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第十一章 简单机械和功
一、复习目标
（1）杠杆的五要素，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。理解会杠杆的平衡条件，能用杠杆的平衡条件解决简单的问题和进行简单的计算。
（2）了解滑轮的结构，理解滑轮的工作原理，会用这一原理进行简单的计算，了解使用定滑轮和动滑轮的特点。
（3）理解做功的两个必要因素，掌握功的公式和单位，并会用功的公式进行简单的计算。
（4）知道功率的概念和功率的物理意义。知道功率的计算公式、单位能用公式计算功率。能通过实例、作图等多种方式来描述功率。
（5）知道什么是有用功、额外功和总功。掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的意义和方法。
二、课时安排
2课时
三、教学重难点
探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法；定滑轮和动滑轮的结构和特点；运用功的公式进行计算；机械效率的概念和有关计算。
四、教学过程
（一）知识梳理
1．杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
2. 滑轮的类型；定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮和动滑轮的实质分；滑轮组；轮轴和斜面。
3．功的定义、计算公式和单位；做功的两个必要条件；功的计算。
4．功率的定义、计算公式和单位；机械性能指标。
5．总功、有用功和额外功的概念。机械效率的定义和公式。
（二）题型、方法归纳
选取经典选择题以及问答题形式，给学生讲解，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。
（三）典例精讲
例1、小东在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两端竖直挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，沿如图所示的方向拉弹簧测力计．他这样做的最终目的是（　　）
A．便于正确认识力臂
B．便于测量力臂的大小
C．便于直接读出拉力的大小
D．便于得出杠杆平衡条件
【解析】从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故BCD错误，A正确．
故选：A．
例2、在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（　　）
A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面
【解析】因为10N的拉力要提起重15N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用10N的拉力不能提起重15N的物体．
故选A．
例3、在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果 把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
【解析】已知：F=50N, s=10m, G=100N, h=1.5m.
求：W1 和W2.
W1=Fs=50N×10m=500J
W2=F’s’ =Gh=100N×1.5m=150J
答：他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
例4、下列关于功率的说法，正确的是（ ）
A．功率大的机械做功一定多
B．功率小的机械做功一定慢
C．做功较多的机械，功率较大
D．做功时间较长的机械，功率较小
【解析】A、功率是物体做的功与所用时间之比，功率大，做功时间不确定，做功多少不能确定．故A错误；
B、功率描述物体做功快慢，所以功率小的机械做功一定慢．故B正确；
C、做功较多的机械，做功时间不确定，功率大小不能确定．故C错误；
D、做功时间较长，做功多少不确定，功率大小不能确定．故D错误．
5、下列说法中正确的是（　　）
A．做功越快的机械，它的机械效率越高
B．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
C．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
D．使用同一滑轮组提升重物，所提重物越重机械效率越高
【解析】功率是单位时间内所做的功，它反映的是物体做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快；机械效率是反映机械性能优劣的重要标志之一．机械效率高，表明使用该机械做功时，有用功在总功中所占的比例高，机械性能好，它并不能反映机械做功的快慢．故选项A是错误的，选项C正确．动滑轮越重，克服滑轮重力做的额外功增多，有用功在总功中的比值减小，机械效率降低，故B错误；增加物重，其他条件不变，有用功增多，有用功在总功中的比值增大，机械效率升高，故D正确．
（四）归纳小结
1、杠杆的五要素：支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2。杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式：F1×l1=F2×l2。省力杠杆--------动力臂大于阻力臂，费力杠杆-------动力臂小于阻力臂，等臂杠杆--------动力臂等于阻力臂。
2、滑轮分为：定滑轮和动滑轮。滑轮实质上是一个变形杠杆，定滑轮实质：等臂杠杆动滑轮实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆。定滑轮的特点：①使用定滑轮不能省力②使用定滑轮可以改变用力的方向③改变拉力的方向，拉力的大小不变。动滑轮有什么特点？(1)使用动滑轮可以省一半力(2)使用动滑轮不能改变用力的方向。滑轮组组装口诀：单从动，双从定，从里向外不用碰。轮轴是一种不等臂的变形杠杆。
3、定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为机械功，简称功。功的计算公式： W=FS；W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。在国际单位制中，功的单位：焦耳，符号：J；1J=1N·m。明确做功的两个必要条件：一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定距离
4、功率是用来衡量物体做功快慢的物理量。功率的定义：单位时间内做的功叫做功率。用字母P来表示。功率是用来衡量做功快慢的物理量。功率的计算公式：；功率的单位：在国际单位制中叫瓦特,简称瓦，用符号w表示。1w=1J/s。额定功率：指机器长时间正常工作时的最大功率。实际功率：指机器在具体工作过程中实际的功率。
5、有用功跟总功的比值叫机械效率（η）。公式为：
特点：（1）机械效率是一个百分数，没有单位。（2）由于W额 必然存在，机械效率总小于1。（3）理想机械的机械效率等于1。
五、板书设计
1.杠杆的五要素；杠杆的平衡条件。
2.滑轮的类型；动滑轮和定滑轮的特点及其本质；滑轮组。
3.功的定义、计算公式和单位。
4.功率的物理含义和概念。
5.机械做功；机械效率的概念，滑轮组的机械效率。
六、作业布置
完成单元检测
七、教学反思
借助多媒体形式，使同学们能直观感受本章重点内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。采用启发、诱思、讲解和讨论相结合的方法使学生充分掌握这一章节的知识。进行多种题型的训练，使同学们能灵活运用本章重点内容。

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