物理第十二章作业设计
一.单元信息
基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
物理 八年级 第二学期 人教版 简单机械
单元 组织方式 自然单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 杠杆 第一节
2 滑轮 第二节
3 机械效率 第三节
二.课时作业
第一课时 杠杆
(一)课前作业
作业性质 活动作业 完成时间 3 分钟
题目 我们伸手推门时,总是推在离门轴的最远处 (把手的附近),所以用 的力气非常小,在门轴的附近推门,一定要多用许多力气。这是为 什么呢? 门绕哪个固定点转动?哪个是推动力?哪个力阻碍门的 转动?
答案 动力作用线和阻力作用线离固定点远;门轴轴心; 手的推力; 门与 门轴间的摩擦力。
作业评价 1.小组成员参与度。 优秀
2.学生对生活中物理问题的热情。 优秀
3.学生语言组织表达能力。 优秀
设计意图 本题是一个每天经历的生活场景,,通过活动, 引导学生明白“杠杆 就在我们身边, 它有着怎样的共同特点呢? ”以及“杠杆都具有哪 五个要素。教师初步了解学生对杠杆的朦胧认识。
作业分析 难度 较易
来源 原创
(二)课堂作业
作业性质 实验操作 完成时间 5 分钟
题目 做一做:在探究杠杆平衡实验中, 1 为什么要均质木尺?而且保持 在水平位置平衡?2.施加动力和阻力时, 力的方向与木尺垂直的好 处是什么?如果力斜拉杠杆,力臂能读出来吗? 力的作用点相同 时, 那种拉法力臂最大,拉力最小? 3.多次实验的作用是什么?
答案 避免杠杆自重的影响; 垂直拉时可以在杠杆上直接读取力臂,且对 应力臂最大,力最小;倾斜拉杠杆, 力臂变小,不能直接读出; 多 次实验结论更具有普遍性。
作业评价 亲身体验探究过程, 感受科学规律的形成。 优秀
2.能分析, 处理信息, 得出结论。 优秀
3.书面或开头表述自己的观点。 优秀
设计意图 通过自己亲自实验感知力臂的概念; 认识调节杠杆水平平衡以及力 的方向与杠杆垂直的好处;通过对比,发现垂直拉杠杆时, 力臂正 好等于支点到力的作用点的距离。并总结出杠杆平衡的条件: 动力 X 动力臂=阻力 X 阻力臂
作业分析 难度 较易
来源 改编
(二)课堂作业
作业性质 实践作业 完成时间 6 分钟
题目 按照图示要求动手做一做,分析每种情景下对应的支点,动力, 阻 力,画出对应的力臂, 比较动力臂和阻力臂大小。
(
用开瓶器
打开瓶盖
)杆秤称物体质量 用撬棒撬钉 美发剪刀剪假发 园艺剪刀剪花枝 用玩具钓鱼竿钓鱼 托盘天平称水杯质量
答案 所有物体均可看成绕一个固定点转动, 该点即为支点;该物体即为 杠杆; 驱使杠杆转动的力叫动力, 阻碍其转动的力叫阻力; 动力和 阻力所在的直线叫动力作用线和阻力作用线;自支点作动力作用线 的垂线段,垂线段长度叫动力臂;自支点作阻力作用线的垂线段, 垂线段长度叫阻力臂。
作业评价 1.能积极参与,并通过亲自实践收集信息。 优秀
2.能分析, 处理信息, 得出结论。 优秀
3.书面或开头表述自己的观点。 优秀
设计意图 通过自己实践,体会动力和阻力的方向以及动力作用点和阻力作用 点的位置,并巩固力臂的画法,收集信息总结归纳出: 动力臂大于 阻力臂, 省力杠杆; 动力臂等于阻力臂, 等臂杠杆; 动力臂小于阻 力臂, 费力杠杆
作业分析 难度 较易
来源 原创
(三)课后作业
作业性质 书面作业 完成时间 6 分钟
(
2
) (
4
) 题目 3 1. 奥运冠军杨文军皮划艇的情景 (如图),他左手撑着浆柄顶 端,右手用力划桨,此时的船桨可看作是一个杠杆.以下选项正 确的是( )
A. B. C. D.
. 如图所示,欲使杠杆缓慢转动,在 A 点施加最小力, 它是
( )
A. (
F
)1 B. (
F
)2 C. (
F
)3 D. (
F
)4
. 如图所示,是小红和明明在探究“杠杆平衡条件”的实验过程
中 (1)实验前,将杠杆中心挂在支架上,调节两端平 衡螺母直至杠杆水平平衡, 目的 _________ . (2)实验中, 明明将弹簧测力计向右下方斜拉,直 至杠杆水平平衡, 这时弹簧测力计的示数会
_________ (填“变大”“变小”或“不变”),理由是 _________ (3) 若在杠杆支点左侧拉杠杆,为了使杠杆平衡, 则弹簧测力计 拉力方向应是竖直向 _________ . (4) 若改为在支点右侧第四格处挂钩码. 应 挂 个钩码才能爆出杠杆水平平 衡.(钩码规格相同) .用撬杆撬起大石快(如图所示),哪一种方式 更省力, 请具体说说理由。
答案 1.B 2.B 3. (1) 消除杠杆自重的影响(2) 变大,拉力力臂变小 (3) 上 4. 向上用力更省力, 因为阻力一定, 向上用力时阻力臂与动力 臂的比值大于向下用力时阻力臂与动力臂的比值。
作业评价 将所学物理知识与实际情境联系起来 优秀
能从物理学视角观察周围事物,解释有关现象和 解决简单的实际问题。 优秀
初步掌握杠杆平衡条件,以及最小力的条件 优秀
设计意图 巩固基础知识, 加深对力臂概念的理解。知道杠杆平衡条件, 知道 支点与力的作用点间距离等于力臂时, 对应的力最小。考察学生运 用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能力,学以致 用。
作业分析 难度 中等
来源 改编
(四)实践作业——制作:简易杠杆
材料 木杆, 纸杯,细线,纸,粘土,,铁钉,硬纸盒,橡皮,细沙
步骤 1.将细线穿过打好空的纸杯,系好; 2.将一根木杆固定在硬纸盒上,另一根 木杆在中央位置挖孔,用铁钉穿过孔钉 在竖直木杆的上端;且在横杆中央贴一 段彩泥 3.在剪好的半圆形纸片上,以中央为基 准, 向两侧画等分刻度; 贴在竖直木杆 的最上端 4.在一纸盒放橡皮,另一纸盒放细沙, 通过改变细沙的量以及另一纸盒的位
置,直至彩泥指向中央刻度线,观察力臂大小和细沙量的变化规律。
观察分析 1.杠杆平衡时, 另一纸盒离支点越远,添加的沙_________ 2.通过这个现象说明:
作业评价 1.能独立按照步骤完成制作 优秀
2.能仔细观察实验现象,并准确记录 优秀
3.基于实验现象,能进行简单分析 优秀
设计意图 这是一个制作类作业,通过小制作, 提高学生学习物理的兴趣,激 发学习欲望;同时, 通过自己制作杠杆, 更加深入的理解杠杆平衡 的条件
作业分析 难度 较易
来源 原创
第二课时 滑轮
(一)课前作业
作业性质 活动作业 完成时间 3 分钟
题目 做一做:胖同学站在一楼利用滑轮将重物吊到二楼,瘦同学站在二 楼也用滑轮但采用不同的方法也将重物吊到二楼,瘦同学觉得很省 力。 他们都用了什么机械?这个机械有什么作用呢?
答案 答案合理即可
作业评价 1.小组成员参与度 优秀
2.学生对科学探索的兴趣度 优秀
3.学生语言组织表达能力 优秀
设计意图 本题创设真实的问题情境,通过活动, 引导学生观察滑轮的结构特 点:带槽且绕固定点转动的轮, 认识定滑轮和动滑轮在使用过程中 的不同:轴随物体运动的滑轮是动滑轮, 反之为定滑轮; 明确定滑 轮作用 :不省力但可以改变拉力方向;动滑轮作用: 省力但不改变 拉力方向
作业分析 难度 较易
来源 原创
(二)课堂作业
作业性质 实践作业 完成时间 15 分钟
题目 做一做:1. (如图)在绳端和物体端标记一下,用弹簧测 力计沿竖直方向匀速拉绳,用刻度尺测量绳端移动距离和物体端移 动距离?比较拉力大小与物重关系? (
.
) 2.分别在两滑轮上标出支点,动力作用点和动力, 阻力作用点和 阻力,并作出力臂,比较动力臂和阻力臂大小 3.结合两滑轮的优点,能组装成滑轮组吗?
答案 定滑轮: S 绳=S 物, F1=G,l1=l2; 动滑轮: S 绳=2S 物, F2=1/2G, l1=2l2
作业评价 1.能积极参与,并通过亲自实践收集信息 优秀
2.能分析, 处理信息, 得出结论 优秀
3.书面或开头表述自己的观点 优秀
设计意图 通过自己亲自动手实验, 认识定滑轮和动滑轮的实质:定滑轮是等 臂杠杆, 动滑轮是动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆,对滑轮组有了 初步认识。
作业分析 难度 中等
来源 改编
(三)课后作业
作业性质 书面作业 完成时间 6 分钟
题目 1.关于滑轮,下列说法错误的是( ) A .使用定滑轮不省力, 但是能改变力的方向 B.使用动滑轮能省一半力, 还能改变力的方向 C . 定滑轮实质上是个等臂杠杆 D. 动滑轮实质上是个动力臂为阻力臂两倍的 2.用滑轮或组装的滑轮组提起同一物块,不考虑绳重,滑轮重及摩 擦,(如图所示) 其中最省力的是( )
3.飞飞组装了如图所示的滑轮组, 已知货物所受重力为 350N,动滑轮所受重力为 40N(绳重及摩擦不计), 则飞飞施加的拉力 F= 4. (如图)物块 A 在拉力 F 甲的作用下向左匀速滑动, 物块 A 受到地面施加的摩擦力为 40 牛 (不考虑绳与滑轮 的摩擦)。 要使 A 向右匀速滑动, 拉力 F 甲与 F 乙 的大小
分别为( ) A.40 牛,20 牛 C.40 牛,40 牛 B.20 牛,40 牛 D.20 牛,20 牛
答案 1.B 2.C 3.130N 4.A
作业评价 将所学物理知识与实际情境联系起来 优秀
将滑轮知识与力学相结合, 解决简单的实际问 题。 优秀
设计意图 基础题巩固基础知识, 加深对滑轮实质的理解,知道定滑轮作 用 :不省力,不费距离,但可以改变拉力方向,其实质为等臂杠 杆;动滑轮作用: 省力,费 2 倍距离,但不改变拉力方向,其实 质是省力杠杆;知道滑轮组 F=(G 物+G 动)/n (不计摩擦、绳 重);S 绳=nS 物, S 物为重物上升高度, S 绳为绳子自由端移动距 离
作业分析 难度 中等
来源 改编
第三课时 机械效率
(一)课前作业
作业性质 活动作业 完成时间 3 分钟
题目 上学时, 背书到二楼教室,做的有用功是什么?做的额外功是什 么?做的总功是什么?还能举出生活示例中的有用功和额外功 吗?
答案 克服书的重力做功为有用功, 克服书包重力做功为额外功;克服书 和书包的总重力做功为总功; 答案合理均可
作业评价 1.小组成员参与度 优秀
2.学生语言组织表达能力 优秀
设计意图 本题创设真实的问题情境,通过学生每天经历的事情,引发学生深 入思考:“什么是有用功, 额外功, 总功”,为滑轮组提升重物实验 中对三功认识做铺垫。
作业分析 难度 较易
来源 原创
(二)课堂作业
作业性质 合作实践作业 完成时间 6 分钟
题目 动手做一做:
1.针对同一重物, 用不同的滑轮组提升,机械效率有何不同? (相 同细绳) 2.针对不同重物, 用同一滑轮组提升,机械效率有何不同? (相同 细绳)
答案 1.动滑轮数目越少,越轻,机械效率越高 2.物体越重,机械效率越高
作业评价 1.能积极参与,并通过亲自实践收集信息 优秀
2.能分析, 处理信息, 得出结论 优秀
3.书面或开头表述自己的观点 优秀
设计意图 通过自己实践,体会到滑轮组的机械效率与动滑轮重, 物重和摩擦 有关,通过实验活动来认识交流与合作的重要性。
作业分析 难度 较易
来源 原创
(三)课后作业
作业性质 书面作业 完成时间 8 分钟
题目 1.小明组装一滑轮组,他对物块施加 F=250N 的拉力, 使物重为 2000N 的物块 A 沿水平方向匀速运动6m.所用时间为 2s,若地面对 物块施加摩擦力 f=600N,在此过程中( ) A.克服摩擦力做功为 4500J B.小明做功的功率为 1200W C.该机械的机械效率为80% D.物块 A 克服重力做的功为 1000J 2. 将 10N 的水平拉力 F 作用在滑轮轴上,使足够长的物体 A 在水 平面上做匀速直线运动, 速度大小为 0.2m/s,物块 B 放置在物体 A 上 (如下图),弹簧测力计的示数为 3N.整个过程不计滑轮重, 绳重和摩擦,以下选项中正确的是 ( ) A.B 没有受到的摩擦力的作用 B.动滑轮水平运动的速度为0.1m/s C.物体 A 所受拉力的功率为 2W D.在运动过程中, 弹簧测力计的示数总保持不变 3.方舱医院建筑现场,重为 0.8t 的建筑材料被起重机匀速提升到 6m 的高处,所用时间为 30S,电动机 做功为 1.2×105J,(g 取 10N/kg).试 求: (1) 起重机所做的有用功为多少? (2) 电动机的功率为多大? (3) 起重机的机械效率是多少?
答案 1.C 2.BD 3. (1) m=0.8t=800kg; 物体的重力 G=mg=800kg×10N/kg=8000N; 起重机提升重物做功 W 有用=Gh=8000N×6m=4.8×104J; (2) 起重机提升重物的功率p = 总 = 1.2 = 4000
(3) 起重机的机械效率是η = = = 40% 答:(1)提升货物所做的有用功是 4.8×104J; (2) 电动机的功率是 4000W; (3) 起重机的机械效率是 40%.
作业评价 将所学物理知识与实际情境联系起来 优秀
能从物理学视角综合分析问题, 解决简单的实际 问题。 优秀
掌握滑轮组机械效率的计算方法 优秀
设计意图 尊重学生的个性差异,分层教学, 设置不同层次的作业,既巩固基 础知识, 又有一定的提升。
作业分析 难度 中等
来源 改编
(四) 开放性作业
题目 查阅文献资料,从生活生产节约能源, 以及科学发展观等方面谈谈 “提高机械效率”的意义
答案 答案合理即可
作业评价 1.小组成员参与度 优秀
2.学生对科学探索的兴趣度 优秀
3.学生语言组织表达能力 优秀
设计意图 通过查阅, 告诉学生阻力一直存在, 机械间摩擦,空气阻力, 工具 的重力等,这些都不可避免,减少有用功, 增加机械效率, 从长远 利益看,节约能源, 减少能源损耗,达到社会可持续发展, 增强学 生大局意识, 从我做起,从身边小事做起。间接体现了学好物理的 重要性,激发学生学习物理的兴趣,激发学习欲望。
作业分析 难度 较易
来源 原创
六.单元质量检测作业
(一)单元作业检测内容
检测内容 简单机械 题量 19 完成时间 60 分钟
一、填空题 1. 在力的作用下能够绕着某个固定点 的硬棒叫杠杆。 当杠 杆保持静止状态或 状态时, 就称杠杆处于平衡状态。 2. 当升旗时, 旗手向下拉绳,旗子就会缓缓上升。这是因为旗杆顶部有一 个 滑轮, 它具有改变力的方向,但 (填 “能”或“不能”) 省力。 3. 如图 (A)中,滑轮的作用是 ,图 (B)中滑轮的作用 是 。
4. 在探究杠杆平衡条件的实验中,有等分刻度的均质杠杆(所提供的钩码质 量均相等)。当杠杆水平平衡后,在支点左边第 2 格上挂 3 个钩码,则应在支 点右边第 3 格上挂 个钩码才能使杠杆水平平衡; 若在右侧 用弹簧测力计由竖直方向逐渐向左下方斜拉,杠杆仍然保持水平平衡, 则弹簧 测力计的示数将 (选填 “增大”“减小”或“不变”)。 5. 如图所示的独轮车属于 杠杆(选填“省力”或“费 力”)。设车身和沙子的总重 G=1000N ,运沙子时从 A 点提起独轮车把手的力 是 F,F 的大小至少是 N。 6. (如右上图)为一拉杆箱的受力示意图,在拉动的过程中, 它相当于一 个 (填“省力”或“费力”)杠杆;若箱和货物共重 100 牛,则抬起拉杆箱的力至少为 。 二、选择题 7. 有关杠杆,下面说法中错误的是( ) A. 费力杠杆一定是省距离的杠杆 B. 杠杆在使用的过程中,动力和阻力的比值总等于阻力臂和动力臂的比值 C. 既省力又省距离的完美杠杆是不存在的 D. 杠杆的动力臂大于阻力臂时,可以省力但费距离 8. 有关功的原理,下面选项正确的是( ) A. 使用任何机械可以费力, 但不可以费距离 B. 使用任何机械都可以省力, 但不可以省功 C. 少许机械可以费力, 少许机械可以省功 D. 使用机械的过程中可能省力,可能省距离,但一定不能省功 9. 关于定滑轮,下列说法中正确的是( ) A. 定滑轮是费距离的省力杠杆 B. 定滑轮是可以改变拉力方向的等臂杠杆 C. 定滑轮是省距离的费力杠杆 D. 以上说法均不正确 10. 滑轮的两种使用用法 (如下图所示),以下选项中正确的是( ) A. 甲是动滑轮, 工作时不会费力 B. 乙是动滑轮, 工作时可以省力 C. 甲是定滑轮, 工作时可以省距离 D.乙是定滑轮, 工作时可以改变拉力方向
11. 下面机械在使用过程中属于费力杠杆的是( ) A. 千斤顶 B. 羊角锤 C. 钓鱼竿 D. 托盘天平 12. 下图是一把修剪花枝的剪刀,园艺师傅修剪花枝时, 常把枝丫往剪刀固定 轴靠近,此行为的好处是 ( ) A. 加大阻力臂, 减小手沿动力方向运动的距离 B. 减小动力臂, 减小沿动力方向运动的距离 C. 加大动力臂, 费距离省一些力 D. 减小阻力臂, 增大动力臂与阻力臂的比值,进而省 力 13.通过实验发现,滑轮组的机械效率不超过 1 的原因是( ) A.拉动重物时客服重力要做功 B.拉动滑轮时要克服滑轮重和摩擦做功 C.所提货物过轻,做功过少 D.拉动货物的速度过快,功率过小 14.小明组装一滑轮组将重为 3.2N 货物匀速提升 2m,用时 10s,已知滑轮组 的机械效率为 80%,下列选项正确的是( ) A.小明做功是 6.4J B.小明做功是 9J C.绳自由端运动的速度是 0.5m/s D.绳自由端移动的距离是 4 m 三、作图题 15.分别画出直杠杆和羊角锤的动力臂 L1 和阻力臂 L2。 16.按图中要求,分别画出各滑轮组绳子绕线方法。(已知: 图中G 表示物重, G′表示动滑轮重, F 表示人对绳子的拉力。) 四、 实验题 17.根据“探究杠杆平衡的条件”的实验, 完成下列填空: (1)实验目的: 。
(2 )实验 器材: 带有刻度的杠杆 、线、铁架 台、钩码 和 。 (3)实验前,将杠杆的 点支在铁架台上, 调节杠杆两端的 ,使杠杆 在 位置平衡。 小丽在调节杠杆水平平衡过 程中,发现杠杆的左端下沉,立即调节左端平衡螺母,使它 向 (填“左”或“右”) 移动, 也可调节右 端平衡螺母,使它向 (填“左”或“右”) 移动, 直至杠杆水平平衡。 (4) 实验时, 将钩码分别挂在杠杆的两侧,通过改变钩码的 或在杠杆上的 ,直至杠杆水平平衡。 (5) 整个过程中, 将杠杆的 点支在铁架台上,杠杆始终 保持水平平衡,其好处是消除 对实验的影响。 (6) 实验需要多做几组, 目的是为了 。(填“多次测量取平 均值减小误差”或“多次测量结论更具有普遍性”) 五、计算题 18.小王组装滑轮组将 480N 的货物沿竖直方向匀速抬高 2m 他自绳端施加竖直 向上大小为 200N 的拉力,不计绳重及摩擦,(如图所示) 问: (1) 整个拉动过程中小王做的总功; (2) 工作过程中滑轮组的机械效率; (3) 所选动滑轮的重力是多少。
实践作业 寻到身边的滑轮 完成时间 一周
19.寻找身边哪些物品用到滑轮,分类总结,如果是定滑轮, 它是怎样改变拉 力方向的?如果是动滑轮, 他又省多少力?
答案 一、填空题 1、转动 匀速转动 2、定 不能 3、改变力的方向 省力 4、省力 250 5、2 增大 6、省力 20 二、选择题 7、B 8、D 9、B 10、B 11、C 12、D 13、B 14、B 三、作图题 略 四、 实验题 17、(1)探究杠杆平衡条件 (2) 弹簧测力计 (3)中 平衡螺母 水平 右 右 (4) 个数 位置 (5)中 杠杆自身重力 (6) 多次测量结论具有普遍性
五、计算题 18、(1) 1200J (2) 80% (3) 120N