资源简介

第九章
简单机械
功
第五节
功的原理
教学目标
（一）知识与技能
1.知道使用机械可以省力，也可以省距离，但不能省功。
2.能利用功的原理解决实际问题。
（二）过程与方法
经历探究与比较，知道使用简单机械不省功。
（三）情感态度与价值观
通过对使用简单机械不能省功的学习讨论，了解事物的两面性。
教学重点
通过实验探究得出使用简单机械不省功。
教学难点
这一节的教学难点是通过实验了解利用机械做功时拉力移动的距离与重物提升的高度之间的关系。
教学资源
实验报告单、滑轮、弹簧测力计、钩码
、杠杆
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
提出问题：我这里有一钩码，你有多少种方法可以把它提升一定高度？
教师继续引导：使用这些简单机械有的可以省力，有的可以省距离，那么使用简单机械是否能省功呢？下面我们以杠杆为例，一起用实验研究这个问题。
学生回答：可以用手直接提；可以用杠杆；可以用定滑轮；可以用动滑轮、滑轮组等。
本环节既巩固了前面简单机械的知识，又可以引出这节课的要研究的问题：简单机械是否能省功
师生合作探究杠杆是否省功
首先展示杠杆实验器材
然后提出问题：我们需要测量哪两个功的大小才能得出省功还是不省功？
提出问题：
如何计算这两个功的大小？
教师演示实验：弹簧测力计测量钩码重力、拉力大小，小黑板显示物体上升的高度、手移动的距离，并记录数据，改变钩码个数和位置再重复进行一次实验。
学生回答：
1.不使用机械所做的功，也就是物体克服重力所做的功。
2．使用机械所做的功，也就是拉力所做的功
学生回答：
W=Gh
W=FS
学生分析数据得出结论：拉力做功大于克服重力做功，不能省功。
本环节首先通过教师演示，给学生一个示范作用，从而清楚实验过程中应该注意的问题。
通过改变钩码的个数，既能够达到多次测量避免偶然性的目的，也能为下一节机械效率的学习做铺垫。
小组合作探究动滑轮是否省功
使用其他简单机械能否省功呢？下面小组合作研究“使用动滑轮提升物体能否省功”
评估实验过程：
匀速向上拉动弹簧测力计时读数。
高度的单位应该用国际制单位。
教师总结：大量事实表明，使用机械时人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理
学生根据提供的实验器材以及实验报告单的提示小组合作完成探究实验
学生分析数据得出结论：拉力做功大于克服重力做功，不能省功。
这一环节采用实验报告单的形式，教师就可以大胆放手给学生，让学生自主探究，根据报告单的提示完成实验。
深化拓展问题
提出问题：既然使用任何机械都不省功，生活中我们为什么还要使用各种机械？
提出问题：有没有机械可以又省力，又省距离？为什么？
提出问题：为什么使用动滑轮、杠杆时拉力做功都比克服重力做功多呢？
提出问题：如果忽略摩擦和动滑轮重力，你能得到什么结论？
教师演示实验：我们简单看一下在使用定滑轮时拉力做功和克服重力做功的大小。
师生共同分析数据并提出问题：使用定滑轮时拉力做功与克服重力做功几乎相等，为什么呢？
教师总结：
理想情况下，Fs=Gh
非理想情况下，Fs>Gh
学生讨论得出：虽然不能省功，但是我们可以利用简单机械的其他优势来更好地为人们服务，比如动滑轮能省力，船桨能省距离，定滑轮可以改变力的方向
学生讨论：根据公式W=FS，如果既能省力又能省距离，那就能省功了。所以所有的简单机械都是省力必然费距离，费力必然省距离。比如：鱼竿、盘山公路。
学生讨论：动滑轮、杠杆要克服自身重力做功，还要克服摩擦力做功。
学生回答：拉力做功等于克服重力做功。
学生回答：不需要克服自身重力做功，只有克服摩擦力做功。
这一环节，采用同伴交流的方式，通过提出层层递进的问题串，深入理解功的原理的含义，培养学生分析问题的能力
通过实验再次引起学生的注意，激发学生的学习热情
实际应用
练习：工人用3m长的斜面，把1200N的重物提高到1m，需要多大的推力？（假设斜面很光滑，没有摩擦）
如果将斜面的长度改成6m，需要多大的推力？
并完成学案中的练习
巩固所学并从本质上分析斜面省力的原因
总结及板书设计
五、功
的
原
理
功的原理：使用任何机械都不省功
理想情况下，Fs=Gh
非理想情况下，Fs>Gh
作业设计
巩固性作业：动手动脑学物理
拓展性作业：观察螺丝钉的结构，分析其中蕴含的物理知识

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