杠杆滑轮及功功率教案

1个性化教学辅导教案（第周）学科：物理任课教师：龚金录授课时间：2012年7月日(星期)14：00~16：00姓名年级初三性别教学课题第二部分杠杆、滑轮及功、功率教学目标知识点：杠杆的原理与分类、杠杆的应用、滑轮的应用与分类、简单机械、功的物理意义与计算、功率的物理意义与计算考点：杠杆的判断、滑轮的应用、功与功率的计算方法：复习讲解——举例（例题分析）——练习——反思总结重点难点1杠杆与滑轮的应用理解2功与功率的计算课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________课堂教学过程教学内容第二部分杠杆、滑轮及功、功率一、杠杆：1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：①杠杆可直可曲，形状任意。②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2、五要素——组成杠杆示意图。①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法：⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。3、研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=l2/l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。OF1l1l2F224、应用：名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。5、杠杆平衡条件：F动L动=F阻L阻动力×动力臂=阻力×阻力臂二、滑轮：1、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)2、动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力l1l2F2F1F1l1F2l23甲乙F=1n(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)⑤组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。注：动滑轮绳子自由端动力大小的计算公式（不计绳重和摩擦）：F=21（G动+G物）F—拉力—牛（N），G物---物体的重力-NG物—动滑轮的重力距离s=nh=2h,h—高–m，s—距离--m滑轮组绳子自由端动力大小的计算公式（不计绳重和摩擦）：F=n1（G动+G物）或F=f/n。式中n是承担重物的绳子段数；，f—摩擦阻力距离s=nh,h—高，s—距离，n—段数F—拉力G—重力练习：☆下图甲是一个一双竹筷，乙是金属扳手。请你：⑴从力学的角度分析，写出它们的不同之处：甲为费力杠杆，乙为省力杠杆⑵从电学知识角度分析：写出它们的不同之处：甲为绝缘体乙为导体。三、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：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、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。四、功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2、说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理；4③理想斜面公式：FL=Gh其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。五、机械效率：１、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总斜面：W有用=Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=fL3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS=W有用／η斜面：W总=fL+Gh=FL4、机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。②公式：斜面：定滑轮：动滑轮：滑轮组③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测量：原理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。②提升重物越重，做的有用功相对就多。③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。六、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、公式：=Fv4、单位：主单位W常用单位kWmW马力换算：1kW=103W1mW=106W1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s内做功66000J5、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。ηW有用W总=ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=ηW有用W总=GhFS=PWt=5练习☆下面是小李以表格形式所总结的一些知识点，其中完全正确的是：A、同一直线二力合成的比较：力的情况大小方向表达式方向相同时二力之和与二力方向同F=F1+F2方向相反时二力之差与较大的力同F=F1+F2B、杠杆的比较：名称结构特征特点省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、省距离费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、费距离C、凸透镜所成像的比较：物距像的大小像的倒正像的虚实大于2f缩小倒立实像f和2f之间放大倒立实像D、晶体非晶体比较固体熔化过程是否吸热温度变化吗有无熔点非晶体吸热变化无晶体不吸热不变有新题型：☆下列四组连线情况和知识归纳完全正确的是：（）(AC)课堂检测听课及知识掌握情况反馈____________________________________________________________________________________________________________________________________________________测试题(累计不超过20分钟)_______道；成绩_______；教学需:加快□;保持□;放慢□;增加内容□课后巩固作业_____题;巩固复习____________________;预习布置_____________________签字教学组长签字：老师课后赏老师最欣赏的地方：老师想知道的事情：A、下列器件工作时所依据的物理原理重力势能转化为动能动能和重力势能相互转化弹性势能转化为动能机械手表秋千打桩机B、以下是物理量及单位的连线机械能焦瓦功力牛机械能动能势能重力势能弹性势能C、D、以下是能量转化与事例的连线重力势能转化为动能动能转化为重力势能动能转化为弹性势能电梯匀速上升苹果自由下落弹弓将子弹射出6识评价老师的建议：