资源简介

简单机械和功
【教学目标】
1、能用杠杆平衡条件分析相关问题；
2、理解功、功率，并对功和功率进行计算；
3、运用所学几个公式进行综合计算，解决实际问题。
【教学重点难点】
功和功率、机械效率的计算
【教学程序】
〖新课引入〗
复习：1、使用几种机械来做功时，区分有用功、额外功和总功，
2、复习几个公式
〖例题精讲〗
质量为10t的汽车匀速驶上20m长、6m高的斜面，汽车的牵引力为4×104N，汽车的速度为2.5m/s，求：
⑴斜面的机械效率；
⑵汽车的功率；
⑶汽车受到的摩擦力。
例2、质量为60kg的物体挂在一滑轮组下，某人站在地上用250N的力将物体匀速拉高2m，已知滑轮组的机械效率为80%，g=10N/kg，不计绳重及摩擦。
⑴画出滑轮组的绕法。
⑵若在滑轮组下加挂10kg的物体，求此时滑轮组的机械效率。
例3、2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：
（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？（2）小汽车引力所做的功是多大？
（3）小汽车此时的功率是多大？
例4、如图所示，在滑轮组的作用下，物体A沿水平地面以0.2米/秒的速度前进了2米，已知物体A重为300牛，拉力F的功率为12瓦，不计绳和滑轮重，求拉力F的大小。
〖归纳总结〗利用公式计算的方式方法
〖巩固练习〗
小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了1min，这个过程中小刚做功为________ J，功率________W．
用一根杠杆在2秒钟内把一个重196牛的物体匀速举高0.2米,而杠杆的动力作用点下降1米,则动力做功是______焦,动力的功率是_______瓦.(杠杆自重不计)
一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山项时，耗时15min,汽车发动机牵引力为4000N.求，(1)汽车的行驶速度;(2)汽车发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率.
引体向上是一项缎炼臂力和腹肌的健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的。今测得小明的体重m＝54kg，在时间t＝1min内完成n＝20次引体向上的动作，每次上拉时上升的高度h＝0.5m，g取10N/kg，试求(1)每完成一次动作，小明所做的功；(2)小明做引体向上时的功率。
〖布置作业〗完成《同步练习》本章练习。
*教后记*
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简单机械和功
【教学目标】
1、认识杠杆和滑轮二种简单机械，并能用杠杆平衡条件分析相关问题；
2、理解功、功率，并对功和功率进行计算；
3、理解机械效率，会组装滑轮组。
【教学重点】
功和功率、机械效率
【教学难点】
有关机械效率的计算
【教学程序】
〖新课引入〗
复习：1、使用动滑轮或滑轮组来做功时，区分有用功、额外功和总功，
2、机械效率定义、表示物理意义、单位、
3、应用：竖直放置：=Gh/FS×100% （其中S与h关系）=G/nF η=W有用/W总×100%
〖新课进行〗
知识体系：
一、杠杆
杠杆：在力的作用下绕固定点转动的硬棒 （其中对“硬棒”的理解）
举例（生活中的杠杆）撬棒、羊角锤起钉子、钓鱼杆、晾衣竹杆、起子、钳子、船浆等
2、杠杆的五要素
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
3、杠杆平衡条件：
（1）杠杆平衡：杠杆处于静止或缓慢的匀速转动称为杠杆平衡
（2）平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
平衡条件应用：（1）简单计算（找支点）；（2）平衡判断；（3）力的大小比较、判断
4、杠杆分类：
L1>L2 省力杠杆 费距离 例：撬棒、羊角锤起钉子、起子、钳子等
L1L1=L2 等臂杠杆 不省力不省距离 例：天平、定滑轮
二、滑轮
1、定滑轮：滑轮的轴固定不动
实质：等臂杠杆 优点：改变施力方向 缺点：不省力
2、动滑轮
实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆 优点：省力 缺点：不改变施方向并费距离
3、滑轮组：动滑轮和定滑轮的组合，可以既省力又可改变施力方向
用力大小：重物和动滑轮的总重、拉力与承担物重绳子股数的关系F=（G+G/）/n
三、功W（机械功）
1、机械功的含义：在物理学中，有力作用在物体上并且物体在力的方向上通过一段距离，该力对物体做了机械功（简称功）
做功的二个必要因素：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、功的计算 W=FS=Pt
3、功的单位： 主单位 焦（J） 1J=1Nm=1Ws
四、功率：（反映了做功的快慢）
1、定义：单位时间内所做的功
2、定义式： P=W/t=FV
3、单位： 主单位：瓦（W） 1W=1J/s=1Nm/s
常用单位： 千瓦（KW） 兆瓦（MW） 1MW=1000KW 1KW=1000W
五、机械效率：
1、机械功原理：使用机械做功时，动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功。
2、有用功W有、额外功W额、总功W总 W总=W有用+W额
3、机械效率：有用功与总功之比 η=W有用/W总×100%
〖归纳总结〗
〖巩固练习〗
完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗
完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第一节杠杆（第一课时）
【教学目标】
1、知道什么是杠杆，能人常见的工具中辨认出杠杆；
2、会分析杠杆的五要素，找出支点、动力和阻力；
3、理解力臂的概念，会画出杠杆的力臂；
【教学重点】
分析杠杆的五要素
【教学难点】
画出各种杠杆的力臂
【教学用具】
木板、图钉、羊角锤、夹子、钳子、起子、螺丝刀、小木块等
【教学程序】
〖新课引入〗
我们从初二物理的学习了解了物理学所研究的内容；从初三开始将从另外的体系进行探究学习，因而初二的基础对初三的学习没有影响；本学期开始对任何同学来说都是一个新的开始；本课我们首先来研究简单机械。
生活中有很多机械，有的复杂有的简单。我们先来研究最简单的机械—杠杆。
〖新课进行〗
一、什么是杠杆？
※做一做：钉在木板上的图钉，如果要把图钉取出来，你准备怎么办？如何做？（生活应用）（分别由学生上台尝试并简述具体的操作方法）
1、例题分析：
撬棒 羊角锤起钉子 滚球
针对以上三种物体（机械）通过幻灯展示它们的具体工作过程，并由学生比较归纳它们工作中的共同特点———都在转动———（它们上都有一点不动）都绕一固定点转动
2、定义：
杠杆：在力的作用下绕某一固定点转动的硬棒叫作杠杆
※讨论学生举例：找出生活或生产中你认为与上述工作相类似的工具：
钳子、剪刀、夹子、起子、手臂、船浆等……
说明硬棒的含义：由羊角锤及滚球那些物体形状不象硬棒，那概念中硬棒是作如何理解？
让学生根据羊角锤和滚球的工作及配合幻灯再展示发挥想象，把它们变薄、变细、更苗条想象出硬棒入下：
说明：杠杆并不是一根直棒，而是在力的作用下绕固定点转动的任何坚硬物体，但它们都可以等效地看作是一根棒，且可以是直的，还可以是弯的。
方法指导：在找杠杆时，关键是根据其特点绕某一固定点转动，但一般在试卷上的图都是静止的，而实际找时应把它们看成是活动的，想象其实际工作过程中找出其特点。
二、杠杆五要素：
1、支点O；绕着转动的固定点叫支点（分别在上三图中找出并由学生标上）
2、动力F1：作用在杠杆上，驱使杠杆转动的力
3、阻力F2：作用在杠杆上，阻碍杠杆转动的力
分析比较F1与F2共同作用在杠杆上，即其受力物体都是杠杆，但所起的作用有区别，一个使杠杆转动，而另一个阻碍杠杆转动。
根据理解分别由学生在上三图中找出动力、阻力（由学生讨论、上黑板板演、再由学生支出错误或上板改正）
※练习：在课本图上作出杠杆五要素
a、起子 b、汽水扳手 c、手推车（独轮车）
4、力臂：支点到力的作用线的垂直距离（可先由数学中点到直线的距离引入）
如果到动力作用线的叫动力臂L1；到阻力作用线的叫阻力臂L2
具体说明力的作用线的画法：只要沿着力的方向沿长
例：
由学生分别上板画出三图中的动力、阻力作用线：
（1）动力臂L1：支点到动力作用线的垂直距离；
（2）阻力臂L2：支点到阻力作用线的垂直距离
通过上三图的画法学生总结力臂的一般画法：
先找支点——画力的作用线——再画点到直线的距离（用大括号标明）
〖归纳总结〗
杠杆的定义；2、杠杆的五要素；3、作出杠杆的五要素
〖巩固练习〗
《同步练习》相关内容。
〖布置作业〗
1、书后“www”内容。
2、《物理补充习题》P1：基础题。
*教后记*
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第一节 杠杆（第二课时）
【教学目标】
1、理解杠杆平衡，通过实验探究能得出杠杆平衡条件；
2、会利用杠杆平衡条件分析解决一些实际问题；
3、了解杠杆的应用，能对杠杆进行分类并了解分类的原则；
【教学重点】
杠杆的平衡条件
【教学难点】
杠杆的平衡条件
【教学用具】
铁架台、杠杆、钩码（6只）、弹簧测力计。
【教学程序】
〖新课引入〗
前二课我们了解了杠杆这种简单机械，在生活中有时使用杠杆可以省力，但有时使用是费力，在使用杠杆时其用力情况怎样？这课我们通过实验来研究。
〖新课进行〗
一、探究杠杆平衡条件
1、杠杆平衡：当杠杆处于静止或缓慢匀速转动称为杠杆平衡
2、区分水平平衡和斜平衡：分别利用刻度尺使之在水平或斜位置静止判断其是否平衡？
由学生分别来分析研究探究过程中采用何种平衡比较容易？
通过学生的讨论结论：（并简述水平平衡判断方法）
探究过程中应使杠杆处于水平平衡状态：目的是便于测量力臂
3、根据讨论 学生猜想杠杆平衡条件 并板书记录
4、讲述、观察实验器材并提出问题
杠杆左右两端的平衡螺母作用
杠杆上挂钩码（钩码重力）作为动力和阻力 （每个钩码50g，G=0.49N）
杠杆上的长度 一大格5cm （弹簧测力计的读数）
要求： 先完成书P3 1、2、3 后进行实验操作探索
5、交流与合作 小组分别汇报交流数据
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
2
3
（1）左：2钩码挂2格 右1钩码 改变右钩码位置调节平衡
（2）左：3钩码挂2格 右3格位置挂钩码 改变右钩码的个数使杠杆平衡
（3）左：2钩码挂3格 右4格位置用弹簧测力计竖直下拉，使平衡读出示数
思考：实验中前三步实验中动力和阻力都在支点二侧，能否使两力在支点同侧？学生思考并实践尝试？ 教师演示
6、分析比较、归纳得出杠杆平衡条件（结合前猜想）
古希腊学者阿基米德得出：杠杆原理
动力×动力臂=阻力×阻力臂
数学表达：F1L2=F1L2
具体分析：a、杠杆平衡时，满足_________________________；
b、如满足____________________；则杠杆平衡（即静止或缓慢匀速转动）
应用公式时应注意：其中力F与力臂L等式两边应取相同的单位（不一定取主单位）
二、杠杆平衡条件的应用：
1、讨论；阿基米德说：“若给我一个支点，我可以把地球翘起来”说明是否有道理？（中国武学上的“四两拨千斤”道理相类似）
2、现象解释；（杠杆分类）
a
L1>L2 F1省力杠杆 特点：省力，费距离
撬棒：
例：撬棒、钳子、起子、道钉撬、羊角锤起钉子、铡刀
b、L1F2 用大力举起小力即费力
费力杠杆 特点：费力，省距离
例：钓鱼杆、人的前臂、缝纫机踏板

c、L1=L2 F1=F2 等臂杠杆
等臂杠杆 特点：不省力、不费力、不省距离、不费距离
例：天平
m0gL1=mgL2 L1=L2 m=m0
根据上述杠杆分类：由学生分别分析课本P5图11—6杠杆类型
问题：
前面说明：省力的杠杆需要费距离 而费力的杠杆可以省距离 那么是否存在即省力又省距离的杠杆。
〖归纳总结〗
杠杆的定义；2、杠杆的五要素；3、作出杠杆的五要素
〖巩固练习〗
《同步练习》
〖布置作业〗
1、书后“www”内容。
2、《物理补充习题》P1：基础题。
*教后记*
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第一节 杠杆（第三课时）
【教学目标】
1、加深理解杠杆平衡条件；
2、应用平衡条件解决一些实际问题：
【教学重点】
杠杆的平衡条件
【教学难点】
应用杠杆的平衡条件解决实际问题
【教学程序】
〖新课引入〗
复习： 1、什么叫杠杆平衡
2、杠杆平衡条件是什么？ F1L1=F2L2
（分析）具体应用来解题，应注意式中L1、L2单位一致且相同（可由实验演示并由F1、F2由钩码个数来表示，L1、L2由杠杆上格数来表示）
新课： 杠杆平衡条件分析，用来解决许多实际问题
比例表示： F1/F2=L1/L2 表示意义：…… …… ……
〖新课进行〗
一、应用杠杆平衡条件计算：
例1：问题：《杭州日报》2001年6月22日在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量；在“称”过程中，他动用了吊车、铁笼和10m长的槽钢作辅助工具，若不计槽钢和铁笼的质量，吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端为9m，距系铁笼处距离为7cm，当槽钢处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N，试计算大象的质量（g取10N/Kg）。
（分析）提学生可进行设计测量方案并画简图，再标明测量数值，进行计算。
解： F1L1=F2L2
F2=F1L1/L2=200N×9m/0.07m
=2．57×104N
m=G/g=2.57×104N/10N/Kg=2.57×103Kg=2.57t
答：…… …… ……
（总结）本方案实际上是利用省力杠杆，与阿基米德撬地球相类似
另：在初二曹冲称象与本方案相比较，可获得什么启发？（运用不同的物理知识）
可在（1）解决问题的方法并不唯一或多种；（2）知识就是力量等
补：如右图所示，当杠杆AB可绕B点转动，A端挂一重物G，并用细线系住A点，当AB保持水平平衡拉力F与AB成300角，则拉力F为多大？
如果拉力F为竖直向上，则拉力F大小又为多少？
例2；杆秤原理（小小秤铊压千斤）
如果秤铊质量为0．5Kg，其平衡时被测物体的质量为多大？
F1L1=F2L2 m0gL1=mgL2
M=L1m0/L2=16cm×0．5Kg/5cm=1．6Kg
另：杆秤上3Kg秤星离提纽多远？（学生讨论）
本题可拓宽：补充介绍定盘星
杆秤的部件及原理
１、零刻度（即定盘星）
如图5示：秤杆上提绳的O点为支点，由于支点不在秤杆（包括秤钩）的重心上，在不称物体时，手提绳，秤杆不能平衡于水平位置，此时必须把秤砣挂在适当的位置C点上，才能使杠杆平衡．C点就是杆秤的零刻度，通常叫做定盘星．
设杆重为G0，砣重为G1，重心到支点的距离为l0，C点到支点的距离为l1．根据杠杆的平衡条件，有G0·l0=G1·l1
这样定盘星C的位置就可以确定．
2、确定杆秤的刻度
在称物重时，将物体G2挂在秤钩若保持秤杆平衡在水平位置上，需要把秤砣移到A点，如图6所示．
根据杠杆的平衡条件，则有 G2·l2=G1lA+G0·l0
因为不称物体时G0·l0=G1l1
所以G2·l2=G1lA+G1·l1=G1（lA+l1）
又因为l=lA+l1
所以G2·l2=G1·l 即
由上式可以看出，由于 对同一杆秤是不变的，G2与l成正比，所以秤杆上从定盘星开始表示尺数的刻度是均匀的，用等分法可以确定杆秤的刻度．
例3：找支点：一扁担长1.8m，两端分别挂上250N和200N重物，要使扁担水平平衡，则肩应放在哪儿？如果两端各增加50N，则杠杆能否水平平衡？为之水平平衡，则肩应向哪儿移？移多少？
解：F1L1=F2L2 250NL1=200N（1.8m-L1）
L1=0.8m 答：…… ……
F/1L1/=F2/L2/ 300NL1/=250N（1.8m-L1/）
L1/=0.2m
△L1=0.82m-0.8m=0.02m 答：…… ……
（总结分析）应用F1L1=F2L2中四个物理量中已知三个量就可以求第四个量，上述求F2、F1、L1等……，进行有关计算时关键在分析F1、F2、L1、L2各个物理量，特别注意力臂是哪一段，代入条件，求出未知量。
二、杠杆平衡的判断
例4：杠杆AOB水平平衡，且AO如果在GA、GB上各增加相同中物G，则杠杆能否水平平衡？说明杠杆的平衡与力的大小无关。
（2）如果GA、GB的悬挂点分别远离支点相同的距离L，则杠杆能否水平平衡？说明杠杆的平衡与力臂的大小无关
（本题先由实验来证明后由理论分析说明）
（总结）杠杆是否平衡的判断，应从杠杆平衡条件出发，其杠杆平衡与力的大小、力臂的大小无关，而只与力×力臂有关，因而判断中，应从力×力臂大小来比较，如不平衡，则杠杆向力×力臂大的一侧转动。
三、力的大小判断和比较：
例5：如右图所示的杠杆，用三种情况的拉力作用在杠杆的上，使杠杆在图示位置平衡，则三种情况中的拉力哪个最小？
变化：（1）如果用弹簧测力计通过细线系住并于图中的竖直位置逐渐转到水平位置，为使杠杆在图示位置平衡，弹簧测力计的示数如何变化？（2）从中得出如何来找最小的力———关键是先找出最长的力臂（变化图示）
〖归纳总结〗
杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 应用杠杆的平衡条件解决实际问题
〖巩固练习〗
整理课堂例题
〖布置作业〗
完成《物理补充习题》及《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第二节 滑轮（第一课时）
【教学目标】
1、认识定滑轮和动滑轮，能用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的用力情况；
2、知道定滑轮和动滑轮及滑轮组的作用；
3、根据滑轮组构成方式，判断用力情况，识别生活中的滑轮。
【教学重点】
定滑轮和动滑轮的力学特点
【教学难点】
组装定滑轮和动滑轮，定滑轮和动滑轮的杠杆分析。
【教学用具】
定滑轮、动滑轮各一个、铁架台（带铁夹）、长约1m的细绳两根、大钩码一盒、弹簧测力计一个、滑轮组一套。
【教学程序】
〖新课引入〗
问题：小明家装修四楼上的房屋，由于楼梯不够宽，木料等装修材料很重，你能想一些办法帮他把木料运上去吗？
〖新课进行〗
滑轮：周边带槽能绕轴线转动的小轮
定滑轮：滑轮的轴固定不动称定滑轮 （如升旗时旗杆顶上的小轮）
实验探究使用定滑轮的特点：
分别用弹簧测力计来测量所用拉力F的大小并分别改变所挂钩码的重力后分析比较拉力与所挂钩码重力的大小关系（及改变所用拉力的方向）用200g钩码：（数据记录下表）
实验次数
钩码所受的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
2
2
4
3
6
请分析上述实验探究得到的数据，分析定滑轮在使用时有什么特点？（学生讨论）
结论：不省力，但可以改变施力方向（并利用升旗来说明理解）
分析解释： 学生阅读书P10 由学生分析说明
F1L1=F2L2
L1=L2 右图所示
F1=F2=G 得：F1=F2=F3=F4=G
实质是等臂杠杆
二、使用动滑轮的特点（滑轮的轴随重物一起移动）得到定滑轮和动滑轮的区别看轴是否移动
省力动滑轮：由学生分别设计表格，并探究实验记录数据
学生分析总结得出结论
结论：使用动滑轮：省一半力、不改变施力方向、费距离
（分析解释） 如右图示：
由杠杆平衡条件得到
F1=（G+G/）/2
实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆
2、费力动滑轮；
F=2G+G/
实质：动力臂是阻力臂一半的杠杆
优点：省距离
缺点；费力、不改变施力方向
从使用动滑轮和定滑轮的用力大小来分析也可从力与运动中的受力分析法来研究：
具体介绍受力分析法：（1）一根绳；（2）匀速含义：受平衡力的作用来分析。
〖归纳总结〗
定滑轮和动滑轮的力学特点，实质及优缺点
〖巩固练习〗
《物理补充习题》P4：1、2
〖布置作业〗
完成《物理补充习题》及《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第二节 滑轮（第二课时）
【教学目标】
1、在定滑轮和动滑轮的基础上认识到各自的优缺点，并想到组合，初步学会滑轮组；
2、根据滑轮的构成方式判断其用力情况及其移动的距离情况；
3、能识别生活、生产中常见的滑轮组，并能根据要求组装滑轮组。
【教学重点】
滑轮组的用力情况分析
【教学难点】
组装滑轮组
【教学用具】
铁架台（带铁夹）、长约1m的细绳两根、大钩码一盒、弹簧测力计一个、滑轮组两套。
【教学程序】
〖新课引入〗
复习：1、定滑轮和动滑轮中的“定”和“动”的区别是什么？
2、定滑轮的实质及其优缺点分别是什么？
3、省力动滑轮和费力动滑轮的实质及优缺点是什么？
分别在板上由学生来画出下图中逐个由学生来分析其用力情况，并说明其实质、优点、缺点
根据定滑轮和动滑轮各自的优点和缺点并归纳出二者的区别和联系，学生讨论，获得什么启发？
〖新课进行〗
一、滑轮组：（定滑轮和动滑轮的组合）
如左图所示，可从动滑轮省力情况，但不改变施力方向，提醒学生能否在此基础上增加有改变方向？（可再增加一个定滑轮）
具体分析每段绳子的用力情况：
F1=F2=F3=（G+G/）/2 其中为什么定滑轮的重不考虑？
分析1：分别说明定滑轮和动滑轮各自的作用，如去掉绳子1而沿F/方向拉，其用力情况与原来有没有区别？这说明了什么？
分析2：分析1、2、3三段绳子的受力情况
F1=F2=F3=（G+G/）/2 简述受力分析法
结论：使用滑轮组即可省力，又可以改变施力方向（费距离）
具体展示二种滑轮的绕法：
2股 3股 4股 5股F1=（G+G/）/2 F2=（G+G/）/3 F3=（G+G/）/4 F4（G+G/）/5
S=2h S=3h S=4h S=5h
结论：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，所用的拉力是总重的几分之一
即： F=G总/n=（G+G/）/n其中n表示承担动滑轮和重物的绳子股数。
总结分析：每种滑轮组使用中分别由绳子股数及线头所系的观察由学生讨论发现了什么？
便于记忆： 1——1组成，可绕2、3股，2股线头系定滑轮，三股线头系动滑轮
2——2组成，可绕4、5股，4股线头系顶滑轮，5股线头系动滑轮
（发现线头系动滑轮总比线头系定滑轮多一股绳子） 如果3—3或4—4或5—5组成怎样？
如果是1——2或2 ——1滑轮组又怎样？具体画出由学生分析归纳？
〖归纳总结〗
滑轮组的用力情况分析
〖巩固练习〗
完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗
完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第三节 功
【教学目标】
1、知道做机械功的含义及做机械功的两个必要因素；
2、知道机械功的物理意义、公式、及单位，了解1J功的意义；
3、理解功的计算公式，会用功的公式解题。
【教学重点】
机械功的两个必要因素，功的计算公式
【教学难点】
功的概念的理解
【教学用具】
铁架台二套、滑轮1个、大钩码一盒、斜面（长木板）、小车、弹簧测力计。
【教学程序】
〖新课引入〗
前述介绍了二种简单机械杠杆和滑轮；对杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆；而定滑轮和动滑轮中的动滑轮又分为省力动滑轮和费力动滑轮；其中在使用简单机械中，如果是省力但费距离、如果费力但省距离；那么是否存在一种机械可以即省力又省距离呢？其中存在什么物理原理呢？
〖新课进行〗
一、什么叫做功——生活中“功”的说明
1、研究省力动滑轮 二、探究斜面

实验次数
F/N
S/m
G/N
h/m
FS（Nm）
Gh（Nm）
1
2
3
针对工滑轮分析：先理论分析 G=1．96N F=（G+G/）/2 但是实际F>G/2 为什么？
G/2h，即省力费距离
针对斜面分析： 如果直接用手将重物提高h，则所用力为G，而由斜面拉则Fh，也就表示要费距离
从中二种机械都有 Fh，即省力费距离，并由此猜想FS与Gh的大小如何？
分别计算FS与Gh的大小并有数据分析得到总是FS>Gh，原因分析…………………………
存在摩擦阻力及动滑轮的重使FS略大于Gh，如果在理想情况下没有机械磨擦阻力及动滑轮重，则FS=Gh 结论：不存在省力又省距离的机械
简述F与S和G与h在方向上的关系： 引出在力的方向上通过的距离
发现：力与在力的方向上通过的距离的乘积是个有物理意义量
在物理学中：有力作用在物体上，并且物体在力的方向上通过了一段距离，称力对物体做了机械功（简称功）
物理学中做机械功（功）必须具备二必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。（二者同时具备，却一不可）同时与生活中的“做工”“工作”“用功”相比较。加深理解。
二、功的计算：
计算公式：
功的单位：
主单位 F——N S——m W——Nm（牛米）简称焦 符号J
1J=1Nm 表示1N的力作用在物体上使物体在力的方向上通过1m，该力对物体做1J功
（说明在对功的具体计算中，各物理量的单位已经确定了，都应用主单位，出来是主单位）
估算：用手把一个鸡蛋从地面举过头顶，举力做功 W=Fs=0．5N×2m=1J
另：用手把2个鸡蛋举高1m举力做功、用手把1个鸡蛋举高2m做功、用手把1鸡蛋举高1m做功等。
3、学生讨论： 下列实例中力没有对物体做功的是： 结合书P15－16图11—30所示：
a、S=0 雪地推车 人推车但车在力的方向上没有通过距离
b、F=0 踢足球 足球在空中飞行一段距离，但飞行中人没有对足球施加力
c、F┻S 报道： 与学生背书包在水平路上行走相类似。
d、人肩背米袋，从一楼走上四楼，人对米有没有做功（学生说明）图片展示
例1：幻灯：人拉着重为2000N的小车沿水平方向前进5m，求人拉力对车做的功？
解：W=FS=2000N×5m=10000J
答：…………
对上述计算方法是否正确？为什么？
如求：（1）拉力对物体所做的功，能求吗？为什么？
（2）车的重力对物体做功吗？为什么？
（3）如果已知拉力为500N，则拉力做小车做功为多少？
例2：陈杰同学将质量为10Kg的水筒从离开井口3m深处提到井口，这一过程中陈杰对水筒所做的功？
（学生分析：分别找到做功的二个要素极其大小：作用在水筒上的力，水筒在拉力作用方向上通过的距离）
解： F=G=mg=10Kg×9.8N/Kg=98N
W=FS=98N×3m=294J
答：…… …… …… ……
变化：本题只提起水筒，此时水筒中并没有水
如果水筒中有水，则人在提水筒过程中不仅对水筒做功，而且对水筒中的水做功，那么人对水筒做功应该是对水筒和对水做功二部分总的功。
〖归纳总结〗做功的两要素
〖巩固练习〗完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第四节 功率
【教学目标】
知道功率的概念，知道功率所表示的物理意义；
能通过实例，作图等多种方式来描述功率；
知道功率的公式、单位并进行计算，会测自己登楼梯功率。
【教学重点难点】功率的概念与计算
【教学用具】
铁架台二套、滑轮1个、大钩码一盒、斜面（长木板）、小车、弹簧测力计。
【教学程序】
〖新课引入〗
复习：1、认识机械功及做功的二个必要因素
2、功的大小计算W=FS 及功的单位（语言表达、各物理量含义及计算中各量所选取的单位）
例题引入：小明家在5楼（按每层楼高3m算），将一堆质量为1000Kg砖运送到正在修建的楼5楼，你怎么办？
（1）派20人搬 （2）用滑轮组分批吊（3）用起重机一次吊
三种方法人或机械都对砖做了功吗？三种情况做功的大小如何，哪一种最多？
解： W=FS=1000Kg×9.8N/Kg×12m=1.176×105J 答：…… …… ……
三种做功有何区别？引出做功需时间不同（做功快慢）
〖新课进行〗
一、如何比较做功的快慢？
由上例由学生来判断三种情况做功中，哪一个最快，哪一个最慢？从中的方法是怎样的？
则： 做相同的功比做功的时间（另可比较在相同时间内做功的多少？）
类比理解：初二运动中物体运动快慢的比较（百米赛跑、或喝啤酒比赛等等…………）
结论：比较做功的快慢既要比做功的多少又要比做功所用时间的多少？
问题：如果二力做功及做功所用时间都不同怎办？例甲：10s内做300J 乙：2min内做3000J
二、功率（反映了物体做功的快慢）
1、定义：单位时间（1秒钟）内所做的功叫功率
前例分析： 分批搬用时1h 起重机一次用时10min
1．176×105J/3600s=32．67 表示……
1．176×105J/600s=196 表示……
指出“单位时间”（指1s、1min、1h）其系数是1，相比“单位面积”“单位体积”
定义式：P=W/t 表示理解：…… 变形：W=Pt 或 t=W/P
分析理解：（1）比值本身表示什么？（2）功率大表示什么？
（3）有人说：a、做功越多，功率越大 b、功率越大，做功越多 c、功率越大，做功越快 三种说法中正确与否？理由。
2、功率的单位：
主单位：J/s（称瓦特，简称瓦，符号W）表示：…… （说明计算时单位已确定）
常用单位：千瓦（KW） 1KW=1000W
兆瓦（MW） 1MW=1000KW 结合书P18了解一些常见的功率大小（人骑车）
结合上述计算：分别求人搬砖和起重机一次起吊的功率分别是多少？
解： F=G =mg =1000Kg×9.8N/Kg=9.8×103N
W=FS=1000Kg×9.8N/Kg×12m=1.176×105J
P1=W1/t1=1.176×105J/3600s=32.67W 表示：……
P2=W2/t2=1.176×105J/600s=196W 表示：…… 二者比较得到。
设计（想一想）如何来测人登楼梯的最大功率P18活动
学生讨论： 设计方案、设计实验表格
器材： 刻度尺、计时器、体重计（磅秤）
人质量m/Kg
台阶数n
台阶高h/m
上楼做功W/J
上楼时间t/s
登楼功率P/W
简述马力： 书P19 生活、物理、社会内容
1马力=（1500Kg×9.8N/Kg×0.3m）/60s=735W （1匹=1马力）
〖归纳总结〗功率的概念与物理意义，功率的计算
〖巩固练习〗完成《物理补充习题》P9：基础题
〖布置作业〗完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第五节 机械效率（第一课时）
【教学目标】
1、通过探究动滑轮和斜面，知道有用功、总功、额外功及机械效率；
2、理解机械效率概念、知道计算公式、会计算机械效率；
3、知道机械效率的物理意义，知道机械效率不可能是100%。
【教学重点难点】 机械效率的概念与计算
【教学用具】
铁架台、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、细线个1个；钩码若干
【教学程序】
〖新课引入〗
提出问题：如果需要把一个重为G的物体提高一定的高度h，你有哪些方法？
（提很重的物体：如 集装箱、坦克、机床等又如何）
当提升较轻物体时，人直接提升则：人对重物做功或人对重物体的拉力做功
匀速 则F=G 做功W=FS
如果提升很重的物体，而人不能直接提升，那应该使用机械主要目的要省力
〖新课进行〗
※活动：探究动滑轮，照图11-16进行实验。
①实验步骤：先用弹簧测力计测出两只钩码重力G，然后将钩码挂在动滑轮下，同学向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出手的拉力F，用刻度尺量出钩码升高的高度h及手向上移动距离s。
②实验记录：
实验
次数
钩码重
G/N
钩码升高
的高度
h/m
动滑轮提升钩码做的功W1/J
手的拉力
F/N
手移动
的距离
s/m
人拉绳
做的功
W2/J
③实验分析：
实验结果表明W2>W1，分析一下，这是什么原因？请仔细阅读课本上的相关内容，边阅读边思考分析。
一、使用机械做功
其中拉力作用在动滑轮上，拉力对动滑轮做功W1：
同时通过动滑轮把重物提高，动滑轮提高重物做功W2：
如果比较这两个功的大小如何，得出使用机械是否能省功。
问题：在这过程中，使用动滑轮可以省力，但是否也可省功？
学生讨论如何来比较或判断省功？
实验探索： G=1.96N h=10cm 测量得F=1.4N S=20cm
则：动力对机械所做的功 W1=FS=1.4N×0.2m=0.28J
机械提升（克服）重力做功 W2=Gh=1.96N×0.1m=0.196J
学生讨论：通过实验研究发现什么问题：或有什么启发？
W1>W2 说明动力对机械所做的功比机械克服重力做功大；表明不省功反而多做功；
为什么会多做功？ （学生考虑实际情况）
如果考虑实际情况则；在使用机械时，有动滑轮重、绳重、滑轮与绳和轴之间摩擦多做功。
机械功原理：动力对机械所的功等于机械克服所有阻力所做的功（即使用任何机械都不省功）
二、有用功、额外功、总功
有用功W有用 ： 对人们有利用价值的功 W有用=Gh
额外功W额外 ： 对人们无用但不得不做的功 W额外=G/h+……
总功 W总 ： 动力对机械所做的功 W总=FS
学生猜想三个功的关系 W总=W有用+W额外 即：总功等于有用功和额外功之和
等式理解含义：在使用机械做功时，人对机械所做的功分为两部分；一部分是有用的；一部分是无用的
三、机械效率： 有用功与总功的比值叫机械效率
表达式： η=W有用/W总×100%
分析理解：

分析1：根据机械效率的定义，机械效率等于__________表示______，η越大，则表示________________，或________________。
有人说： 做的有用功越多，η越大，或η越大，做的有用功越多。正确与否？为什么？
分析2：η是否可能等于1（100%）
（1）由于有额外总存在，即有用功总小于总功，分子总小于分母，所以η总小于1
（2）=W有用/W总×100%=W有用/（W有用+W总）×100%<1
说明，在使用机械时，由于总存在机械重和摩擦等消耗额外功，机械效率总小于1
分析3：机械效率η与功率P的比较：
（1）从定义上分析；（2）从它们表示的物理意义来比较说明。
有人说：功率P越大，则机械效率η也越大？请你分析正确与否？说明理由： （结论： 说明功率P与机械效率η没有联系）
〖例题〗
例：如右图所示，用滑轮组提升重为2000N的物体，所用的拉力为800N，绳的自由端被拉下了4m，求：（1）人做的总功；（2）拉力所做的有用功；（3）额外功；（4）该滑轮组的机械效率。（有学生分析说明，三个功及其消耗作用、计算方法）
总结： η=W有用/W总=Gh/FS×100%=Gh/Fnh×100%=G/nF×100%
如果不计摩擦，则：η=Gh/（Gh+G/h）×100%=G/（G+G/）×100%
〖归纳总结〗
η=W有用/W总×100%
〖巩固练习〗
完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗
完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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第五节 机械效率（第二课时）
【教学目标】
1、通过实验加深对于机械效率的理解；
2、知道影响机械效率高低的因素；
【教学重点难点】 测量机械效率的实验的相关注意点
【教学用具】
铁架台、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、细线个1个；钩码若干
【教学程序】
活动：测定滑轮组的机械效率
用弹簧测力计测出4只钩码的重力，将4只钩码挂在动滑轮下，按活动一的步骤再次进行实验，并将有关数据记录在活动一的表格中，进一步分析理解有用功、额外功和总功。
我们按以下要求进行探究活动：
①明确实验原理。要测定滑轮组的机械效率，需要测量哪些物理量？可从机械效率的意义入手，列出，从而确定待测物理量为：钩码重G，钩码提升高度h，绳端拉力F，绳端移动距离s。
②选用实验器材。实验器材一般有三类：研究对象、测量仪器和辅助器材。本实验的研究对象为单滑轮组和双滑轮组，还要选用钩码、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细线等。
③熟悉实验步骤。(a)按图所示把滑轮组安装好，记下钩码和弹簧测力计的运动起始位置；(b)匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高，从弹簧测力计上读出拉力F的值，记下钩码和弹簧测力计运动的终点位置；(c)用刻度尺测出钩码提升的高度h，弹簧测力计移动的距离s；(d)算出有用功W有、总功W总和机械效率η。
④设计实验表格。设计记录表格应在操作实验之前完成，这是整个实验的有机部分。实验表格不仅应有记录表格，还应有计算表格。下表为参考表格。
滑轮组装配图
实验次数
1
2
3
4
钩码重G/N
钩码提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η/%
⑤讨论实验问题。本实验不仅能提高我们的观察和实验能力，而且为澄清概念、找出规律、应用知识提供了丰富素材。讨论后，我们应懂得以下知识。
(a)在滑轮组绕线时，动滑轮竖立不稳，可先在动滑传输线下挂钩码，以降低其重心，提高稳度。
(b)在铁架台上做实验时，钩码上升的高度受到限制，而摆动，绳子也会因此而发生缠绕，为方便起见，可将实验移至墙边进行。
(c)测绳端拉力时，弹簧测力计应交通部直向上匀速拉动绳子，确保所测效率为滑轮组本身的效率。如果钩码加速上升，则增加了钩码越来越快引起的额外功，所测机械效率偏低。如果钩码减速上升，情况正好相反，所测机械效率偏高。想一想，在测绳端拉力时，能否让钩码处于静止状态？
(d)选用器材时，细线应足够长，以便使通过动滑轮的所有细线保持竖直，否则作用在滑轮上的细线的拉力之和不等于总重（不计摩擦时）。
(f)在实验中，采用的都是向上拉弹簧测力计。若将弹簧测力计向下拉，由于弹簧测力计本身的重力作用增大了弹簧测力计的读数，使计算出的总功偏大，从而使机械效率偏低。
提高滑轮组的机械效率的办法：对于同一结构滑轮组，在滑轮组能承受的范围内，提升的物体越重，机械效率越高。对于不同结构滑轮组，在提升相同重物时，结构越简单，动滑轮越轻，机械效率越高。
(g)影响滑轮组的机械效率的因素有：滑轮组绕法，滑轮组中动滑轮的重力，各滑轮和轴之间的摩擦，绳子质量，被提升物重
〖归纳总结〗η=W有用/W总×100%
〖巩固练习〗完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
________________________________________________________
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第五节 机械效率（第三课时）
【教学目标】
1、知道测滑轮组机械效率的原理；
2、通过实验研究，掌握机械效率的概念，会对使用机械使的机械效率进行计算；
3、通过实验，会分析影响机械效率的因素，提出提高机械效率的方法和措施。
【教学重点】
有关机械效率的计算
【教学难点】
有关机械效率的计算
【教学程序】
〖新课引入〗
复习：
1、使用动滑轮或滑轮组来做功，区分有用功、额外功和总功，
2、机械效率定义、表示物理意义、单位、
3、应用：竖直放置： =Gh/FS×100%（其中S与h关系）=G/nF
η=W有用/W总×100% 水平放置： =fS//FS×100% （其中S与S/关系）=f/nF
公式变化：W有用=ηW总 W总=W有用/η
〖新课进行〗
一、例题分析：如右图所示的滑轮组，已知其机械效率为60%，如果将重为150N的货物匀速举高2m，则：所用的拉力为多大？
分析：（学生讨论）F——W总——W有用——Gh
解： W有用=Gh=150N×2m=300J W总=W有用/η=300J/60%=500J
F=W总/S=500J/10m=50N
另解：
η=W有用/W总×100%=Gh/FS×100% 60%=150N×2m/F×10m F=50N
（可发现如果在这种解法中不知道物体升高距离也可求）
如果不计摩擦如何来求动滑轮的重？ 可利用W额歪或力的公式二个方法
（1）F=（G+G/）/5 50N=（150N+G/）/5 G/==100N
（2）W额挖=G/h=500J-300J=200J G/=200J/2m=100N
例题总结：从题目中已知机械效率时，具体的计算可直接从η出发，列出等式，建立方程，而求出未知量。这要比分步骤计算要简洁、易于理解和计算。
二、分析影响机械效率高低的原因：
W额外——G/ 机械重、 f绳与滑轮及滑轮与轴之间的摩擦力大小、物体重G
提高滑轮组机械效率的方法：
（1）尽量减少机械重和机械之间的摩擦（保证良好的润滑）——实际上减小额外功
（2）增加所挂物体的重G（在一定范围内）W额不变增加W有
三、例题训练：
1、质量为10t的汽车匀速驶上20m长、6m高的斜面，汽车的牵引力为4×104N，汽车的速度为2.5m/s，求：⑴斜面的机械效率；⑵汽车的功率；⑶汽车受到的摩擦力。
2、用一动滑轮提起重40N的物体，用力25N，物体被提高2m，已知动滑轮重4N，不计绳重及轮与轴之间的摩擦，求：⑴滑轮组的机械效率；⑵拉力所做的额外功；⑶拉力克服摩擦所做的功；⑷摩擦力的大小。
3、质量为60kg的物体挂在一滑轮组下，某人站在地上用250N的力将物体匀速拉高2m，已知滑轮组的机械效率为80%，g=10N/kg，不计绳重及摩擦。
⑴画出滑轮组的绕法。
⑵若在滑轮组下加挂10kg的物体，求此时滑轮组的机械效率。
4、如图所示，GA=100N，GB=20N，物体A以0.5m/s的速度向左作匀速直线运动。
⑴不计滑轮组的重力、绳重及滑轮组之间的摩擦，求物体A受到的摩擦力及此时绳对物体B做功的功率。
⑵若滑轮组的机械效率为80%，求物体A受到的摩擦力。
⑶若有用50N的水平拉力向右拉物体A，使B匀速上升，求滑轮组的机械效率。
〖归纳总结〗
η=W有用/W总×100%
〖巩固练习〗 完成《物理补充习题》相关内容。
〖布置作业〗 完成《同步练习》相关内容。
*教后记*
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