机械与人

第三节 做功了吗
教学目标 知识与技能 1、知道机械功的概念，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。2、学习从物理现象中归纳简单的规律，认识做功的两个必要因素。
过程与方法 理解功的计算公式，并会运用公式进行计算。
情感态度与价值观 通过用生活、生产中的实例解释机械功的含义，使学生觉得学习物理有用。
教学重点 怎样才算做功、功的计算。
教学难点 对“物体在力的方向上移动距离”的理解，怎样才算做功。
课型 新授课 课时 1课时
教学方法 观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。
教具准备
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
早期，人们在使用简单机械时发现，省力的机械不省距离，省距离的机械不省力。力和距离之间到底存在着什么样的关系呢？为了评价机器的功效，机械师们提出了“功”的概念，后来这一概念被引入到物理学中。 听讲。 引入新课，与物理学史上人们建立功的概念过程较吻合。
（二）进行新课。
一、机械功。
教师活动 学生活动 设计意图
如图9-21所示，人们在使用动滑轮提升重物时发现，拉力F是重物G的一半，拉力上升的距离s是重物上升高度h的两倍。如果把拉力F与上升距离s相乘，正好等于物重G与物体上升高度h的冲积，即Fs=Gh。后来又发现使用其他机械也是如此。于是人们开始认识到，力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。 学生听讲并理解。 引出机械功的概念。
二、怎样才算做功。
教师活动 学生活动 设计意图
图9-22做功了吗。（a）吊车的作用力使货物移动一段距离，吊车对货物做了功。（b）汽车的牵引力使汽车移动一段距离，牵引力对汽车做了功。（c）小孩用力推车，车未动，在推力方向上没有移动距离，故推力没有做功。通过上面的实例分析，你认为一个物体对另一个物体做功的必备条件，或者说必要因素是什么？老师再补充大量的事例，让学生判断是否算做了功。 学生分析得出功包括两个必要的因素：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。 这是本节的重点和难点。
三、怎样计算功。
教师活动 学生活动 设计意图
1、公式物理学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即功=力×距离。功的计算公式为W=Fs。W：功；F：力；s：距离。你还能推导出哪些公式？2、单位国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。补充：这是为了纪念英国的物理学家焦耳。3、请学生看附录中的《信息窗》。4、对单位的感性认识图9-23所示是一些力做功的大小。图9-23一些力做功的估计值。①将两个鸡蛋举高1m，做功约1J。②将一袋10kg的大米从地面扛到肩上，做功约150J。③体重为600N的某学生从一楼走到二楼，做功约1800J。④将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起，做功约10J。 学生看附录中的《信息窗》。学生看书图9-23一些做功的估计值。 对学生进行思想教育。增强学生对J的感性认识。
附录：信息窗
焦耳的生平
焦耳是英国物理学家。焦耳的主要贡献是测定了热和机械功之间的当量关系。此外，他在电学和磁学方面也有贡献，而且对蒸汽机的发展做了不少有价值的工作，还率先计算了有关气体分子的速度。1850年，焦耳被选为英国皇家学会会员。人们为了纪念他对科学发展的贡献，将功和能量的单位命名为“焦耳”。
（三）练习：P164：第1题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第三节 做功了吗一、机械功1、Fs=Gh2、概念：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。二、怎样才算做功功包括两个必要的因素：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。三、怎样计算功。1、公式物理学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即功=力×距离。功的计算公式为W=FsW：功；F：力；s：距离推导公式： 2、单位N·m，焦耳，焦， J，1J=1N·m
（六）请提问：
1、人推车，车未动，那么人未做功，他为什么会感觉累呢？
……
（七）实践活动：
请你与同伴合作到社会、生产和生活中进行一次调查，写一份调查报告。要求能用大量的实例来证明滑轮和杠杆是我们生产和生活中应用广泛的两种简单机械。
（八）作业：P164：第2、3、4题。
课后反思：第九章 机械与人
第一节 科学探究：杠杆的平衡条件
教学目标 知识与技能 1、能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂。2、能根据一定的标准对杠杆使用、特点，以及作用效果等进行分类。
过程与方法 通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。
情感态度与价值观 培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣。结合我国劳动人民对杠杆的研究和应用事例的介绍，激发学生对我国古代文明的自豪感，进而唤起他们对祖国的热爱。
教学重点 杠杆的平衡条件。
教学难点 力臂的画法。
课型 新授课 课时 2课时
教具准备 开瓶器、扳手、剪刀、天平、核桃钳、杠杆、
第一课时 杠杆的平衡
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
请同学们观察图9-1中所示的各种杠杆，通过讨论说出它们有什么共同的特征。图9-1生活中的杠杆。（a）开瓶器；（b）扳手；（c）剪刀；（d）天平；（e）核桃钳。 学生观察、讨论、回答。 引入杠杆的概念。
（二）进行新课。
一、认识杠杆。
教师活动 学生活动 设计意图
1、杠杆的概念在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。强调：条件有两个：①在力的作用下，能绕固定点转动；②硬棒，质地是硬的。2、举例在生活和生产劳动中，你还能举出哪些杠杆的实例？3、几个相关的概念图9-2中标出了杠杆中有关概念的名称，请你通过此图和下文弄清这些概念的含义。支点：杠杆绕着转动的固定点。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。强调：①通过力的作用点沿力的方向所画的直线，叫做力的作用线；②点到直线的距离：点到直线的垂线段的长度。 1、概念读一遍。2、举例回答。3、几个相关的概念结合图象确认几个概念的含义。 渗透科学抽象建立概念的方法。从物理到社会。通过强调，使学生能准确把握概念。
二、杠杆的平衡。
教师活动 学生活动 设计意图
1、提出问题。当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？换句话说，杠杆平衡的条件是什么呢？（推出课题）2、猜想与假设既然探究杠杆的平衡条件，那么动力、动力臂、阻力、阻力臂之间便可能存在某种关系。由此，几位同学作出了右面所列的几种假设。你还有其他的假设吗？3、制定计划与设计实验。用如图9-3所示的实验装置，探究动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系。前面甲、乙同学的猜想显然不合理，因为两个量的相加或相减，其单位必须相同，而力与力臂的单位是不同的。因此，下面我们主要检验丙、丁同学的猜想是否合理。4、进行实验与收集证据。改变钩码数目（动力F1、阻力F2），移动其悬挂的位置，使杠杆平衡，将数据填入附录1的表中。依据表中记录的实验数据进行分析处理，与上面的猜想与假设对照，你的结论是什么？5、交流与合作。和同学交流所得结论，如果你们的结论一致，并有充足的理由说明这个结论是正确的，那么，你可能探究到了杠杆的平衡条件。综上所述，由此可得到结论：F1l1= 。用文字语言该表达成什么等式？这是杠杆的平衡条件，又叫做杠杆原理。补充：这表示在杠杆平衡时，动力、阻力的大小与它们的力臂成反比。6、评估。以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与假设猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？7、请学生看附录2中的《探究点拨——评估》。 1、提出问题。学生思考。2、猜想与假设甲同学：动力+动力臂=阻力+阻力臂；乙同学：动力-动力臂=阻力-阻力臂；丙同学：=丁同学：动力×动力臂=阻力×阻力臂；3、制定计划与设计实验。4、进行实验与收集证据。记录数据到表格中。5、交流与合作。F2l2动力×动力臂=阻力×阻力臂6、评估。学生回答。7、学生看附录2中的《探究点拨——评估》。 实验探究杠杆的平衡。培养学生猜想与假设的能力。杠杆自重将会影响实验结果，故应尽可能选择质量较轻的代用器材。引语。引入交流与合作。进一步凸现杠杆的平衡条件的意义。
附录1：
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
附录2：
探究点拨——评估
想一想，自己的探究过程和探究结果是否合理，猜想与所得的结果间是否有差异。
注意发现新的问题，吸取经验教训，改进探究方案。
附录3：补充阅读材料
能撬起地球吗
传说有一天，叙拉古国王亥尼洛接到了阿基米德的一封信，信里说：“尊敬的亥尼洛王啊！我确信，只要给我一个支点，我就能撬起地球！” 亥尼洛王对这封信发呆，便派人把阿基米德找来：“阿基米德，你信上说的我一点也不明白！”“陛下，这里说的是杠杆原理！”
原来在阿基米德时代，已经出现了不少种杠杆，阿基米德留学时就看过埃及人提水用的杠杆——“沙杠佛”，这是和桔槔类似的提水工具。“撬棍撬石头为什么省力呢？”阿基米德日思夜想，并成天摆弄着撬棍、石头和桔槔一类的东西，后来终于从中悟出了一些道理，阿基米德是第一个总结出杠杆原理的人。
“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，阿基米德写完他的公式后，按捺不住内心的激动说：“陛下，根据这个原理，不管您用多么小的一点力，就能举起任何一件重物来的！” 亥尼洛国王高兴地说：“凭着众神之父宇宙起誓，阿基米德，你真能撬起地球吗？”“不！”阿基米德承认说“这只是我想象中的一个实验，这个大杠杆的支点是找不到的，这样长的力臂也是没有的，我的意思是说，根据杠杆原理，假如我能够站在地球以外的星球上，您肯定可以看到，我将怎样推动地球，就像推动一个泥球一样。”
（三）练习：P156：第1题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第九章 机械与人第一节 科学探究：杠杆的平衡条件一、认识杠杆1、杠杆的概念2、几个相关的概念二、杠杆的平衡1、强调：杠杆静止2、杠杆的平衡条件：F1l1= F2l2（动力×动力臂=阻力×阻力臂）
（六）作业：P156——157：第2、3题。
课后反思：
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4第六节 合理利用机械能
教学目标 知识与技能 1、通过本节内容的教学，让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。2、采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的相关因素。3、能用实例说明物体的动能和势能及它们的转化。4、通过查阅资料，让学生认识到能量是与人们日常生活、生产息息相关的，以增强合理利用能源的意识。
过程与方法 在实验探究过程中，提高设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。
情感态度与价值观 尊重实验事实，树立学好机械效率的自信心。
教学重点 1、理解机械效率。2、总功、额外功和有用功的概念。机械效率的计算方法。
教学难点 机械效率的理解及应用。
课型 新授课 课时 2课时
教学方法 观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。
教具准备 钢球、木球、斜面、小板凳、沙子、水槽、滚摆、单摆。
第二课时
教学步骤：
（一）引入。
教师活动 学生活动 设计意图
问：什么叫做动能、势能、机械能？动能、重力势能、弹性势能的大小与哪些因素有关？动能和势能之间能不能相互转化呢？ 思考并回答。 复习引入。
（二）进行新课。
三、动能和势能的相互转化
教师活动 学生活动 设计意图
1、滚摆滚摆在上下运动的过程中，其动能与势能在不断地转化（图9-39）。问：滚摆从高处到低处、从低处到高处能量是怎样转化的？2、单摆单摆中的小球在左、右运动的过程中，小球的动能与势能不断地在转化（图9-40）。问：单摆从高处到低处、从低处到高处能量是怎样转化的？说明：老师可设出三个点，分别问学生这摆球在三个点之间运动时能量的相互转化如何。3、蹦蹦杆你玩过蹦蹦杆吗？ 问：人在跳起和落下的过程中能量的转化是怎样的？4、举例请学生举一些动能和势能相互转化的例子。5、《信息窗》请学生看附录1中的《信息窗》和附录2中的《迷你实验室》。 1、滚摆答：高处到低处：重力势能转化为动能；低处到高处：动能转化为重力势能。2、单摆答：高处到低处：重力势能转化为动能；低处到高处：动能转化为重力势能。3、蹦蹦杆当你依靠自身重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。跃起时，弹性势能被释放出来，帮你向上跳跃。公园中的蹦蹦床具有相同的道理。4、举例学生举一些动能和势能相互转化的例子。5、《信息窗》 要让学生分析出动能和势能的相互转化过程。要启发学生列举生活中的实例来说明物体的动能、势能，以及它们的转化。
附录1：信息窗
风能、水能的利用
风能
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石油、天然气资源的总和。数千年前人们就知道利用风能使帆船航行。我国是利用风能最早的国家之一，远在3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排涝。
风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们在风力大的地方建造风力发电场（图9-42），以便有效地利用可持续供给的能源。
水能
流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。
瀑布的水向下流时（图9-43），它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石，并且以极快的速度冲刷土壤。
数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部分动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。
为了增加水的机械能，必须修筑拦河坝来提高河流上游的水位。图9-44是水力发电站的原理图。
附录2：迷你实验室
小制作——抛掷装置
参照图9-45，利用橡皮筋、木片及瓶盖，制作一个抛掷乒乓球的装置。
如果把橡皮筋拉得紧一点，当手指松开后，看看球是不是会被抛得更远。
你能用所学的知识解释这一现象吗？
实验过程中，请注意安全。
（三）练习：P176：第1、2题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第六节 合理利用机械能一、动能与势能。1、“能”的概念。如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。2、能的单位能的单位也是焦（J）。动能和势能统称为机械能3、动能、势能、机械能的概念物体由于运动具有的能叫做动能；物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫做势能，前者叫做重力势能，后者叫做弹性势能。二、科学探究：影响动能、势能大小的因素有哪些？1、物体的动能与物体的 和 有关， 越大， 越大，物体具有的动能就越大。2、物体被举得越 ，质量越 ，它具有的重力势能就越大。3、弹性势能物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。三、动能和势能的相互转化1、滚摆3、蹦蹦杆2、单摆
（六）请提问：
1、能利用台风发电吗？
……
（七）作业：P176：第3题。
课后反思：
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1第一节 杠杆的平衡条件
教学目标 知识与技能 1、能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂。2、能根据一定的标准对杠杆使用、特点，以及作用效果等进行分类。
过程与方法 通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。
情感态度与价值观 培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣。结合我国劳动人民对杠杆的研究和应用事例的介绍，激发学生对我国古代文明的自豪感，进而唤起他们对祖国的热爱。
教学重点 杠杆的分类。
教学难点 人体中的“杠杆”。
课型 新授课 课时 2课时
教学方法 观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。
教具准备 生活中的杠杆挂图、人体肱二头肌、肱三头肌挂图
第二课时 杠杆的分类
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
复习提问：①什么叫做杠杆？②什么叫做动力臂、阻力臂？③杠杆平衡的条件是什么？ 学生回答。 复习引入。
（二）进行新课。
一、杠杆的分类。
教师活动 学生活动 设计意图
1、学生进行分类请你对图9-1和图9-4中的杠杆进行分类，并说出你的分类的方法。图9-1生活中的杠杆。（a）开瓶器；（b）扳手；（c）剪刀；（d）天平；（e）核桃钳。图9-4生活中的杠杆。（a）用钉锤橇钉子；（b）跷跷板；（c）手推独轮车；（d）钓鱼竿。2、老师引导学生进行分类通过分类知道有的杠杆省力，有的杠杆省距离，有的杠杆既不省力也不省距离，由此就可以根据杠杆各自的特点，将其应用于不同的地方。3、人体中的“杠杆”不仅生活、生产中有许多杠杆，人体中的某些部位也具有杠杆的功能，如图9-5所示。图9-5人体中的“杠杆”，肱二头肌，肱三头肌。你能说出人伸臂、曲臂的原理吗？ 1、学生进行分类学生看图并讨论分析。2、老师引导学生进行分类杠杆可以分为：省力杠杆、省距离杠杆、等臂杠杆。3、人体中的“杠杆”学生说出人伸臂、曲臂的原理吗。 没有固定的分类原则，没有固定的答案，学生可以从使用、特点、效果等不同角度进行分类，无论学生怎样分类，教师都应给予肯定。对杠杆的分类的目的不是让学生记住几类杠杆，而是通过本节的学习使学生知道“分类”是们认识事物的一种科学方法，也是研究问题的需要。
二、我国古代的杠杆。
教师活动 学生活动 设计意图
杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用。如图9-6所示，古人进行称量的天平[图9-6（a）]、捣谷的舂[图9-6（b）]及汲水的桔槔[图9-6（c）]等都利用了杠杆的原理。 请学生看书图。 对学生进行爱国主义的教育。
（三）练习：P157：第4题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第一节 杠杆的平衡条件第二课时 1、杠杆的分类：省力杠杆、省距离杠杆、等臂杠杆。2、我国古代的杠杆
（六）请提问：
1、在科学探究中为什么要进行评估？
（七）实践活动：
两人一组就下面的某一专题进行调查研究，写出调查报告，并在班上进行 。
人体中的杠杆
自行车中的杠杆
厨房中的杠杆
工业生产中的杠杆
农业产生中的杠杆
中国古代的杠杆
各种不同用途的剪刀
要求报告中用文字说明杠杆的作用，找出支点、阻力、动力、阻力臂、动力臂，配上示意图。有摄影兴趣爱好的同学，若能拍出照片再配上示意图则更好！
（八）作业：P157：第5、6题。
课后反思：
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2第四节 做功的快慢
教学目标 知识与技能 1、知道功率的概念，能用比较的方法得出功率的概念。2、知道功率单位的含义并能形成具体的观念。
过程与方法 会计算简单的功率问题。
情感态度与价值观 让学生了解机器铭牌上的功率，知道学习物理是非常有用的。
教学重点 功率的概念。
教学难点 功率的单位。
课型 新授课 课时 1课时
教具准备 多媒体课件。
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
请大家回忆一下前面我们曾经学习过怎样比较物体运动的快慢？ 1、当路程相同时，比较时间的大小，时间越短，运动越快。2、当时间相同时，比较路程的大小，路程越小，运动越快。3、计算出速度的大小，速度越大，运动越快。 为建立功率的概念作好铺垫。
（二）进行新课。
一、怎样比较做功的快慢
教师活动 学生活动 设计意图
无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图9-26和图9-27中所示的两位同学均从一楼搬运物体到三楼。楼层的高度相同，所用时间或物重不同。你能判定谁做功快吗？能与同学交流你的判断吗？说说看。请大家归纳一下比较物体做功快慢的方法。 答：图9-26中，因为重物相同，所以克服重力所通过的距离相同，即高度相同，这说明他们所做的功相等。但图中表示出的时间，男生用了40s，而女生却用了45s，显然男生做功快些。图9-27表示男女都在45s内把不同的重物从一楼搬到三楼。尽管他们克服重力方向上通过的距离相同，但男生所搬的重物要比女生重，因此，男生比女生所做的功多些，故男生做功比女生快些。答：①功的大小相同时，比较时间的长短；②时间长短相同时，比较功的大小。 比较分析出做功的快慢。
二、功率与测算功率的方法。
教师活动 学生活动 设计意图
1、概念通过交流与讨论，我们知道：要比较物体做功的快慢，必须考虑两个因素：其一是物体做了多少功；其二是物体做功所用去的时间。让我们仿照速度概念引入的做法，取单位时间内物体做功的多少来表示物体做功的快慢。于是，我们引出了一个表示物体做功快慢的物理量——功率。2、公式从功率概念的含义出发，计算功率大小的公式可写作：P=。P：功率；W：功；t：时间。问：可推导出哪些公式？3、单位在国际单位制中，功率的单位是由功的单位和时间的单位组合而成的，即“焦/秒（J/s）”。后人为了纪念物理学家瓦特在物理学上作出的贡献，便用他的名字来命名功率单位，即瓦特，简称瓦，用符号W表示（1 J/s =1 W）。在工程技术上，常用千瓦（kW）作为功率单位（1kW=100W）。4、生活中的功率数值附录1中给出了人、一些动物和交通工具的功率，你还知道哪些动物和机器的功率？5、请学生看附录2中的《信息窗》。 在书上勾出来。答：t= W=Pt学生看书。学生看书上的《信息窗》。 用比较的方法引入新的概念“功率”。让学生了解组合单位的建立方法。进一步帮助学生认识功率概念和对功率单位“瓦特”具有较多的感性认识。引向生活实际。
附录1：
优秀运动员长时间运动的功率约为70W，短时间运动的功率可达1kW。
上海桑塔纳牌小轿车功率约为66kW，解放CA141型载货汽车的功率约为99kW。
马拉车长时间的功率约为450W。
韶山型电力机车的功率约为4200kW，东风4型内燃机车的功率约为2646kW。
蓝鲸游动的功率可达350kW。
万吨级远洋货轮的功率约为7000～23000kW。
附录2：
一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌，上面标明这台机器的工作性能和结构特征的一些数据，功率是其中的一项。了解机器的功率数值在选用机器时很重要，例如洗衣机的洗涤功率是350W，洗衣机的电动机的输出功率必须是350W。如果电动机的输出功率小于350W，洗衣机就不能正常工作；电动机的输出功率大于350W，电动机就不能充分发挥作用，所以电动机必须与洗衣机配套。
（三）练习：P167：第1题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第四节 做功的快慢一、怎样比较做功的快慢。①功的大小相同时，比较时间的长短；②时间长短相同时，比较功的大小。二、功率与测算功率的方法。1、概念取单位时间内物体做功的多少来表示物体做功的快慢。物体做功快慢的物理量——功率。2、公式定义式：P=推导式：t= W=Pt3、单位焦/秒（J/s），瓦特（W）1 J/s =1 W千瓦（kW）1kW=100W
（六）请提问：
1、是否力大的人功率就大？
……
（七）作业：P167：第2题。
课后反思：
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1第五节 提高机械的效率
教学目标 知识与技能 理解机械效率。
过程与方法 在实验探究过程中，学生设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律等能力。
情感态度与价值观 在思想教育方面，要求学生尊重实验事实，树立学好机械效率的自信心。
教学重点 1、理解机械效率。2、总功、额外功和有用功的概念。机械效率的计算方法。
教学难点 机械效率的理解及应用。
课型 新授课 课时 1课时
教具准备 滑轮组、钩码、弹簧测力计、细线。
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
请参照图9-29所示的方法进行实验。①用弹簧测力计将钩码提升一定高度[图9-29（a）]。②用弹簧测力计并借助一只动滑轮将同样的钩码提升相同高度[图9-29（b）]。比较弹簧测力计两次拉力所做的功，你会发现借助动滑轮的弹簧测力计，其拉力所做的功要多一些，这是为什么呢？你能找出其中的原因吗？ 实验证明使用机械做功时，尽管它会给它们带来如省力、方便等有利因素，但是，由于机械本身的自重，以及摩擦等因素的影响，也会给我们带来不利的一面。 比较法引出总功、额外功、有用功三个概念。
（二）进行新课。
一、什么是机械效率？
教师活动 学生活动 设计意图
1、总功、额外功、有用功、机械效率等的概念图9-29（b）所示的实验中，拉力所做的功，即动力功，物理学中叫总功。在这一总功中包含了动力在提起重物的同时，必须克服滑轮的重力和滑轮转动时的摩擦阻力做功。这部分功，对我们是无用的，但又不得不做，故称额外功。可见，从总功中减去额外功，才是对我们有用的功，物理学中叫有用功。因此动力对机械所做的功总是大于机械所做的有用功，这说明使用机械做功时，存在着一个效率上的问题。我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。2、机械效率的公式机械效率通常用百分率表示，它的计算公式为η=×100％。η：机械效率；W有：有用功；W总：总功。推导公式有哪些？ 在书上勾画出这些概念。W总= W有=W总×η 要让学生理解几个概念的真正含义。要注意公式的形式。
二、机械效率总是一定的吗？
教师活动 学生活动 设计意图
1、例题用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？分析：解此题的关键是要注意用动滑轮提起物体时，动力F把绳子末端拉起的距离是物体被提起高度的2倍。解题过程见附录1。2、实验探究按图9-30所示的方式组装好滑轮组，并使用该滑轮组分别将甲、乙重物提起，再将两次实验所测算的数据填写在附录2的表中，进而比较两次测算的机械效率是否相等（实验目的）。若不相等你能说出其原因吗？3、生活中的机械效率。请学生看图9-31一些设备的效率。（a）一般车床：82％～89％；（b）皮带传动：94％～98％。思考：P170：第2题。思考：P170：第3题。 要引导学生分析出解题的思路、书写步骤，自主完成解题过程。学生观察实验并作好记录，并进行计算，比较分析，回答问题。答：不相等。因为有额外功的存在，导致有用功与总功不能成比例的变化。学生看书。学生讨论、思考并回答：由于有额外功的存在，因此有用功总小于总功，所以机械的机械效率不能大于1。理想情况下可等于1，但无论哪种情况，机械的机械效率都不能大于1。学生思考并回答：减小摩擦力、增大有用功等。 本实验为引出提高机械效率的问题作铺垫。引向生活实际。培养学生的分析能力。联系实际，体现物理知识的有用性。
附录1：
已知：G=200N，h=2m，F=120N，s=2h=4m。
求：η。
解：W有=Gh=200N×2m=400J，
W总=Fs=120N×4m=480J，
η=×100％
=×100％
≈83.3％。
答：动滑轮的机械效率约是83.3％。
附录2：
拉力F/N 弹簧测力计上升的距离s/m 总功W总/J 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W有/J 机械效率η
（三）练习：补充。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第五节 提高机械的效率一、什么是机械效率？1、总功、额外功、有用功、机械效率等的概念拉力所做的功，即动力功，物理学中叫总功。对我们是无用的，但又不得不做，故称额外功。从总功中减去额外功，才是对我们有用的功，物理学中叫有用功。有用功和总功的比值叫做机械效率。2、机械效率的公式η=×100％η：机械效率；W有：有用功；W总：总功。W总= W有=W总×η二、机械效率总是一定的吗？1、例题2、实验探究3、生活中的机械效率。4、机械的机械效率都不能大于15、提高机械效率的方法
（六）请提问：
1、可以发明机械效率为100％的机械吗？
……
（七）作业：P170：第1题。
课后反思：
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1第一节《科学探究：杠杆的平衡条件》练习
课堂练习：请分别作出下图中的动力臂和阻力臂：
课外练习：一、选择题：
1．如图所示杠杆，Ｏ是支点，杠杆质量不计，在Ａ、Ｂ两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）
Ａ将甲乙两物体向支点移动相同的距离
Ｂ将甲乙两物体远离支点移动相同的距离
Ｃ在甲乙两端分别挂上质量相等的物体
Ｄ在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体
2．右图所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是( )
A、三个杠杆都是省力杠杆；
B、三个杠杆都是费力杠杆；
C、ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆；
D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。
三．作图题：
1．图A是用扳手转动螺母的示意图(螺母的中心为支点Ｏ)，请在图中画出动力的力臂。
2．图B所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态L2是力F2的力臂，在图中画出力F2。
三．实验题：
右图所示是探究杆杠平衡条件的实验装置。
（1） 两端螺母的作用是什么？
；
若杠杆在使用前发现左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。此后，在整个实验过程中，是否还需再旋动两侧的平衡螺母？ 。
（2）他得到的两组数据如下表所示：
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 2 0.2 1 0.1
2 1 0.08 2 0.04
这两组数据中，第 次实验的数据肯定有错误。经检查，发现是测量动力臂时读数错了；测量值是 （选填“偏大”或“偏小”）。
四．计算题：
根据图所示的信息，请计算要撬动石头应在撬棒上施加的是多大？
N
0
1
2
3
4
5
（图B）
（图A）
5
4
3
2
1
0
5
4
3
2
1
0
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1第六节 合理利用机械能
教学目标 知识与技能 1、通过本节内容的教学，让学生初步理解动能、势能、机械能的概念。2、采用实验探究的方法让学生知道决定动能、势能大小的相关因素。3、能用实例说明物体的动能和势能及它们的转化。4、通过查阅资料，让学生认识到能量是与人们日常生活、生产息息相关的，以增强合理利用能源的意识。
过程与方法 在实验探究过程中，提高设计实验、收集实验数据、从实验中归纳科学规律的能力。
情感态度与价值观 尊重实验事实，树立学好机械效率的自信心。
教学重点 1、理解机械效率。2、总功、额外功和有用功的概念。机械效率的计算方法。
教学难点 机械效率的理解及应用。
课型 新授课 课时 2课时
教学方法 观察法、实验演示法、讨论法、科学探究法、提问题教学法。
教具准备 钢球、木球、斜面、小板凳、沙子、水槽、滚摆、单摆。
第一课时
教学步骤：
（一）引入。
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你听说过“能源危机”、“能源的开发和利用”吗？你听说过风能、水能、机械能吗？这都涉及到能，可见能是与人们日常生活、生产密切相关的。那么，满足什么条件的物体具有能呢？ 听讲。 首先通过学生在日常生活中常听到的关于“能”方面的俗语，如风能、水能、电能、太阳能、能源等，引入“能”这个概念。
（二）进行新课。
一、动能与势能
教师活动 学生活动 设计意图
1、“能”的概念。如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。先请学生看《图9-32不同形式的能》。问：是否具有能？图9-32中流动着的水、风、张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。2、能的单位物体做功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能越多。因此，能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，功的单位是焦（J），能的单位也是焦（J）。3、动能、势能、机械能的概念物体由于运动具有的能叫做动能；物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫做势能，前者叫做重力势能，后者叫做弹性势能。问：正在升空的航天飞机（图9-33）具有什么能？动能和势能统称为机械能。强调：物体有时既具有动能又具有势能。你能说出图9-32中，流动着的水、风、张开的弓各具有什么能吗？ 1、“能”的概念。看图9-32。（a）流动的水可以推动水轮机转动而做功；（b）风可以使帆船前进而做功；（c）张开的弓可以使箭射出而做功。2、能的单位听讲，作笔记。3、动能、势能、机械能的概念听讲，作笔记。正在升空的航天飞机（图9-33）具有动能，又因为它在高处，还具有重力势能。答：动能、动能和重力势能、弹性势能。 通过课本图9-32不同形式的能与功的联系的图示，进而抽取出能的基本含义，即物体具有做功的性能或本领。固体、液体和气体各举一例。让学生初步认识到“功是能量转化的量度”。启发式提问。
二、科学探究：影响动能、势能大小的因素有哪些？
教师活动 学生活动 设计意图
1、《加油站》①小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，起点越高，到达底端的速度越大。②不同质量的小球分别从光滑斜面上由静止下滑，并撞击平面上的木块，被撞木块的运动距离越长，运动小球所具有的动能越大。2、实验探究1：动能动能的大小跟哪些因素有关？（1）如图9-34所示，将木块放在水平面上，让小球由静止开始沿斜面向下运动。（2）比较木块分别被处于不同高度的同一钢球撞击后运动的距离（图9-35）。（3）比较木块分别被处于同一高度的木球、钢球撞击后运动的距离（图9-36）。把实验探究的结论填写在下面的方框内中：①质量相同时，速度 的物体具有的动能 。②速度相同时，质量 的物体具有的动能 。③物体的动能与物体的 和 有关， 越大， 越大，物体具有的动能就越大。3、实验探究2：重力势能势能的大小跟哪些因素有关？①参照下述方法进行实验：同一重物从不同高度自由下落冲击小方桌（小方桌的桌腿是四根钉，并放置在沙箱的沙面上）。比较小方桌下陷的深度，进而推断重物具有的势能与重物所在的高度的关系。即图9-37重物所在高度与其势能的关系。②再参照下述方法进行实验：从同一高度自由下落的两个不同质量的重物冲击小方桌，比较小方桌下陷的深度，进而推断重物具有的势能与重物的质量的关系。即图9-38重物的质量与其势能的关系。③把你观察与思考的结论填写在下面的方框中：物体被举得越 ，质量越 ，它具有的重力势能就越大。4、弹性势能在弯弓射箭时，弓张得越满，放手后，箭就射得越远。这表明，物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。 1、《加油站》学生观察实验，理解实验。2、实验探究1答：大、大大、大速度、质量、速度、质量3、实验探究2观察实验。答：高、大4、弹性势能 作铺垫。实验1是在“加油站”中所提供的两点结论的基础上完成的。渗透了控制变量法。渗透控制变量法。直接告知学生。
（三）练习：P176：第1、2题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第六节 合理利用机械能一、动能与势能。1、“能”的概念。如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。2、能的单位能的单位也是焦（J）。动能和势能统称为机械能3、动能、势能、机械能的概念物体由于运动具有的能叫做动能；物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫做势能，前者叫做重力势能，后者叫做弹性势能。二、科学探究：影响动能、势能大小的因素有哪些？1、物体的动能与物体的 和 有关， 越大， 越大，物体具有的动能就越大。2、物体被举得越 ，质量越 ，它具有的重力势能就越大。3、弹性势能物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。三、动能和势能的相互转化1、滚摆3、蹦蹦杆2、单摆
（六）请提问：
1、能利用台风发电吗？
……
（七）作业：P176：第3题。
课后反思：
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1第二节 滑轮的应用
教学目标 知识与技能 1、知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。2、能识别生活和生产中常见的滑轮。
过程与方法 会根据要求使用和组装滑轮组。
情感态度与价值观 让学生了解滑轮在机器人中的应用，激发学生学习的兴趣。
教学重点 定滑轮和动滑轮的实质。
教学难点 判断“滑轮组”的省力情况。
课型 新授课 课时 1课时
教具准备 定滑轮、动滑轮、滑轮组。
教学步骤：
（一）复习引入。
教师活动 学生活动 设计意图
请学生看《惊人的表演》。 学生看《惊人的表演》。 激发学生的兴趣。引入新课。
（二）进行新课。
一、定滑轮。
教师活动 学生活动 设计意图
1、概念滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮。使用滑轮时，滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。2、特点实践告诉我们，使用定滑轮可以改变用力的方向。使用定滑轮省力吗？实验探究：按图9-14的方法进行实验，并把你的结论填写在下面的方框内。得出的结论为： 。3、实质请你应用杠杆的平衡条件，并参照图9-15进行分析，说说使用定滑轮不省力的道理。 答：使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向。定滑轮的支点在转轴上。定滑轮的实质是个等臂杠杆。 使学生明确定滑轮虽然不省力，但是也有优点。分析得出定滑轮的实质。
二、动滑轮。
教师活动 学生活动 设计意图
1、概念轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。使用动滑轮起什么作用呢？2、特点实验探究：按图9-16的方式进行实验，你的结论是 。3、实质请你再应用杠杆平衡条件，并参照图9-16进行分析，说出其中的道理。（要引导学生先分析出支点，若有学生问到，可以告诉他们支点是随时间变化的，但我们可以取某一时刻的动滑轮作为研究对象。）4、引入滑轮组使用动滑轮能省力，但不能改变用力的方向，很多情况下使用起来很不方便，因此动滑轮常与定滑轮组合起来使用，组成滑轮组。 使用动滑轮可以省一半的力（忽略轮重和摩擦力）。答：支点在切点处。动滑轮的实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。 渗透辨证思想。引入滑轮组。
三、滑轮组。
教师活动 学生活动 设计意图
1、概念定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组（图9-17）。2、特点实验探究：按图9-17（a）所示的方式进行实验。把提起重物所用的拉力与物重相比，再数一数承担物重的绳子有几股，你发现了 。强调：在滑轮组中，承担物重的是吊着动滑轮的那几段绳子，这包括拴在动滑轮框上的和最后从动滑轮引出的拉绳，而跨过定滑轮的绳子，包括最后从定滑轮引出的拉绳，只起到改变力的方向的作用。所以，只要数一数有几段绳子吊着动滑轮，就能算出省力到几分之一。3、绕法总结绕组装滑轮组时绕线的原则是“动奇定偶”。4、应用现代化生产中，人们使用的往往是复杂的机械，但复杂的机械中的许多部件就是由杠杆、滑轮等简单机械组合起来的。请学生看图9-18几种升降机械。（a）原始吊车；（b）起重机；（c）电梯。5、请学生看附录中的《信息窗》。 答：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。作笔记。看书。看书。 这一结论将在第三节机械功的概念建立时起重要的作用。拓展学生的知识面，其中的机械传动系统实质就是简单机械的组合。交给学生方法。从物理到社会。
附录1
惊人的表演
传说种在亥尼洛国王听了阿基米德关于撬动地球的假想后哈哈大笑地说：“你这种说法是十分保险的，因为反正谁也不能证明。”阿基米德说：“我没有地方站，所以才没法推动地球。但是，你可以给我一件非常重要的东西，我不需要任何人的帮助，独自一人就能推动它。” 亥尼洛国王想了想，又笑着说：“我造了一艘三桅新船，它又大又重，船坞里干活的所有奴隶一起去推，也不能把它从船架上推下去。阿基米德，如果你独自一人能推动它，我就相信你。”阿基米德鞠了一躬说：“我乐意接受您的挑战。”
过了几天，阿基米德宣布，他已准备好了，亥尼洛国王选定一个好日子，这一天全城的男女老少都来看表演，人山人海，十分热闹。
表演开始了，阿基米德不慌不忙地把长绳、滑轮、轮轴等再检查一遍，然后开始表演，只见阿基米德一手摇着手柄，绳子一圈圈绕在大轮轴上，同时在那头绕过滑轮组的长绳满慢慢被收紧，最后大船果真平平稳稳地在一排滚木上移动了，人群中爆发出一阵阵的掌声和欢呼声。这时，阿基米德做了一个手势，要亥尼洛国王也来摇摇手柄。国王走过来，神情紧张地摇着手柄，大船也缓慢地移动着，国王高兴极了，便大声向人们宣布：“大家听着，我下令：从今天起，无论阿基米德说什么，都要相信他！”人们向阿基米德投以敬仰和羡慕的眼光。
附录2：信息窗
机器人能够通过人工编制的程序，自动完成特定的工作。
图9-19机器人。（a）组装电子产品的机器人，它可以快速地执行复杂且重复的工作。（b）机器人可以把漆喷得很均匀。使用机器人可以减少人在这种环境中受到的危害。
任何先进的机械都可分为机械控制系统和机械传动系统，控制系统是机器的核心部分。随着电子技术的发展，机械控制系统越来越先进，使得人民操作起来越来越方便，而机械的传动系统实质就是简单机械的组合。
（三）练习：P161：第1题。
（四）小结：
教师活动 学生活动
1、这节课你主要学到了什么？2、你还有什么疑惑？3、你还想知道什么？还有什么想法需要和大家交流？ 学生思考并回答。
（五）板书设计：
第二节 滑轮的应用一、定滑轮。1、概念使用滑轮时，滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。2、特点使用定滑轮不能省力，但可以改变施力的方向。3、实质定滑轮的实质是等臂杠杆。二、动滑轮。1、概念轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。2、特点使用动滑轮可以省一半的力（忽略轮重和摩擦力）。3、实质动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。三、滑轮组。1、概念定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。2、特点滑轮组用几段绳子吊起物体，将物体提升的力等于物重的几分之一；物体上升的距离等于手拉绳子通过距离的几分之一。3、应用
（六）作业：P161：第2题。
课后反思：
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