此时提起重物使用的滑轮与刚才演示实验使用的定滑轮有何不同点？
教师在学生讨论后小结：动滑轮工作时，轴和重物一起移动。另外用力方向也不同，用定滑轮时拉力方向是向下的，使用动滑轮提升重物时拉力的方向是向上的。
(2) 提问：使用动滑轮有什么好处？动滑轮中绳的拉力和做功情况怎样？
　　学生讨论。
　　(3) 组织学生实验，按课本实验探究，参照下图进行实验。
　　由于研究定滑轮时教师已演示过实验，学生可以自己设计出实验步骤。
　　说明：重物用 2 个钩码表示，有利于分析数据。用弹簧秤测出钩码重。读取弹簧秤的示数时，跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行。
　　学生实验，教师巡回指导。
实验：两人一组，自行设计实验步骤及表格记录数据。
　　按左图所示进行实验。
　　观测弹簧测力计的示数F１ 和 F２ 及钩码升高的高度 H 和手拉弹簧测力计拉起的高度ｓ。
　　学生实验完毕后，教师请几组学生分别将自己的一组数据填到教材中的表格中，分析学生数据。
　　(4) 总结：
　　使用动滑轮提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
　　两根绳子吊着重物和滑轮，这两根绳子的力之和约等于钩码的重力，符合平衡力的原理。
　　动力作用点移动的距离ｓ是物体上升高度 H 的 2 倍。
　　使用动滑轮不能省功。
　　说明：在提升钩码的过程中也把动滑轮提升起来了，当钩码重远大于动滑轮重时，动滑轮才可忽略不计，从而得出使用动滑轮可以省一半力的结论。
　　通过数据分析得出：
　　⑴ 使用动滑轮提升钩码，弹簧秤的示数约是钩码重的二分之一。
　　⑵ 动力作用点移动的距离ｓ是物体上升高度 H 的 2 倍。而使用动滑轮虽不能改变力的方向，但可以省一半力。使用动滑轮不能省功。
三、课堂小结
认识定滑轮、动滑轮。
【 实践活动 】
　　建议："发展空间"中的"我的设计"。
【 板书 】
第三节 滑轮
　　一、 定滑轮
　　1． 滑轮的位置固定不变。
　　2． 不省力 , 可以改变力的方向。
　　3． 使用定滑轮不省功。
　　二、 动滑轮
　　1． 滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动。
　　2． 可以省一半力 , 但不能改变用力方向。
　　3． 使用动滑轮工作，不省功。
四、功的原理及应用
　　教学要求
　　（l）常识性了解功的原理。知道使用任何机械都不省功。（2）会应用功的原理进行简单的计算。（3）会计算机械做的功和不使用做的功。
　　教学重点、难点1.理解功的原理。通过实验，设置物理情景，培养学生分析归纳的能力。2.利用机械做的功，不使用机械做的功。
　　教学过程
　　一、复习提问
　　1．做功的两个必要因素是什么？举例说明。计算功的公式和单位是什么？
　　二、进行新课
　　1．引入、提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是不是也能省功呢？
　　2．组织学生完成课本本节实验l、2。
　　学生自己实验。教师巡回指导。
　　（1）明确实验目的是研究使用杠杆（或滑轮）提升重物时能不能省功？即手对杠杆（或滑轮）做的功与杠杆（或滑轮）对重物做的功是否相等。
　　（2）明确实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。
　　图14-4，实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。图14-5实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。
　　钩码重G＝mg。
　　（3）测量砝码提升的高度和手移动的距离时，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用杠杆（或动滑轮）提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。
　　（4）实验中，杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计，因为实验研究的是理想机械。
　　（5）按课文实验1、2，并参照图13-4、图13-5组装实验器材，将实验结果填入课文表格中，写出实验结论。
　　3．总结实验结论
　　①学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板）上。
　　②实验表明：
　　利用杠杆提升砝码，使用杠杆所做的功F?s（焦）和直接用手所做的功G?h（焦）相等，即使用杠杆不能省功。
　　利用动滑轮提起砝码，使用滑轮做的功F?s和直接用手所做的功G?h相等，即使用动滑轮也不能省功。
　　总结出功的原理并板书："二、功的原理
　　1．使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。
　　2．功的原理对任何机械都适用。"
　　3．提问：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？（课文后"想想议议"）
　　要求答出：可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。
　　4．例题：课本章后习题5。
　　教师板演讲解。首先弄清已知条件、物理过程。
　　三、布置作业
　　1．填写课文章后"学到了什么" 2。
　　2．课本习题6。
　　3．自学课本"斜面"。
五、机械效率
授课地点： 　教室
授课时间： 　１课时
【 教学目标 】
　　1．知识与技能：
　　（１） 理解有用功、额外功和总功的含义；
　　（２） 理解机械效率的定义及物理意义，会进行相关的计算；
　　（３） 知道提高机械效率的意义和主要方法。
　　2．过程与方法：
　　经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率；通过讨论，了解如何提高机械效率。
　　3．情感、态度与价值观：
　　关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、有用功、额外功和总功的概念
观察教材图12-5-1或举一个具体的例子。机械做功，如起重机将砖块提升到楼顶，除了克服砖块重力做功外，也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功；此外，由于物体之间总存在摩擦，所以起重机对砖块做功的同时，或多或少要克服摩擦做功。
起重机提升砖块做的功是有用功，提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。有用功和额外功之和叫总功。
用 表示总功， 表示有用功， 表示额外功，它们的关系是
　　举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念
　　提问，人用水桶从井中提水，有用功、额外功、总功各是什么？
　　视学生理解程度可再举几个例子。
　　回答：提升水做的功是有用功；提升水桶、竹竿做的功是额外功；二者之和为总功。
二、机械效率举例
引出机械效率
学校二楼的墙坏了一个洞，修补的话需要40Kg 的水泥。如果你是建筑工人，你需要将40Kg 的水泥从一楼搬到二楼。现在你手上有重5Kg 的铁桶，重2Kg 的塑料桶，都能装下40Kg 水泥，你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去，当然也可以自己提上去。
提问：你愿意采取哪种方法？
提问：为什么？
　　回答：叫楼上的同事用塑料桶把水泥提上去。
　　回答：省力或做的功少。
提问："做的功少"指的是什么功少？有用功、额外功、还是总功？
　　回答：总功。
提问：三个方法做的总功不同，有用功相同吗？
　　回答：相同。
　　逐步引导。
　　任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大，说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
　　机械效率的符号是η，读作： yita ，常用百分数表示。
　　说明：η为一比值，没有单位。
提问：总功又等于有用功和额外功之和，则η又可以表示为什么？
说明：在实际机械中，由于机械重力、摩擦力等等因素的存在，额外功 是一定存在的，即 &0 ， 可见η & 100%； 只有在理想机械中，机械重力、摩擦力等等因素可以忽略，这时 =0 ，
η = 100% 。
　　回答：
三、例题例题：如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m，所用的拉力 F 是250N，求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
教师板演。
解：人做的总功 等于人拉绳子的力 F 乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N，s=2×h=2×2m=4m，h 为货物提升的高度。
= Fs = 250N × 4m = 1000J
有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力 G=400N ，提升高度 h=2m 。则
= Gh = 400N × 2m =800J
= - =J=200J
η = （ / ） × 100% =（ 800J/1000J ） × 100%=80%
　　总结：由例题得知，只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个，就可以算出用机械做功过程中的机械效率。
　　学生思考解答。
四、提出提高机械效率的意义
机械效率表示有用功在总功中所占的比值，机械效率越大，做相同的有用功，需要的总功越少，机械能够更好地发挥效用。η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。
提问： 如何提高机械效率呢？
　　回答：由η = （ / ） × 100% ==[ /( + ) ] × 100% 可以看出 : 在 一定时，减少额外功 ；在 一定时，增加 ，可以提高η。
　　回答：可以采取减轻动滑轮重量以及减少滑轮与绳子之间摩擦的方法。
提问：例题中可以采取什么方法减少 ？
　　当机械一定时，在可能情况下，增加 ，也可以提高η。
　　提问：例题中怎样增加 ？
　　回答：增加被提起货物的质量。
五、与功的原理对比
说明： 一般来说，用机械对物体做功，有用功 是固定的，这时候，机械效率越高，机械需要做的总功就越少，可见，机械效率越高的机械越省功。
提问：这和功的原理中说的"任何机械都不省功"矛盾吗？
　　回答：不矛盾 ，功的原理说的是使用机械时，人们做的总功，不会少于有用功。
六、课堂小结
今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念，学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一：机械效率η。通过η的计算公式：
η = （ / ） ×100%
=[ /( + ) ]×100%
　　讨论了如何提高机械效率的方法。
七、课后作业
　　学生活动手册相关内容。
【 板书 】
　　一、 有用功:
　　 　　额外功:
　　　　 总功: 有用功和额外功之和
　　二、 机械效率：η有用功跟总功的比值
　　η = （ / ） ×100% =[ /( + ) ]×100%
　　η无单位
　 　实际机械 η＜ 100%；理想机械η =100%
　　三、 如何提高机械效率
　　在 一定时，减少额外功 ；
　　在 一定时，增加 。
六、机械能
授课地点：　　多媒体教室
授课时间：　　１课时
【仪器材料】　　铅球，乒乓球 , 橡皮筋 , 纸弹 , 弹簧 , 小钢球
【 教学目标 】
1．知识与技能：
（１） 理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；
（２） 知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关；
（３） 知道机械能的概念。
2．过程与方法：
结合定义，寻找日常生活的各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
3．情感、态度与价值观：
在现实生活中树立起科学的能量的观念。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、新课引入
我们在日常生活中经常提到能量，也简称为能，诸如热能、电能、能源开发等等。"能量"是物理学中的一个重要概念，能量的概念跟功的概念有密切联系。 我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量。 并且，物体能够做的功越大，这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的，也是焦耳。
　　自然界中，能量的形式很多，今天我们学习最常见的能量的形式-- 动能和势能。
　　列举日常生活中常见的具有动能的物体。
有条件时可以幻灯片演示 : 失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的 , 跑动的人能撞倒别人...
　　这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
　　提问 : 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？
　　它们的能量是因为它们运动才具有的。 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
　　回答 : 它们都在运动。
提问 : 举例哪些物体具有动能。
提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关。相同质量的物体，速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关。具有相同速度的物体，质量越大动能越大。
　　总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大 。
　　学生举例。
三、重力势能
１．重力势能概念
　　物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。
　　提问 : 举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？
　　例如：举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里。高处的流水能够冲击水轮碾米，磨面。它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量。
　　分析一下它们的共同特点，它们的位置，都是相对于另一物体位置较高的方向。我们把 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
　　学生回答。
２．重力势能的大小和质量及高度有关
　　让学生列举具有重力势能物体的例子。
　　举例。
试问树上的苹果有重力势能吗？
反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？
说明: 注意" 能够 "二字，我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量，不是说物体做了功才有能量。即物体具有做功的本领就有能量，不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功 , 但"能够"落到地面把地上砸一个坑，就是具有重力势能。
　　回答：有，因为位置较高。
　　疑惑。
重力势能的大小和什么因素有关？
举例：举起同样高度的铅球和乒乓球， 铅球能够在落下时做的功多（可看地上砸的坑），具有的重力势能大。可见 : 物体的质量越大 , 具有的重力势能就越大。
同一个铅球举的高度越高，能够做的功也越大，具有的重力势能就越大。可见 : 物体的位置越高 , 具有的重力势能就越大。
总之：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
　　回答。
四、弹性势能
得出弹性势能的概念
弹性势能的大小与弹性形变有关
演示并说明 :
橡皮筋弹射纸弹 , 拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。
压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动 , 也能够做功。 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
它们有什么共同特点 ?
　　回答：都是有弹性的物体，并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
　　有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。 这种形状的改变叫做弹性形变。发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功，因此物体具有能量。我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
提问 : 请列举具有弹性势能的物体。
举例：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，拉弯的弓等。
很明显， 同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
提问 : 如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能了 ?
回答 : 没有弹性形变 , 就没有了弹性势能
通常，把重力势能和弹性势能统称为势能。
六、机械能
　　动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样，是焦耳。
　　提问: 推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少 ?
　　回答 :500 J
七、课堂小结
　　今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式-- 机械能。 它包括动能，重力势能和弹性势能。并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
　　从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？
【 实践活动 】
观察现实生活中哪些物体具有机械能。
【 板书 】
什么是机械能
一 能量 : 我们说一个物体 能够 做功，这个物体就具有能量。
　　１．动能 : 我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
　　物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
　　２．重力势能 : 物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
　　物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。
　　３．弹性势能 : 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能 .
　　同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
　　４．势能 : 重力势能和弹性势能统称为势能。
　　５．机械能 动能和势能统称为机械能。
七、改变世界的机械
授课地点： 　多媒体教室
授课时间： 　１课时
【仪器材料】 　斜槽、小钢球、 弹簧
【 教学目标 】
　　1．知识与技能：
（1） 理解动能和势能的相互转化，能举例说明动能和势能的转化；
（2） 能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况，培养学生理论联系实际的能力。
　　2．情感、态度与价值观：
通过列举一些学生感兴趣的机械 , 培养学生学习物理的兴趣，使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位，树立科学的发展观。
【 教学过程 】
教师活动设计
学生活动设计
一、新课引入
由上节课的作业引入新课
提问: 从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？
回答 : 从斜槽上端滚下的小球，有重力势能。在它下滚的过程中，由于高度在变小，重力势能也减小。在滚下的过程中有动能，它的动能越来越大，因为速度越来越大。
二、 动能和重力势能的相互转化
　　边演示边说明
　　( 让小球从斜槽最上端滚下 )
　　说明: 小球在斜槽最上端时，重力势能最大，动能为零；在从斜槽上端滚下的过程中，重力势能不断减小，动能不断增加，到斜槽最下端时，速度最大，高度最小，也就是说重力势能最小，动能最大。所以说在从斜槽上端滚下的过程中，小球重力势能逐渐转化为动能。
　　演示: 小球从斜槽最下端向上滚。注意不让小球滚出斜槽。
　　提问: 小球的动能和重力势能又怎样变化。
　　说明: 在从斜槽最下端向上滚的过程中，小球的动能逐渐转化为重力势能。
　　回答：小球的动能减小，重力势能增加。
　　总结: 在一定条件下 , 物体的动能和重力势能可以相互转化。
　　提问: 举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。
　　举例: 秋千，钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中，重力势能也在不断转化为动能，等等。
三、动能和弹性势能的相互转化演示:弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球在水平桌面上滚动。
说明: 在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。
提问: 举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。
　　举例: 拉开的弓的弹性势能转化为箭的动能, 等等。
四、弹性势能、动能和重力势能的转化演示:将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球弹起，上升到最高处后，又落到地面。
（可借助多媒体演示慢镜头）
提问: 这个过程中弹性势能、 动能和重力势能是怎么转化的?
　　用手指压住小球后，弹簧被压缩，也就是产生了弹性形变，具有了弹性势能，此时小球的动能为零；松开手后，弹簧慢慢回复到原来的形状，同时对小球做功，将小球弹起，弹簧弹性势能转化为小球的动能。
　　小球向上飞起后，高度越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，到达最高处时动能为零，重力势能最大；之后又在重力的作用下往下落，重力势能转化为动能。
总结: 在一定的条件下 , 物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
　　提问: 举出在现实生活中弹性势能、动能和重力势能相互转化的例子。举例。五、机械能同其它能之间的转化
　　说明: 物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外，还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
　　列举教材上几个图中的例子。
　　总结: 在一定条件下，机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
　　提问: 分析一下教科书图 12-6-4 中拉弓射箭过程中的能量。
　　分析其中能量的转化。
　　回答: 人的化学能先转化为弓的弹性势能，弓的弹性势能再转化为箭的动能。
六、改变世界的机械
　　引入新课
　　教学过程
　　凡能使我们省力或得到方便的工具，都可以称为机械。
　　人类文明的发展史就是一部机械的发展史，机械改变了我们的世界。我们来看看人类已经发展了多少先进的机械。
　　具体详细列举几种学生感兴趣的现代化机械。
　　如: 神舟5号 , 机器人 , 等等。
　　可采取多媒体辅助。
七、课堂小结
　　我们知道了:
　　在一定的条件下 , 物体的弹性势能、 动能和重力势能 可以相互转化。
　　在一定条件下，机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
　　现代化机械正实现着各种各样的能量转化，改变着我们的世界。
学生活动手册相关内容。
【 实践活动 】
制作麦克斯韦摆 , 并通过它研究动能和重力势能的转化；在因特网上查找有关神舟五号、机器人等有关资料。
【 板书 】
机械能的转化
　　一、在一定条件下, 物体的动能和重力势能可以相互转化。
　　在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。
　　在一定的条件下, 物体的弹性势能、 动能和重力势能可以相互转化。
　　二、 在一定条件下，机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
改变世界的机械
　　凡能使我们省力或得到方便的工具，都可以称为机械。
　　机械时刻改变着人类社会。
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