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《功的原理》

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一、         知识教学点<?

1、  知识功的原理

二、         能力教学点

1、  观察、分析、总结、归纳的能力

2、  动手实验能力

3、  应用知识解决实际问题的能力

三、         德育渗透点

对学生进行物理学史的教育,培养学生热爱科学,为科学勤奋学习的情感

四、         重点及解决办法

功的原理。通过学生分组实验,创设物理情景,学生讨论等方法突出重点

五、         难点及解决办法

对功的原理的理解,动力对机械所做的功,机械克服阻力所做的功的理解。解决方法:采取演示实验和学生实验相结合的方法,用启发、讨论、交谈法突破难点

六、         教具准备

投影片 铁制大滑轮一个  塑料小滑轮28个  杠杆一根  钩码28套  定滑轮一只 细线若干 弹簧秤28个

七、         教学过程

一、        新课引入

1、前面我们已经学过了功和功率,今天我们学习一个与机械做功有关的原理------功的原理。(出示学习目标)

片一:

我们的目标:

1、            知道功的原理,能用功的原理分析日常生活中比较简单的实际问题。

2、            进一步训练我们观察、分析、概括、推理能力和运用所学知识分析解决实际问题的能力

2、出示一个重物,问:在生活中,要把这个物体运到高处,你有哪些方法?(讨论)

讨论后得出:

(1)    可以直接用手把物体拉上去(片二)

(2)    可以用杠杆把物体提上去(片三)

(3)    可以用动滑轮,定滑轮或滑轮组把物体提升(片四)


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3、请大家思考:

用手把物体拉上去,拉力对物体做功了吗?

用杠杆,动滑轮等简单机械提升物体时,动力对机械要做功吗?如何计算?(W1=FS)机械要对重物做功吗?如何计算?(W2=Gh)机械对工作对象做功,我们就说机械克服阻力做了功。在实际生活中,大家为什么要选择简单机械呢?讨论思考,小结(见投影片五)

     片二:                                  片三

 

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可以省力   (但费距离 所以不省功)

 

               可以省距离   (但费力 所以不省功)

使用简单机械  

               可以改变施力方向  (既不省力,也不省距离,同样不省功)


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片四                        片五(做成覆盖片)

 

二、        新授

1、那么,动力对机械所做的功,与机械克服阻力所做的功相比,两者大小是否一样?或者说,使用简单机械能不能省功?下面我们用动滑轮提升重物的实验研究这个问题(引导学生预习实验方法,原理,实验步骤及实验注意事项)

2、学生实验,完全下列表格:(投影六)

实验次序

钩码重(牛)

弹簧秤示数(N)

钩码提升高度(m)

绳子自由端移动距离(m)

动力对机械做的功W1(J)

机械克服阻力做的功W2(J)

1、用塑料轻质小滑轮

1.96

1.0

0.1

0.2

0.20

0.196

2、用塑料滑轮

1.96

1.1

0.1

0.2

0.22

0.196

3、用铁制重滑轮

1.96

2.7

0.1

0.2

0.54

0.196


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(全班分成两人一组,分组进行实验,分别做实验1与实验2,事先安排其中一组同学做实验3,数据最后公布)

3、引导学生分析数据得到结论:

(1)       力对滑轮做的功­­­­­­­­­­­­­­­­________滑轮对钩码做的功

(2)       用动滑轮_____(选填“能”或“不能”),且使用较重的动滑轮比使用较轻的动滑轮,动力所做的功要_________。

(3)       思考:从(3)~(1),动滑轮对钩码做的功都相等,但动力所做的功逐渐减少,为什么?能不能更少一点呢?能小到小于W2吗?

4、投影用动滑轮提升重物

片七:

设重物重力为G,重物匀速提升h时

手的拉力(动力)F=___G

手移动的距离S=_____h

拉力做的功W1=FS=____

动滑轮做的功W2=____

结论 :

W1______W2(不计动滑轮自身的重及摩擦)

5、阅读P.96实际上“……”

阅读“功的原理”,结合所做的实验,理解其中包含哪几种功?“所有阻力的含义”

三、总结:(板书设计)(投影八)

(1)功的原理的内容:利用任何机械做功时,动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功,也就是说,利用任何机械均不省功

(2) 原理图

动力F

W1

机械G

W2

重物G


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(3)公式 (理想情形) W1=W2(不计机械自重及摩擦)  

      (实际情形)  W1=W2+W3(W3为克服自身重力G和自身摩擦f做功)

(W3=Gh,+W自摩

(4)       适用范围:所有机械共同遵守的“黄金定律”适用于从简单到复杂的一切机械,所以设计任何省功的机械均是徒劳的。

四、课堂练习(投影九)

1、  功的原理内容是什么?

2、  既然任何机械都不做功,人们为什么还要使用机械呢?

3、  判断对错:

A、使用定滑轮不省力,也不省功         (  )

B、使用动滑轮省一半力,所以省一半功      (  )

C、使用机械不能省功,但一定省功        (  )

D、省距离的机械一定费力            (  )

E、使用任何机械都不能省功,因此使用机械是无益的(  )

F、功的原理只适用于自重和摩擦不计的理想机械  (  )

G、要把20N的物体举高1米,不论使用何种机械都不省功,动力做功至少20焦。 

完全投影片五,加深对功的原理的理解,加深使用任何机械均不省功的理解。

4、  一人用一根轻质杠杆将重为500牛的物体举高时,做了250焦的功,求物体被提升的高度。

五、布置作业

1、  完成课后作业1、2 、3

2、  预习机械效率   





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