八年级物理下册全册表格式教案教科版Word格式文档下载.docx
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(4)实验中,杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计,因为实验研究的是理想机械。
(5)按课文实验1、2,并参照图13—4、图13—5组装实验器材,将实验结果填入课文表格中,写出实验结论。
3.总结实验结论
①学生报告实验记录数值和实验结论。
教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板)上。
②实验表明:
利用杠杆提升砝码,使用杠杆所做的功F&
#8226;
s(焦)和直接用手所做的功G&
h(焦)相等,即使用杠杆不能省功。
利用动滑轮提起砝码,使用滑轮做的功F&
s和直接用手所做的功G&
h相等,即使用动滑轮也不能省功。
总结出功的原理并板书:
“二、功的原理
.使用机械不能省功。
这个结论叫做功的原理。
2.功的原理对任何机械都适用。
”
3.提问:
使用任何机械都不省功,为什么人们还要使用机械呢?
(课文后“想想议议”)
要求答出:
可以省力,或省距离,或改变动力的方向,使用方便等好处。
4.例题:
课本章后习题5。
教师板演讲解。
首先弄清已知条件、物理过程。
三、布置作业
.填写课后“学到了什么”2。
2.课本习题6。
3.自学课本“斜面”。
五、机械效率
授课地点:
教室
授课时间:
1课时
【教学目标】
1.知识与技能:
(1)理解有用功、额外功和总功的含义;
(2)理解机械效率的定义及物理意义,会进行相关的计算;
(3)知道提高机械效率的意义和主要方法。
2.过程与方法:
经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率;
通过讨论,了解如何提高机械效率。
3.情感、态度与价值观:
关注生产、生活中各种机械的机械效率,具有用机械效率来评价机械的意识。
【教学过程】
教师活动设计
学生活动设计
一、有用功、额外功和总功的概念
观察教材图12-5-1或举一个具体的例子。
机械做功,如起重机将砖块提升到楼顶,除了克服砖块重力做功外,也一定同时需要克服装砖的筐子、滑轮和钩子等辅助措施的重力做功;
此外,由于物体之间总存在摩擦,所以起重机对砖块做功的同时,或多或少要克服摩擦做功。
起重机提升砖块做的功是有用功,提升筐子、滑轮、钩子以及克服摩擦做的功是额外功。
有用功和额外功之和叫总功。
用
表示总功,
表示有用功,
表示额外功,它们的关系是
举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念
提问,人用水桶从井中提水,有用功、额外功、总功各是什么?
视学生理解程度可再举几个例子。
回答:
提升水做的功是有用功;
提升水桶、竹竿做的功是额外功;
二者之和为总功。
二、机械效率举例
引出机械效率
学校二楼的墙坏了一个洞,修补的话需要40kg的水泥。
如果你是建筑工人,你需要将40kg的水泥从一楼搬到二楼。
现在你手上有重5kg的铁桶,重2kg的塑料桶,都能装下40kg水泥,你可以叫楼上的同事用铁桶或者塑料桶把水泥提上去,当然也可以自己提上去。
提问:
你愿意采取哪种方法?
为什么?
叫楼上的同事用塑料桶把水泥提上去。
省力或做的功少。
“做的功少”指的是什么功少?
有用功、额外功、还是总功?
总功。
三个方法做的总功不同,有用功相同吗?
相同。
逐步引导。
任何机械所做的有用功只是总功的一部分。
有用功所占的比例越大,说明机械的效率越高。
物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率的符号是η,读作:
yita,常用百分数表示。
说明:
η为一比值,没有单位。
总功又等于有用功和额外功之和,则η又可以表示为什么?
在实际机械中,由于机械重力、摩擦力等等因素的存在,额外功
是一定存在的,即
&
gt;
0,可见η&
lt;
100%;
只有在理想机械中,机械重力、摩擦力等等因素可以忽略,这时
=0,
η=100%。
三、例题
例题:
如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m,所用的拉力F是250N,求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
教师板演。
解:
人做的总功
等于人拉绳子的力F乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。
人拉绳子的力F=250N,s=2×
h=2×
2m=4m,h为货物提升的高度。
=Fs=250N×
4m=1000j
有用功只是克服货物重力做的功。
货物所受重力G=400N,提升高度h=2m。
则
=Gh=400N×
2m=800j
=
-
=1000j-800j=200j
η=(
/
)×
100%=(800j/1000j)×
100%=80%
总结:
由例题得知,只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个,就可以算出用机械做功过程中的机械效率。
学生思考解答。
四、提出提高机械效率的意义
机械效率表示有用功在总功中所占的比值,机械效率越大,做相同的有用功,需要的总功越少,机械能够更好地发挥效用。
η的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。
如何提高机械效率呢?
由η=(
100%==[
/]×
100%可以看出:
在
一定时,减少额外功
;
一定时,增加
,可以提高η。
可以采取减轻动滑轮重量以及减少滑轮与绳子之间摩擦的方法。
例题中可以采取什么方法减少
?
当机械一定时,在可能情况下,增加
,也可以提高η。
例题中怎样增加
增加被提起货物的质量。
五、与功的原理对比
一般来说,用机械对物体做功,有用功
是固定的,这时候,机械效率越高,机械需要做的总功就越少,可见,机械效率越高的机械越省功。
这和功的原理中说的“任何机械都不省功”矛盾吗?
不矛盾,功的原理说的是使用机械时,人们做的总功,不会少于有用功。
六、课堂小结
今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念,学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一:
机械效率η。
通过η的计算公式:
100%
=[
讨论了如何提高机械效率的方法。
七、课后作业
学生活动手册相关内容。
【板书】
机械效率
一、有用功:
额外功:
总功:
有用功和额外功之和
二、机械效率:
η有用功跟总功的比值
100%=[
η无单位
实际机械η<100%;
理想机械η=100%
三、如何提高机械效率
在
。
六、机械能
多媒体教室
1课时
【仪器材料】 铅球,乒乓球,橡皮筋,纸弹,弹簧,小钢球
.知识与技能:
(1)理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;
(2)知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关;
知道弹性势能的大小与弹性形变有关;
(3)知道机械能的概念。
结合定义,寻找日常生活的各种形式能量的例子,初步具备从能量角度分析物理问题的方法。
在现实生活中树立起科学的能量的观念。
一、新课引入
引入能量
我们在日常生活中经常提到能量,也简称为能,诸如热能、电能、能源开发等等。
“能量”是物理学中的一个重要概念,能量的概念跟功的概念有密切联系。
我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量。
并且,物体能够做的功越大,这个物体具有的能量就越大。
能量的单位和功是一样的,也是焦耳。
自然界中,能量的形式很多,今天我们学习最常见的能量的形式——动能和势能。
二、动能
列举日常生活中常见的具有动能的物体。
有条件时可以幻灯片演示:
失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌;
呼啸的海浪有时会冲坏海堤,推倒房子;
弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的,跑动的人能撞倒别人…
这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功,可见它们都有能量。
提问:
是什么原因使它们都能够做功的?
它们有什么共同特点?
它们的能量是因为它们运动才具有的。
我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
回答:
它们都在运动。
举例哪些物体具有动能。
物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。
那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢?
汽车速度越快出事故就越严重,对别的物体做的功越多,这说明物体动能的大小和它的速度有关。
相同质量的物体,速度越大动能越大。
一辆汽车以同一速度运动,重载时比空载时出事故会更严重,这说明物体的动能还和质量有关。
具有相同速度的物体,质量越大动能越大。
总之,物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
学生举例。
三、重力势能
1.重力势能概念
物体由于运动而具有动能,物体还可能由于其他的原因而具有能量。
举高的物体具有能量吗?
也就是说具有做功的能力吗?
例如:
举高的铅球,能够在落地时将地面砸个坑;
举高的铁锤,能够在落下时把木桩打入地里。
高处的流水能够冲击水轮碾米,磨面。
它们都具有做功的能力,也就是说它们都有能量。
分析一下它们的共同特点,它们的位置,都是相对于另一物体位置较高的方向。
我们把物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
学生回答。
2.重力势能的大小和质量及高度有关
让学生列举具有重力势能物体的例子。
举例。
试问树上的苹果有重力势能吗?
反问:
苹果没有做功啊,为什么有能量呢?
说明:
注意“能够”二字,我们说一个物体能够做功,这个物体就具有能量,不是说物体做了功才有能量。
即物体具有做功的本领就有能量,不一定显露出来。
树上的苹果虽然没有做功,但“能够”落到地面把地上砸一个坑,就是具有重力势能。
有,因为位置较高。
疑惑。
重力势能的大小和什么因素有关?
举例:
举起同样高度的铅球和乒乓球,铅球能够在落下时做的功多(可看地上砸的坑),具有的重力势能大。
可见:
物体的质量越大,具有的重力势能就越大。
同一个铅球举的高度越高,能够做的功也越大,具有的重力势能就越大。
物体的位置越高,具有的重力势能就越大。
总之:
物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
回答。
四、弹性势能
得出弹性势能的概念
弹性势能的大小与弹性形变有关
演示并说明:
橡皮筋弹射纸弹,拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移动一段距离,从而对纸弹做了功。
压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动,也能够做功。
拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量。
它们有什么共同特点?
都是有弹性的物体,并且都在外力的作用下发生了形状的变化。
有弹性的物体,在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。
这种形状的改变叫做弹性形变。
发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功,因此物体具有能量。
我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
请列举具有弹性势能的物体。
拉长的弹簧,压扁的皮球,弯曲的钢锯条,拉弯的弓等。
很明显,同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。
如果外力撤消,物体恢复原状,这时物体有没有弹性势能了?
没有弹性形变,就没有了弹性势能
五、势能
通常,把重力势能和弹性势能统称为势能。
动能和势能统称为机械能。
一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的总机械能。
机械能的单位和功的单位一样,是焦耳。
推出去的铅球,动能是300焦耳,重力势能是200焦耳,弹性势能为0,那么铅球的机械能是多少?
500j
七、课堂小结
今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式——机械能。
它包括动能,重力势能和弹性势能。
并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关。
八、作业
从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?
在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化?
在滚下的过程中有没有动能?
它的动能有没有变化?
【实践活动】
观察现实生活中哪些物体具有机械能。
什么是机械能
一能量:
二机械能
1.动能:
物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
2.重力势能:
物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能。
物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。
3.弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.
同一物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
4.势能:
重力势能和弹性势能统称为势能。
5.机械能动能和势能统称为机械能。
七、改变世界的机械
多媒体教室
【仪器材料】 斜槽、小钢球、弹簧
(1)理解动能和势能的相互转化,能举例说明动能和势能的转化;
(2)能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况,培养学生理论联系实际的能力。
2.情感、态度与价值观:
通过列举一些学生感兴趣的机械,培养学生学习物理的兴趣,使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位,树立科学的发展观。
由上节课的作业引入新课
从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能?
从斜槽上端滚下的小球,有重力势能。
在它下滚的过程中,由于高度在变小,重力势能也减小。
在滚下的过程中有动能,它的动能越来越大,因为速度越来越大。
二、动能和重力势能的相互转化
边演示边说明
小球在斜槽最上端时,重力势能最大,动能为零;
在从斜槽上端滚下的过程中,重力势能不断减小,动能不断增加,到斜槽最下端时,速度最大,高度最小,也就是说重力势能最小,动能最大。
所以说在从斜槽上端滚下的过程中,小球重力势能逐渐转化为动能。
演示:
小球从斜槽最下端向上滚。
注意不让小球滚出斜槽。
小球的动能和重力势能又怎样变化。
在从斜槽最下端向上滚的过程中,小球的动能逐渐转化为重力势能。
小球的动能减小,重力势能增加。
总结:
在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。
举例:
秋千,钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。
举高的铅球在下落的过程中,重力势能也在不断转化为动能,等等。
三、动能和弹性势能的相互转化
弹簧水平放置,将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球在水平桌面上滚动。
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。
拉开的弓的弹性势能转化为箭的动能,等等。
四、弹性势能、动能和重力势能的转化
将一个小球放在弹簧上,用手指压小球,使弹簧被压缩,忽然松开手指,小球弹起,上升到最高处后,又落到地面。
(可借助多媒体演示慢镜头)
这个过程中弹性势能、动能和重力势能是怎么转化的?
用手指压住小球后,弹簧被压缩,也就是产生了弹性形变,具有了弹性势能,此时小球的动能为零;
松开手后,弹簧慢慢回复到原来的形状,同时对小球做功,将小球弹起,弹簧弹性势能转化为小球的动能。
小球向上飞起后,高度越来越高,速度越来越小,动能转化为重力势能,到达最高处时动能为零,重力势能最大;
之后又在重力的作用下往下落,重力势能转化为动能。
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
举出在现实生活中弹性势能、动能和重力势能相互转化的例子。
五、机械能同其它能之间的转化
物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。
能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外,还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
列举教材上几个图中的例子。
在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
分析一下教科书图12-6-4中拉弓射箭过程中的能量。
分析其中能量的转化。
人的化学能先转化为弓的弹性势能,弓的弹性势能再转化为箭的动能。
六、改变世界的机械
引入新课
凡能使我们省力或得到方便的工具,都可以称为机械。
人类文明的发展史就是一部机械的发展史,机械改变了我们的世界。
我们来看看人类已经发展了多少先进的机械。
具体详细列举几种学生感兴趣的现代化机械。
如:
神舟5号,机器人,等等。
可采取多媒体辅助。
我们知道了:
在一定的条件下,物体的弹性势能、动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
现代化机械正实现着各种各样的能量转化,改变着我们的世界。
制作麦克斯韦摆,并通过它研究动能和重力势能的转化;
在因特网上查找有关神舟五号、机器人等有关资料。
机械能的转化
一、在一定条件下,物体的动能和重力势能可以相互转化。
在一定条件下,弹性势能和动能可以相互转化。
二、在一定条件下,机械能还可以与热能、电能、光能、化学能、核能等等能量进行转化。
改变世界的机械
机械时刻改变着人类社会。
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