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2013年八年级物理下册全册导学案(新人教版)

详细内容

第 十二 章 简单机械
第一节 杠 杆
【整体构思】
1.认识杠杆。
2.会画力臂。
3.通过探究,了解杠杆的平衡条件。
4.理解杠杆的平衡条件,知道三种杠杆的概念、特点及应用。
【预习提示】
1.杠杆。 2.杠杆的要素。 3.杠杆平衡条件。 3.杠杆的分类。
【教学流程】
一、学生展示
1.在力的作用下,能够绕 转动的硬棒(可以是弯曲的)叫做杠杆,这个固定点叫 。 的力叫动力, 的力叫阻力,从支点到动力的作用线的垂直距离叫做 ,从支点到阻力的作用线的
垂直距离叫做 。
2.杠杆的平衡条件是: ,用公式可
表示为 。动力臂L1是阻力臂L2的几倍,动力F1,就是
阻力F2的 。
3.三种杠杆
(1)省力杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力;
这种杠杆,省了 ,费了 。
(2)费力杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力;
这种杠杆,费了 ,省了 。
(3)等臂杠杆:动力臂 阻力臂,动力 阻力;
这种杠杆,既不省力也不费力。
二、目标定向
古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍,我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗?在这句话中“一个立足点,一根长棍”指的是什么呢?对,这我们这一节课要学习的杠杆。
三、学生自学
认识杠杆
观察教材及下面所示的几种工具并亲自做一下。

想一想,它们有什么共同的特点?
1.定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
2.五要素
支点指 。
动力是 。
阻力是 杠杆转动的力。
动力臂是 到 的距离。
阻力臂是 到 的距离。
(简记: 一找点、二画线、三作垂线段)
警示:不论动力、阻力,都是杠杆受的力。
3.画力臂(如图甲、乙)
步骤:
(1)找准支点。
(2)沿力的方向作出力的作用线。
(3)从支点向力的作用线画垂线。
(4)标出力臂。
杠杆的分类
1.省力杠杆:动力臂_____阻力臂的杠 杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
2.等臂杠杆:动力臂_____阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
3.费力杠杆:动力臂_____阻力臂的杠杆,杠杆平衡时,动力_______阻力。
4.下列哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆?

①省力杠杆 。
②费力杠杆 。
四、合作探究
探究杠杆的平衡条件 
1.杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 或 。
问题:当杠杆平衡时 ,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢?
先猜一下: 。

2.实验探究
①阅读课本,思考实验步骤
②分小组进行实验探究
(注意小组成员分工,边实验边记录)
③根 据实验数据得出的结论是:
若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,
杠杆的平衡条件可表示为: 。
思考:杠杆只能静止在水平位置吗?你能让杠杆在非水平位置平衡吗?试一试。
本实验中,让杠杆在水平位置平衡有什么好处呢?

五、答疑解惑
1.如图若将圆形的油桶滚上台阶,请画出最小的力。

2.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将 杠杆缓慢地
由竖直拉至水平 过程中,力F ( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
六、反馈评价
1.所谓杠杆平衡是指杠杆处于 状态或 状态。
杠杆的平衡条件是 ,字母表示式为 。
2.地面上有一根大木杆,抬起A端需用300N,抬起B端需用200N,这条木杆的 端较粗。
3.关于力臂的下列说法中正确的是 ( )
A.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B.从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D.从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
4.已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时,用同一杆秤在月球上称质量,和在地球上相比 ( )
A.买方吃亏        B.卖方吃亏  
C.双方都不吃亏      D.双方都吃亏
5.一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,则下列说法中正确的是 ( )
A.这两个力的大小一定相等 B.这两个力的力臂一定相等
C.力臂较长的那个力较大 D.两个力和各自力臂的乘积一定相等
6.用撬棒撬起一石块,沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小 ( )
A. F1 B. F2 C. F3 D. 都一样

7.用一杆秤称物体质量时,误用了一个较重的秤砣,称出的物体质量比实际值( )
A.偏大 B. 偏小 C. 一样重 D. 无法确定
8.如图,拉力F作用在杠杆中点B处,已知AC=1.8m,G=100N,求拉力F。

七、知识整合
1.一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
支点――杠杆绕着转动的点;动力――使杠杆转动的力;阻力――阻碍杠杆转动的力;动力臂――从支点到动力作用线的距离;阻力臂――从支点到阻力作用线的距离。
当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。
2.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2
3.杠杆的应用
省力杠杆:L1>L2 F1<F2 省力费距离;
费力杠杆:L1<L2 F1>F2 费力省距离;
等臂杠杆:L1= L2 F1= F2 不省力、不省距离,能改变力的方向。
等臂杠杆的具体应用:天平。许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的。
八、课外作业
练习册 每天1练 教材课后经典习题。
【中考宝典】
1.如图所示,一根不均匀的木棒,用细绳悬挂起来,恰好平衡,若从悬挂处锯段,将
木棒分成两段,则 ( )
A.粗端重 B.细端重 C.一样重 D.无法确定

营口市第十七中学学案(自学探究学案) 第 周 星期 日期 设计人:刘国文
第二节 滑 轮
【整体构思】
1.认识定滑轮和动滑轮的本质及其作用。
2.知道简单机械的一些应用。
3.知道轮轴和斜面也能省力。
【预习提示】
1.定滑轮。 2.动滑轮。 3.滑轮组。
【教学流程】
一、学生展示
1.定滑轮实质上是 杠杆;使用定滑轮不省 ,但能改变 。
2.动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂 倍的杠杆;
使用动滑轮能省 ,但不能改变 。
3.使用滑轮组既可以省力,又可以改变动力的方向;使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的 ,即F=G/n 。
二、目标定向
上一节课我们学习了杠杆,认识到了杠杆在日常生活中的一些应用,其实在日常生产、生活中还有其他的一些机械对我们还有帮助。如升旗时,我们站在地面上就能把五星红旗升到高高的旗杆上,这里就应用到了滑轮。

三、学生自学
一、仔细阅读课本的内容,找出定滑轮和动滑轮的定义,并回答问题。
1.什么是定滑轮,什么是动滑轮,它们有什么区别?

2.结合实际生活,思考一下,在你周围哪些地方能见到定滑轮或动滑轮?


二、探究定滑轮和动滑轮的特点。
1.分别安装定滑轮和动滑轮。(甲、乙)并在右面画出动滑轮和定滑轮的示意图。(甲、乙)

2.按照上图图示进行实验,探究定滑轮和动滑轮的特点、实质
使用定滑轮的好处是______________,缺点是________________ 。
实质_____________ 。
使用动滑轮的好处是______________ , 缺点是________________。
实质_____________ 。
四、合作探究
阅读课本关于滑轮组的知识,然后解决下列问题:
小组合作
1.使用滑轮组的好处是____________________________________________。
2.仔细看课本图,了解组装滑轮组时应该怎样绕线.除了课本上这中绕法,你还能有其它绕法吗? 试着在下图中画出两种绕法。

3.通过实验探究,得出滑轮组的特点是:使用滑轮组既能___________又能____________,且有几段 绳子吊着 动滑轮,拉绳子所用的力就是物重的____________。
4.说出下列各图中F与G 的大小关系。(忽略摩擦及滑轮重)

①甲F= G ②乙F= G ③丙F= G ④丁F= G。
五、答疑解惑
1.图中给出两组滑轮组(a)、(b),若它们分别提起同一重物,请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法。(不计滑轮重、绳重及摩擦)

六、反馈评价
1.滑轮在使用时,根据轴的位置是否移动,分为定滑轮和动滑轮两种。
定滑轮实际上就是 杠杆,所以使用定滑轮不能 ,但可以改变 。
动滑轮实际上就是 杠杆,所以使用动滑轮可以 ,但不能改变 。
如果将定滑轮和动滑轮组合起来使用,就可以既省力又方便。
2.如图所示,物体所受重力等于120N,物体对地面的压力为零,拉力F应等于______N。

3.如右上图所示装置中,不计滑轮摩擦,当水平向右拉力F=5N时,物体恰能匀速向右运动。物体受到的摩擦力为______N。
4.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对这个滑轮的说法中正确的是 ( )
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
5.用滑轮组匀速提升重物,当绳子的自由端被拉下2m时,物体升高了0.5m,被提
升的重物的质量为20kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力应为 ( )
A.40N B.49N
C.98N D.5N
6.用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该是(  )
  A.小于200N B.等于200N
C.大于200N D.大于300N

7.如图所示的装置中,物体B和动滑轮总重10N,且恰好匀速下降。则A物体受到的摩擦力的方向和大小为 ( )
A.水平向右 5N B.水平向右 10N
C.水平向左 10N D.水平向左 5N
作图题
8.如图有一动滑轮提升重物,要求在图中标明支点O,画出F1 F2的力臂L1 L2。

9.如图所示,每个滑轮(不分大小)重为5N,要提升的重物重为120N,用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。请画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。

10.如果忽略滑轮重和摩擦,则下列各图中,作用在绳子自由端的力的大小分别是多少?
(已知被提升重物的重力均为1000N)

F1=_________N; F2= ________ N; F3=________N; F4=________N 。
七、知识整合
1.滑轮分定滑轮和动滑轮两种。定滑轮在使用时,轴固定不动;动滑轮在使用时,轴随物体一起运动。
定滑轮实质是个等臂杠杆,故定滑轮不省力,但它可以改变力的方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,故动滑轮能省一半力,但不能改变力的方向。
2.把定滑轮和动滑轮组合在一起,就组成滑轮组。
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着重物,提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h”,则拉力作用点移动“nh”,其中“n”为绳子的段数。
绳子段数的判断:在动滑轮和定滑轮之间划一横线,只数连接在动滑轮上的绳子段数。
3.使用轮轴时,如果动力作用在轮上则能省力,如果动力作用在轴上,则能省距离。
使用斜面时,斜面高度一定时,斜面越长就会越省力。
八、课外作业
练习册 每天1练 教材课后经典习题。
【中考宝典】
1.如图所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法。

营口市第十七中学学案(自学探究学案) 第 周 星期 日期 设计人:刘国文
第 三 节 机械效率

【整体构思】
1.知道什么是有用功、额外功和总功。
2.知道什么叫机械效率,知道计算公式。知道械效率总小于1。
3.知道提高机械效率的意义和主要方法。
【预习提示】
1.有用功。 2.总功。 3.额外功。 4.机械效率。
【教学流程】
一、学生展示
1.对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________,有用功和额外功
之和叫做___________。
2.因为_________功总小于_________功,所以机械效率总小于1。提高机械效率的
途径是减小___________功。
3.板车上装有货物,一人拉着该板车将货物送到目的地,对货物所做的功叫__________功,对板车所做的功叫_________功,如果目的是送板车,则对板车所做的功叫___________功,对货物所做的功叫___________功。
二、目标定向
1.演示实验
用弹簧测力计匀速拉动绳端,使重物G升高。从弹簧测力计读出拉力F的值,用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。以下边讲边板书:
“实验数值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米。
弹簧测力计的拉力(动力)对动滑轮做的功:W动=F•s=3牛×1米=3焦,
提高重物,动滑轮克服阻力做的功:W阻=G•h=5牛×0.5米=2.5焦”
2.提问:由实验可以看到W动>W阻,这是为什么?

三、学生自学
自学指导
一、阅读课本上的图示,务必解决好以下几个问题:
1.把重100N的沙子运上三楼,如果忽略所使用器械的重及摩擦,则需要做功多少?试计算。

2.按实际情况考虑,图中用三种方法把重100N的沙子运上三楼,人都要克服哪些物体的重力做功?并分别计算这些功的大小。
方法一:
方法二:

方法三:

3.你哪种方法最好?哪种方法最不好,为什么?


二、阅读课本上半部分的内容,理解什么是有用功、额外功、总功。
1._____________________________________叫有用功;
____________________________________叫额外功;
_____________________________________叫总功。
2.以图中第二种方法为例,克服________的重力做得功是有用功,克服__________的重力做得功是额外功.在做功的时候,我们总希望______功在总功中占的比例高些。
3.分别计算图中三种方法中有用功在总功中占的比例。
方法一:
方法二:
方法三:
三、阅读课本下半部分的内容,理解什么是机械效率。
1.______________________________叫机械效率。用_______表示总功,_______表示有用功,________表示机械效率。
计算机械效率的表达式是:__________________
2.起重机的机械效率一般为_____________,滑轮 组的机械效率一般为______________,抽水
的机械效率一般为______________ 。
3.提高机械效率的办法主要有哪些?

4.思考:为什么使用任何机械的机械效率总是小于1?

典型例题
一台起重机把质量为0.7t的重物匀速提升了4m,而它的电动机所做的功 是3.5×104J,则起重机所做的额外功是多少?起重机的机械效率是多少?

四、合作探究
小组合作
1.斜面的长为20m, 高度为5m, 小明用手沿斜面方向用180N的力向上把重为600N的物体从斜面底端拉上斜面, 则
(1)有用功是多少?
(2)总功是多少焦耳?
(3)额外功是多少焦耳?
(4)这个斜面的机械效率是多大?


五、答疑解惑
1.下列因素中对机械效率没有影响的是 (   )
A.机械部件之间的摩擦 B.机械自身的重力
C.容器的重量 D.机械功率的大小
六、反馈评价
1.如图1所示,物重40N,滑轮重10N,用力F匀速向上提起重物时,拉力F的大小为_________,滑轮组的机械效率是___________。(绳重和摩擦不计)

1.如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置,除了图中器材外,还需要___________和___________;除钩码重外,还要测出的数据有___________、____________、__________;弹簧测力计的拉力方向应__________,钩码应___________上升;将图中钩码减少一个,则滑轮组的机械效率将__________。
1.如图3所示,物体A的质量是100kg,在力F的作用下物体以0.5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2,滑轮组的机械效率为80%,则5s内拉力的有用功是______J,拉力F是______N。(g取10N/kg)
七、知识整合
1.有用功:对人们有用的功,有用功是必须要做的功。
额外功:并非我们需要但又不得不做的功。
总功:有用功加额外功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
W总=W有用+W额,W总=Fs
2.有用功跟总功的比值叫机械效率。用W总表示总功,W有用表示有用功,η表示机械效率:η=W有用W总
提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
说明:机械效率常用百分数表示,有用功是总功中的一部分,有用功小于总功,所以机械效率总小于1。
3.斜面的机械效率:η=GhFs
式中:G物体重,h物体被升高的高度,F拉力,s物体沿斜面上升的距离。
八、课外作业
练习册 每天1练 教材课后经典习题。
【中考宝典】
1.利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m,设动滑轮重10N,绳重和摩擦不计,则利用动滑轮所做的额外功是_____________,总功是___________,这个滑轮组的机械
效率是___________。