资源简介

简单机械 功和功率
【教学目标】
1、知识与技能
（1）知道杠杆的五要素、分类、应用及杠杆平衡条件
（2）知道定滑轮、动滑轮的特点、作用以及滑轮组的应用
（3）知道功和功率的概念，能判断物体做功情况以及功和功率的计算
2、过程与方法
（1）通过典型的作图回顾杠杆五要素及分清省力和费力的道理
（2）通过实验、典型例题再次理解滑轮的特点
（3）能将功和功率与滑轮组结合解题
3、情感态度与价值观
通过对各种杠杆和滑轮的认识，体验物理知识和人民生活水平的密切关系。
【教学重难点】
1．重点：区分不同类型的杠杆及理解各种滑轮的特点；
能利用功和功率公式进行计算。
2．难点：分清杠杆的动力臂、阻力臂；区别做功的大小、快慢。
【教学准备】
两块钉在一起的木板，铁棒，定滑轮，动滑轮，小车，沟码，细线，暗箱
【教学过程】
【新课引入】取出模型，提问：请你试一下用手把下面的木块掰开。
一学生现场演示，掰不开。
师：如果不行，请问你有什么办法可以把木块掰开？
一学生拿起铁棒，把它撬开了。
除了这样的撬法，你还可以怎样撬？
师：这里的铁棒相当于是我们以前讲到的哪一种机械？
生：杠杆。
【新课设计】
简单机械
杠杆
杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂
师：刚才这位同学的两种撬法中，请同学们分别找出它的支点。
拿出课堂练习卷，分别画出动力臂与阻力臂。
为了撬开这块木块，我们用到了杠杆，这里的杠杆是属于什么类型的杠杆呢？
生：省力杠杆。
师：还有哪些类型的杠杆？它们的力与力臂分别有怎样的关系。
省力杠杆：L1>L2, F1费力杠杆：L1F2
等臂杠杆：L1=L2, F1=F2
师：请同学分别举一例不同类型的杠杆实例。
杠杆平衡：当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态。
杠杆平衡条件：F1 l1＝F2 l2
练：如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA=0.3m，OB=0.4m，
将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少
需加 N的拉力，这是一个 杠杆 (选填“省力” 、“费力”或“等臂”)
师：简单机械除了杠杆外，还有哪一些？
生：定滑轮、动滑轮、滑轮组、斜面
2、滑轮
取出暗箱，里面有一种滑轮，请大家观察我的实验操作，猜测里面可能是什么滑轮？是根据什么来猜测的？
（1）定滑轮：特点：不能省力，但可以改变力的方向。( s=h )
实质：等臂杠杆。
出示图像，判断哪个点是定滑轮的支点？
取出暗箱，根据观察到的，猜测是什么滑轮，说说猜测依据？
（2）动滑轮：特点：可以省力，但不能改变力的方向。（ s=2h )
实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆
出示图像，判断哪个点是动滑轮的支点？
如何将这两种滑轮最大限度的利用起来？
生：可以组成滑轮组
（3）滑轮组：既能省力又可以改变力的方向。
特点：(1)F=G总/n=(G物+G动)/n
注意：①一般不考虑绳重及摩擦，但动滑轮重力有时考虑有时不考虑，要看题目要求。
②拉力的大小由承担总重的绳子股数决定（与动滑轮相连）
判断下列n的数值
（2）S绳=nh
练：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
变式练习：如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是 （ ）
思考：用10N的力不能提起物体，那么这个拉力对物体有没有做功？第2题中绳子把物体提起来了，绳子对物体有没有做功？
功和功率
1、功
(1)做功的两个必要条件：
①物体受到力的作用
②物体在力的方向上通过了距离
(2)做功公式：W=Fs；注意：S---是F方向上的距离。功的单位是焦耳
做功有大小，也有快慢，做功的快慢可以用什么来表示？
2、功率
（1）定义：单位时间里完成的功叫做功率
（2）表示物体做功的快慢
（3）公式：p=W/t=Fv 。单位：瓦特
练：关于做功和功率的说法中，正确的是 （ ）
A.有力作用在物体上，力一定对物体做功
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功
C.物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多，功率就越大
功的计算往往会与滑轮组结合在一起，我们先要理清楚这里面的几个物理量的关系：
S绳与h的关系 F与G的关系 W有用 W总
练：在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原
理相当于如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）。某次将总重G为4000 N
的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用时40 s，卷扬机提供的拉力F为
2500 N。求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑轮组的机械效率。
再补充一问：（4）动滑轮的重力
【小结】
杠杆
定滑轮
1、简单机械 动滑轮
滑轮组
斜面
W=Fs
功和功率
p=W/t=Fv
【板书】
杠杆：五要素、类型、杠杆平衡
定滑轮：特点、实质
1、简单机械 动滑轮：特点、实质
滑轮组：特点
斜面：
做功的两个必要条件
2、功和功率 做功公式：W=Fs
功率公式：p=W/t=Fv
【练习】
1、如图所示的四种工具在使用过程中，属于费力杠杆的是 （ ）
2、在如图的四种情境中，人对物体做功的是（　　）
A．提着水桶在水平地面上匀速前进
B．扛着米袋慢慢爬上楼梯
C．用力推汽车，汽车没动
D．举着杠铃原地不动
3、如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉
力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求：
(1)有用功；
(2)总功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．

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