1、苏科版九年级物理上册全册教学设计第11章简单机械和功- 2 -11.1 杠杆- 2 -11.2 滑轮- 5 -11.3 功- 8 -11.4 功率- 12 -11.5 机械效率- 16 -第十二章机械能和内能- 21 -12.1 动能 势能 机械能- 21 -12.2 内能 热传递- 27 -12.3 物质的比热容- 30 -12.4 机械能与内能的相互转化- 34 -第十三章电路初探- 37 -13.1 初识家用电器和电路- 37 -13.2 电路连接的基本方式- 40 -13.3电流和电流表的使用- 43 -13.4 电压和电压表的使用- 50 -第十四章欧姆定律- 57 -14.1 电阻
2、- 57 -14.2 变阻器- 61 -14.3 欧姆定律- 65 -14.4 欧姆定律的应用- 68 -第11章简单机械和功11.1 杠杆教学目标【知识与技能】1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。2.知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。3.通过实验探究杠杆的平衡条件。【过程与方法】通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解杠杆的构造和平衡条件。【情感态度与价值观】通过观察生产、生活中的杠杆的应用实例，认识到物理知识与自然现象、生产和生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。教学重难点【教学重点】力臂的概念与画法；探究杠杆的平衡条件。【教学
3、难点】 探究杠杆的平衡条件。教学过程一、新课引入古希腊学者阿基米德曾说，他能搬动地球。但有个前提条件，你知道是什么前提条件吗？（给他一个支点和一根足够长的棍）为什么有了这两个条件就能翘起地球？这就是我们这一节课要学习的杠杆。二、新课教学设计情景问题某地发生大地震造成山体滑坡、崩塌，使得大量公路被山石堵塞。救援人员在接到疏通公路的命令后，在最短时间内赶到灾区进行公路疏通，但遇到很大的困难：有些地方大型机械无法到达，一些较大的石头无法搬动。如果你也是救灾人员，你会采取哪些方法来移走石头？哪一种方法更方便、省力？（用棍子翘石头等）进一步提问生活中有许多任务都是采用类似的方法来完成的，你能再举几个例子
4、吗？（羊角锤、剪刀、指甲刀、撬棒、开瓶扳手等）这些工具在工作时有哪些共同的特点？总结一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动。讲解一根硬棒能成为杠杆，必须具备两个条件：（1）要有力的作用；（2）能绕固定点转动。两个条件缺一不可。1.杠杆的五要素（1）支点：杠杆绕着转动的点。（2）动力：使杠杆转动的力。注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。（3）阻力：阻止杠杆转动的力。同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）我们把从支点到动力作用线的垂直距离
5、，叫动力臂。（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示） 我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。（即“一点、二力、二力臂”）提问：哪位同学来总结一下画力臂的方法？画力臂的口诀：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（支点到力的作用线的垂线）。2.探究杠杆的平衡条件我们通常是在杠杆平衡的情况下使用杠杆的，所谓的杠杆平衡指的是杠杆处于静止状态或匀速转动。杠杆倾斜叫平衡吗？（1）介绍实验装置（2）实验说明：在实验前我们应该使杠杆在水平位置上调平，为什么这样做？请同学们在实验完成后再来告诉我。接着请同学们观察一下，
6、如何调节才能使杠杆在水平位置平衡。（找学生起来说做法，教师演示）做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？（3）实验探究：在杠杆的左边挂上不同数量的钩码，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，设弹簧测力计对杠杆的拉力F1是动力，动力臂为l1,钩码对杠杆的力F2是阻力，阻力臂为l2。按照课本要求研究杠杆的平衡情况，并将结果记录下来。（学生实验，教师巡回指导）（4）实验分析：对实验数据进行分析。注意实验误差。（5）概括总结：动力动力臂=阻力阻力臂，如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2，这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。 3.杠杆的分类通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概
7、念。（1）请同学们画出各杠杆的力臂，判断哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？提问：费力杠杆有没有优点呢？进一步分析得出这些杠杆的特点。（2）请同学们回答以下问题：省力和费力的具体含义是什么？省距离和费距离的具体含义是什么？引导学生说出问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小，则省力。反之，则费力。引导学生说出问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小，则省距离。反之，则费距离。（3）根据上述的分析推断一下，等臂杠杆的情况是怎样？课堂小结通过本节课的学习，我们了解到杠杆的五要素、平衡条件及其分类，在生活中我们可以根据杠杆的知识能快
8、速的判断哪些实例是应用了杠杆的原理。板书设计11.1 杠杆一、杠杆的含义（1）定义：（2）五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。二、杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂三、杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。11.2 滑轮教学目标【知识与技能】1.认识定滑轮和动滑轮，能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的特点。2.知道定滑轮及其实质。3.能识别生活和生产中常见的滑轮。【过程与方法】通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解滑轮的构造。【情感态度与价值观】通过观察生产、生活中的滑轮的应用实例，认识到物理知识与自然现象、生产和生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。教学重难
9、点【教学重点】定滑轮、动滑轮的特点及其作用。【教学难点】 判断滑轮组的省力情况，会根据实际要求组装简单的滑轮组。教学过程一、新课引入学校每周一都要举行升旗仪式。提问：我们用力向下拉绳子，国旗上升，你知道旗杆的顶部有什么装置吗？学生回答，教师总结：旗杆顶部有一个滑轮，滑轮是一个周边有糟的轮子。观看实物，引出本节内容。二、新课讲解1.认识定滑轮和动滑轮观察课本中的滑轮，教师模拟后，请学生指出，在使用时图中的两个滑轮有何不同点？从而分辨出哪个是定滑轮，哪个是动滑轮。教师总结：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。如果轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，就称为动滑轮。演示：手拿一个滑轮问学生这
10、是什么滑轮。（可能是定滑轮也可能时动滑轮，关键看如何使用它）提问：你还能举出其他应用定滑轮或动滑轮的例子吗？可见，在生活中，滑轮这种简单机械被人们常用，人们为什么要使用滑轮？使用滑轮有什么好处呢？（学生尝试回答）2.探究使用定滑轮的特点组织学生实验：参照课本图和装置进行。提问：（1）改变弹簧测力计拉力的方向后，弹簧测力计的示数与钩码的重力大小有没有变化？（2）当改变钩码的个数时，情况如何？（3）你能从实验测得的数据中发现使用定滑轮的特点吗？说明：若钩码重力G与拉力F不等，说明线与滑轮之间有摩擦力。结论：使用定滑轮不省力也不省距离，但能改变动力的方向。3.探究使用动滑轮的特点（1）组织学生实验：
11、参照课本图和装置进行。（2）学生思考设计表格（3）通过实验将测得的数据填入表格。（4）总结动滑轮的特点。若要让动滑轮升高一个h，两边的绳子各减少h，这就意味绳子的移动端要上升2h；而重物是由两段绳子共同提升的，所以用一个动滑轮时能省一半的力，但却多费一倍的距离。教师归纳：使用动滑轮能省一半的力，但要费一倍的距离，不能改变力的方向。4.滑轮的实质：变形杠杆（1）定滑轮的实质是一个等臂杠杆。画图分析：如图中，定滑轮的支点是转轴O，动力臂是轮的半径l2，阻力臂是轮的半径l1。（2）动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆画图分析：如图中动滑轮的支点是O（而不是轮的中心），动力臂是轮的直径l1，阻力
12、臂是轮的半径l2。因此使用动滑轮可以省一半力。5.滑轮组学生看课本，思考：滑轮组到底是怎样省力的，省了多少力，其中拉力与物体的重力之间有怎样的规律呢？接下来我们通过实验来研究滑轮组的特点。（1）学生实验：组装由1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组。提问：有几种绕线方法？这几种方法有什么不同？（提示动滑轮上连着绳子的根数）然后用弹簧测力计直接挂钩码，称出物重。再用弹簧测力计通过滑轮组拉钩码匀速上升，并读出弹簧测力计的示数，即动力F的大小。研究用滑轮组提起重物所用动力大小与物重之间的关系，并说明拉力的方向和重物移动方向。教师画出数据表格后，学生实验，将数据计入表格，教师巡回指导。（2）总结：由学生报
13、告实验结果。重物由2段绳子吊着，拉力的大小约是物重的二分之一。重物匀速上升，拉力的方向向下。当重物由3段绳子吊起时，拉力大小约是物重的三分之一。重物是匀速上升，拉力的方向向上。提问：由此你能否总结出拉力的大小与物重之间有怎样的关系？（3）总结：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。”提问：（1）怎样判断物体被几段绳子吊着？（2） 是不是动滑轮的个数越多就越省力呢？为什么？（提示：使用公式的注意点）f1/n（GG动）。（考虑动滑轮重，但不计绳重和摩擦）说明：使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于货物升高的距离。因为杠杆平衡原理，省几分之一的力，
14、就要多移动几倍的距离。（演示）结论：使用滑轮组时，手拉绳子移动的距离s与物体上升高度h的关系是：snh。课堂小结通过学习本节课内容，我们知道滑轮分为动滑轮和定滑轮。定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向；动滑轮可以省力，但不改变施力的方向。板书设计11.2 滑轮1.滑轮的分类：定滑轮、动滑轮。2.定滑轮的特点：3.动滑轮的特点：4.滑轮组11.3 功教学目标【知识与技能】1.知道机械功的概念，能用生活中的实例说明机械功的含义。2.知道做功的两个必要因素。3.理解功的计算公式WFs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。【过程与方法】通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解功和能的含义，
15、学习从物理规律中归纳简单的物理现象的方法。【情感态度与价值观】通过观察生产、生活中的做功实例，认识到物理知识与自然现象、生产生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。教学重难点【教学重点】能识别物体在什么情况下做功，在什么情况下未做功。【教学难点】 怎样正确地测算功。教学过程一、新课引入“劳而无功”这一成语出自庄子天运 ：“是犹推舟子涉地，劳而无功。”释义“功”，功效。花了劳力却收不到功效，形容白费力气，可见古人早已知道花了力气而没有功效这一物理现象。那么我们物理学中的“功”是如何定义的？怎样才算做功呢？二、新课讲解(一)怎样才叫“做功”1.通过实验，体验“做功”。学生实验1：用力
16、沿水平方向推着小车前进。描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离。要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程。点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离s。学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程。点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离s。2.找找共同点，建立功的概念。仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：(1)这两个实验中同学的活动有什么共同点？ (2)物体为什么会移动一段距离？ (3)移动的距离和力之间有何关系？ 共同点：物体受到力的作用，并
17、沿这个力的方向移动一段距离。3.功的概念：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功， 简称功。(二) 如何判断力是否对物体做功1.做功的两个必要的因素：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上通过的距离。2.活动：请教室后排一位同学，将他的文具盒(或其他物品)送给老师。引起学生注意，再结合这一模型，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况(画出示意图)，讨论该同学作用在文具盒的力有没有做功。3分析课本活动2，进一步理解做功的含义。先让学生交流讨论，鼓励学生用科学语言进行表述。4练习：分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。 (1)手提着木块不动，木块受几个力的作用？
18、哪个力对木块做了功？为什么？ (2)放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力对小车做功了吗？为什么？ (3)工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后，小车还能向前运动一段距离，在这段距离上，工人还对小车做功吗？为什么？ 在学生讨论回答的基础上，归纳出三种不做功的情况：(1)物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程，也就是没有力做功(F0)；(2)物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零(s0)；(3)物体受力方向和物体运动的方向垂直(F与s的方向垂直)。典例解读 下列事例中，人对物体做功的是()A举着杠铃原地不动B扛着米袋慢慢登上楼梯C提水桶在水平地面
19、上匀速前进D用300 N的力推汽车，汽车没动【解析】判断力是否对物体做功，必须同时满足做功的两个必要条件，即作用在物体上的力和使物体在力的方向上通过一段距离，缺一不可，否则没有做功。【答案】B(三)怎样测算功1功的多少：(1)用力把一块砖匀速提升1 m，做了一份功W。(2如果用力把三块同样的砖匀速提升1 m，做功多少？(3)如果用力把一块砖匀速提升3 m，做功又是多少？点拨：从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢？学生交流后得出的结论有：(1)使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多；(2)力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多；(3)力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多；(4)功的多少
20、跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比。2.功的计算方法：定义：力对物体做的功，等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。(1)公式：功力距离，即 WFs；(2)单位：在国际单位制中，功W的单位：牛米(Nm)或焦耳(J)；(3)1 J的物理意义：1 N的力，使物体在力的方向上通过1 m的距离所做的功为1 J。即：1 J1 N1 m1 Nm。注意：在运算过程中，力F的单位：牛(N)；距离s的单位：米(m)。3.功的简单测算： (1)如图所示，请学生估算“用手匀速托起两个鸡蛋升高1 m时，手对鸡蛋做的功大约是多少。” (2)一人拉着重2000 N的车子沿水平方向前进5 m，你能求出此人做
21、了多少功吗？如果拉力为500 N呢？典例解读小朋友在平地上用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，他做了_功。如果把这个箱子匀速举高2 m，他做了_功。【解析】水平推箱子做的功W1，等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积。匀速举箱子时用的力F，与箱子的重力G大小相等、方向相反。举箱子是F克服重力使箱子在F方向上升高h所做的功W2FhGh。【答案】500 J200 J 课堂小结1做功的两个必要因素。2功的定义、公式、单位。强调：(1)功是力在距离上的积累效应；(2)1 Nm与1 J相等，是等价的。3强调解题规范化。板书设计11.3 功一、功的定义二、做功的两个必要的因素：1.
22、作用在物体上的力；2.物体在力的方向上通过的距离。三、功的计算11.4 功率教学目标【知识与技能】1知道功率的概念，知道功率计算公式、单位及物理意义。 2会计算有关功率的简单问题。 3通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。4通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。【过程与方法】通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。【情感态度与价值观】培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，培养将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。教学重难点【教学重点】功率的概念及计算。【教学难点】 功率的测量。教学过程一、导入新课讨论：
23、在建筑工地上，需要把几百块砖全部送到楼顶，你能想出几种办法？你认为应选择哪种办法？为什么这样选择？二、新课教学(一)如何比较做功的快慢力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。如何比较做功的快慢呢？活动： 怎样比较做功的快慢1观察课本图中两个情景，图中两种情况下，小明都在上楼，只是上楼的快慢不同。2讨论、交流，提出自己的看法。经过讨论交流，学生可以得出：用单位时间内做的功来表示做功的快慢。要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：一是物体做了多少功，二是物体做功所用的时间。3小实验：(准备：在讲台两侧地面上分别放四块砖。)实验1：两位同
24、学都搬四块砖，从地面搬到讲台上。要求：一位同学一次将四块砖搬到讲台上，另一位同学分四次将四块砖搬到讲台上，两次做功所用的时间也就不同了。实验2：要求：两位同学用相同的时间，一位同学将两块砖，另一位同学将四块砖，同时从地面搬到讲台上。实验3：要求：一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。观察讨论：谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。分析实验1可得出：方法一：做相同的功，用时少做功快。分析实验2可得出：方法二：做功时间相同，做功多的做功快。 分析实验3可得出：一位同学做功少，但用的时间短。另一位同学做功虽多，但用的时间长。让学生找出比较做功
25、快慢的方法。实际教学中，不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过程，提出用单位时间里所做的功来比较做功的快慢。教师指出，这是最简单也是最佳的方法。(二)认识功率1功率概念：物理学中，将功与做功所用时间的比叫作功率。2功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。3功率计算公式：功率功/时间， 符号表达式：PW/t4功率的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W。这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的，工程上还常用到千瓦(kW)做功率的单位。1 W 1 J/s，1 kW103 W。典例解读关于功率，下列
26、说法正确的是()A做功多的机械，功率一定大B做功时间短的机械，功率一定大C在相同的时间里，做功多的机械，功率一定大D做相同的功，所用时间长的机械，功率一定大【解析】功率是反映做功快慢的物理量，其大小决定于做功的多少和做功时间这两个物理量。【答案】C(三)功率的计算口答：1.人在3 s内做功150 J，求人的功率？2挖掘机在1 min内做了7.2106 J的功，求挖掘机的功率。教学分析：教学时要引导学生首先弄清题意，找出已知量和待求量，明确解题的过程。分析是沿着PW/tWGh的思路进行。典例解读一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2 m ，则这个人
27、在这段时间内的功率是()A1200 W B10 W C12 W D120 W【解析】人爬楼主要是克服重力做功，大小可以利用WGh进行计算；功率大小可以利用PW/t进行估算。由WGhmgh可知，只要测得人的质量和楼高，就能算出人做功的大小。【答案】D(四)学生实践体验活动：比一比，谁的功率大1设计实验：(1)要测出每个同学上楼的功率，需要知道哪些物理量？(2)怎样测量这些物理量？(3)测量顺序是怎样的？(4)怎么设计记录数据的表格？2测量过程：男女同学各选10名“运动员”排成两纵队，由两位同学记时间t，一位同学负责测量学生质量m ，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h，由教师指挥发出信号，学生开
28、始以最快速度跑上四楼。记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后比一比谁的功率大。姓名登楼的高度h/m登楼的时间t/s登楼的功率P/W课堂小结1功率概念及其物理意义。2注意功和功率两个概念的区别。3功率是机械的主要技术性能之一，是选购机械的重要依据。 4调查常见机械和电器的功率。板书设计11.4 功率一、功率的概念1.定义：2.物理意义：二、功率的计算11.5 机械效率教学目标【知识与技能】1知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。 2理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。3会测算滑轮组的机械效率。4知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。【
29、过程与方法】通过实验和分析,理解功和机械效率及影响机械效率的各种因素,并且最终能够从理论走向生活和生产。 【情感态度与价值观】通过实验培养学生合作的团队精神、实事求是的科学态度以及理论实践相结合,主动探究寻求真理的科学精神。教学重难点【教学重点】有用功、额外功、总功及机械效率。【教学难点】 同一机械的效率是可变的。教学过程一、导入新课现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，使用机械也要讲效率。那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。二、新课教学(一)有用功、额外功和总功日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)
30、。课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察。搬移物体过程中，可以用手直接搬，还可以利用机械。演示：(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。交流：这些实验中，如何测算人做功的多少？测算：测出上述实验中人所做的功。分析：利用机械时，所做的功为何多一些？讨论：哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？学生经过思考、讨论，可以作答。分析：哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？在学生回答的基础上，指出“有用功”“额外功”及“总功”的
31、含义。1有用功(W有用)：为达到目的人们需要且必须做的功。2额外功(W额外)：对人们既无利用价值又不得不做的功。3总功(W总)：动力所做的功。4总功等于有用功和额外功的总和，即W总W有用W额外。典例解读李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是()A对桶所做的功是有用功B对水所做的功是额外功C对水所做的功是有用功D对水所做的功是总功【解析】由题意可知，该同学的目的是把水提上来，所以对水所做的功是有用功；在提水的过程中，也要对桶和绳做功，这部分功是额外功。该同学对水、桶和绳做功的总和是总功。【答案】C(二)什么是机械效率讨论： (1)当你用水桶
32、提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？(2)当你用动滑轮提升重物时，你希望选用什么样的滑轮？为什么？至此，引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。1机械效率的定义：有用功与总功的比值。2公式：100%3讨论(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么？(2)机械效率的单位是什么？ (3)为什么机械效率总小于1？能不能等于1？(4)如何提高机械效率？ 4练习如左下图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220 N的泥桶，动滑轮重为20 N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了6 m，则泥桶上升了多少？滑轮组的机械效率是多少？典
33、例解读如右上图所示，拉力F80 N，物体重G120 N，若绳子自由端匀速拉动的距离s4 m，物体被提高的距离h2 m，求：(1)拉力所做的有用功；(2)拉力所做的总功W总；(3)该滑轮组的机械效率。【解析】关于滑轮组的机械效率，一般用有用功W有用Gh，总功W总Fs求解，另外snh(n为滑轮组承担物重的绳子股数)。【答案】(1)W有用240 J；(2)W总Fs320 J；(3)100%75%。(三)测算滑轮组的机械效率实验目的：测算滑轮组的机械效率。实验原理：100%讨论：(1)滑轮组工作中的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？(2)滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？(3)有其他简便的方
34、法测算总功吗？需要测量哪些物理量？ (4)为了求出滑轮组的有用功和总功，进而测出滑轮组的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？ 注意事项：(1)钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，以钩码的下端为标准读数。(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦。(3)测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，就是细绳自由端通过的距离s。实验结果：同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。思考：还有什么因素会影响滑轮组
35、的机械效率？为什么？典例解读在做“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)对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率_。(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知甲_(填“”“(3)在乙滑轮组中，增加钩码，再重复前面的操作，算出滑轮组的机械效率，跟原来的机械效率相比较课堂小结1有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。 2机械效率的含义。3机械效率总小于1。4提高机械效率的方法。板书设计11.5 机械效率一
36、、功1有用功2额外功3总共二、机械效率1定义：2意义：三、机械效率的计算第十二章机械能和内能12.1 动能 势能 机械能教学目标【知识与技能】1知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。2知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。 3知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。 【过程与方法】1.通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。2.通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。3.通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。【情感态度与价值观】能够运用“控
37、制变量法”进行实验设计，逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。 教学重难点【教学重点】建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素。【教学难点】 解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。教学过程一、引入新课用多媒体展示下列问题，师生共同讨论。1.高速公路上都有限制汽车速度的标志，想一想这样做的原因是什么？2.“忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下，如同一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆乘坐过山车的我在万分紧张的气氛中紧闭双眼，经历如此惊心动魄、激动不已的旅程，当我感觉过山车似乎平稳时，睁开了双眼。哎呀！太可怕了我正处于回环的最高处，而且还头朝下太
38、刺激了！”过山车速度为什么能够快慢不同的改变？过山车在最高点时，怎么会有平稳的感觉？想知道这里面的物理道理吗？通过本节内容的学习，聪明的你一定能找到答案。3. 置疑：你知道人为什么要吃饭吗？学生讨论。人类生活、生产离不开能量。因此，我们很有必要学习并了解一些有关能量方面的知识。问题：根据你的认识与了解，能说说能量有哪些形式吗？学生讨论回答。那么，什么物体具有能呢？指出：机械能是能量中最常见的一种形式。到底什么是能呢？请观察下列实验。二、新课教学(一)什么是能1演示实验(1)运动的小车推动木块运动。(2)被举高的重物下落将小桌子压入沙中。(3)被拉伸的弹簧拉动小车运动。2分析、讨论(1)运动的小
39、车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车有没有做功？你判断的依据是什么？(2)运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点？在学生回答的基础上，引出“能量”的概念。3“能量”的概念物体具有做功的本领，就说物体具有能。4如何去判断能的大小举例讨论：四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。分析：哪种风具有的能量最大？你怎样判断能的大小？总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。5能的单位和功的单位相同，都是焦耳(J)。典例解读下面关于功和能的说法中，正确的是
40、()A一个没有做功的物体，一定没有能量B甲物体的能量比乙物体的能量大，则甲物体一定比乙物体做的功多C在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以它具有能量D静止的物体，没有机械能【解析】做功是改变能量的一种途径，能量改变了多少，可以用做功的多少去度量。即功是描述物体在力的作用下取得的成效(移动的距离)，是一个过程，而能量是物体本身所具有的，是一个状态量，物体没有做功，不一定没有能量，主要是把握“能够做功”这个关键词，一个物体对别的物体能够做功，则说明它一定具有能量。【答案】C(二)机械能问题：运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧都具有做功的本领，所以都具有能。它们具有能的原因是否相同呢？回顾实验作
41、答：小车之所以具有能量，是因为其运动；重物之所以具有能量，是因为其被举高；弹簧之所以具有能量，是因为其发生了弹性形变。为了区分它们，物理学中作了如下规定：1动能：物体由于运动而具有的能量。2重力势能：物体由于被举高而具有的能量。3弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。机械能举例说明：日常生活中，哪些物体具有动能？哪些物体具有重力势能？哪些物体具有弹性势能？典例解读下面的物体中，只具有动能的是_；只具有势能的是_；既具有动能，又具有势能的是_。A停在地面上的汽车B在空中飞行的飞机C被起重机吊在空中静止的货物D弹簧E在水平铁轨上行驶的火车【解析】A项，停在地面上的汽车没有运动，它不具有动能；
42、因为其在地面上，它也没有势能。B项，正在空中飞行的飞机在运动着，它具有动能；它离地面有一定的高度，又具有重力势能。C项，在空中静止的货物，它没有动能，只有重力势能。D项，弹簧在没有发生弹性形变时，不具有弹性势能。E项，水平铁轨上行驶的火车，只有动能没有势能。所以，只有动能的是E只有势能的是C；既有动能又有势能的是B。【答案】ECB(三)动能的大小跟哪些因素有关1探究动能的大小跟哪些因素有关置疑：物体具有的动能大小可能跟什么因素有关？并说明猜想的依据。 学生猜想：(1)动能的大小可能跟物体的速度有关；理由：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小，(2)动能的大小还可能跟物体的质量有
43、关；理由：在车祸中，电动自行车撞倒行人的后果不太严重，而以相同速度行驶的大卡车撞人的后果严重。设计实验方案，思考：(1)怎样让小球自己运动起来，获得动能？(2)动能的大小可能跟两个因素有关，用什么方法进行实验？(3)怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？ (4)怎样比较小球动能的大小？ 分析现象、得出结论：质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大。 总结：物体的动能跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。2练习(1)一辆汽车突然加速行驶，它的动能_。为什么？(2)洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能_。为什么？(3)交通部门为什么要对车辆进行限速？为什么同一路段不同车辆限速不同？(四)势能的大小跟哪些因素有关探究：重力势能的大小跟哪些因素有关？置疑：物体具有的重力势能大小可能跟什么因素有关？并说明依据。学生猜想：设计实验方案，思考：(1)如何利用所给器材，比较重物重力势能的大小？(2)如何在实验中控制有关的变量？学生根据设计方案探究后，汇报结果；分析总结、得出
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