八年级物理下册第11-12章教案

功与机械功授课地点：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：区分不同情况理解。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。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？学生答：不做功。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。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：W1W＝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t1，快速跑上去所需时间t2。2．计算：（1）上楼所做的功；（2）两次登楼过程的功率。【板书】第一节功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：J3．功率：单位时间里完成的功，用P表示。公式：P＝W/t单位：W1W＝1J/s二、杠杆授课地点：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。二、杠杆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。举出生活中其他杠杆。学生观察图，讨论说教师出示羊角锤，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。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学生理解。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。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：杠杆类型省力杠杆费力杠杆等臂杠杆力臂的大小关系L１L２L１L２L１=L２力的大小关系F1F２F1F２F1=F２力的作用点移动距离的大小关系s1s２费距离s1s２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