《简单机械》集备研讨建议四次修定版.docx
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《简单机械》集备研讨建议四次修定版
《简单机械》
一、本章课标要求
2.2.6知道简单机械。
通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。
3.2.3知道机械效率。
了解提高机械效率的途径和意义。
例2测量某种简单机械的机械效率。
3.2.4了解人类使用机械的历史发展过程。
了解机械的使用对社会发展的作用。
二、本章研讨的课时建议
第一节杠杆2课时
（第一课时：
知道杠杆的五个要素通过探究感受杠杆平衡的条件通过探究知道力臂的准确定义知道杠杆的画法
第二课时：
熟练力臂的画法通过杠杆平衡条件理解生活中的杠杆）
第二节滑轮整合为3+1课时
第三节机械效率
（第一课时：
知道定滑轮和动滑轮
能设计实验比较F和G是否省力，以及测量h和s比较是否省距离
会分析数据得出定滑轮和动滑轮的基本特点
第二课时：
能从上一课时所得数据中分析得出使用机械不能省功
理解有用功、额外功、总功的含义
会算机械效率
能分析提高动滑轮机械效率的途径
第三课时：
会使用滑轮组
会设计实验测出滑轮组的机械效率）
第四课时（看情况增加）：
知道斜面能设计实验测出斜面的机械效率）
三、思路说明：
1.杠杆的平衡条件可作为验证实验而不一定要做完整的探究
可先完成平衡条件的实验，再引导学生正确理解力臂
2.定滑轮和动滑轮可以不用当作杠杆的去解释，用受力分析从平衡力的角度去说明。
因没有忽略轮的自重更适合于机械效率的引入
3.不要纠结于F=1/nG的问题上，课标没有要求（中考不会问）
4.本章结束后的检测题，不仅仅针对本章的内容，更多是综合所有的力学内容进行检测。
主要考虑是知识的滚动，不能学了后面丢前面。
四、本章各课时教学思路及练习
杠杆第一课时
【教学目标】
（一）知识与技能：
知道杠杆的定义及五要素，杠杆的平衡条件。
（二）过程与方法：
认识杠杆，体会杠杆的作用。
（三）情感态度与价值观：
具有利用杠杆方便自己工作的意识。
【重难点】
重点：
杠杆的平衡条件。
【新课学习】
一．认识最简单的机械：
杠杆
生活、生产中我们常常看到各式各样的杠杆，如跷跷板、
撬棒、扳手等。
杠杆：
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动。
支点：
杠杆绕着转动的点，用字母表示。
动力：
使杠杆转动的力，用字母表示。
动力臂：
从支点到动力作用线的距离，用字母表示。
阻力臂：
从支点到阻力作用线的距离，用字母表示。
【练一练】请在下列图中画出动力臂和阻力臂
二．摸索感受
小组活动一：
如何让较小的水果把大水果跷起？
三．杠杆平衡
1.在下列图中，杠杆处于平衡状态的是（）
A．水平静止的杠杆B.倾斜着静止的杠杆C.顺时针匀速转动的杠杆D.逆时针匀速转动的杠杆
小组活动二：
先调节杠杆水平平衡，然后在杠杆左边20cm处挂上一个200g的大钩码，用手在杠杆的右边由远到近三点竖直向下压杠杆使它一直保持水平平衡，思考：
三次施加力的大小是否一样？
要使杠杆保持这种状态，力的大小跟什么有关？
小组活动三：
将钩码挂在杠杆的A点位置，再用测力计在杠杆B点沿竖直方向上用力使杠杆平衡；接着在保持杠杆水平平衡的情况下，改变测力计的用力方向，使测力计拉力方向与竖直方向的夹角不断增大。
观察：
三次施加的力的大小是否一样？
要使杠杆保持这种状态，力的大小又跟什么有关？
活动四：
验证杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2
1.实验目的：
验证杠杆平衡条件
2.实验器材：
杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码
3.实验装置：
（如图3所示）
4.实验步骤：
根据表中给出的动力的动力臂的大小，请你先猜想阻力和阻力臂的大小，填在表格中，再通过实验进行验证。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
15
2
1
15
3
1
15
问题一：
如图所示，杠杆已经在水平位置平衡，下列情况使杠
杆还能保持水平位置平衡吗？
请说出您的判定依据。
（1）左右各减一钩码_____________________________________
（2）左右各向外移动一格_________________________________
你的依据是：
_________________________________
【巩固学习】
1、如图杠杆都处于平衡中，重物G的质量都相等，弹簧的示数最大的是（）
2、如图，杠杆处于水平静止状态，O为中点，若杠杆本身的重力和摩擦力均忽略不计，
（1）请在图中画出G和F的力臂；
（2）拉力F与物重G的关系是：
（）
A.F＞G B.F＝G C.F＜G D.无法确定
（3）你的依据是
课题1杠杆（第2课时）
[教学目标]:
【知识与技能】
1.通过工具和图片，让学生对不同的杠杆进行分类并总结得出省力、费力、等臂三类杠杆。
【过程与方法】
1.通过工具和图片，让学生亲历生活与物理联系的过程。
【情感态度与价值观】
1.感受生活中杠杆的广泛应用，学会透过现象认识事物的本质。
[教学过程]
一．课前预习
1.两个小朋友玩跷跷板，请在图2中画出动力臂和阻力臂。
图1
图2
教师需知：
为什么人对杠杆的力是竖直向下的？
（先对人进行受力分析）
杠杆上的人受到杠杆对他垂直杠杆向上的支持力和沿着杠杆向下的摩擦力，两个力的合力方向刚好是竖直向上，与重力方向相反，所以在该图中，杠杆受到的力画成是竖直向下而不是垂直于杠杆向下。
2.仔细观察这些杠杆，看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系
图3
图4
图5
图6
分析：
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，
当L1＞L2时，F1＜F2，即动力小于阻力，为省力杠杆。
当L1＜L2时，F1F2，为杠杆。
当L1=L2，F1F2，为等臂杠杆。
归纳：
名称
结构特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂大于阻力臂（即）
费力
杠杆
等臂
杠杆
动力臂等于阻力臂（即）
【课上检测】
1.筷子是我国传统的用餐工具，它应用了杠杆的原理，如图甲所示，筷子ABC使用时的支点为C，请在图乙中画出阻力F2的阻力臂L2及动力F1的动力臂L1．根据画图分析可知，筷子是杠杆。
图7
【课后检测】
1.如图示AOB为轻质杠杆，B端挂重物G，A端分别作用四个方向力时，杠杆都能在图示位置平衡。
请在图1中分别作出四个力的力臂，由你作出的图可知，四个力中最省力的是，
你的依据是。
图1
2.如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点．
（1）画出阻力F2的力臂L2．
（2）画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图．
图2
《12.2滑轮》（第1课时）教学设计2013.9.16
一、教学目标：
1、会区分动滑轮和定滑轮。
2、通过实验认识定滑轮和动滑轮的特点，并根据需要选择合适的滑轮解决问题。
二、教学过程
1、活动一：
认识滑轮。
（1）小活动：
课室里的升旗仪式。
（利用定滑轮制作一个旗杆模型，现场奏国歌，升国旗。
）
（2）展示：
生活中利用滑轮的例子（图片），仔细观察实物，了解滑轮的结构。
（3）小组操作：
按两种方法把滑轮组装起来，目的是把钩码（物体）提升到高处。
*观察：
两种滑轮的组装和工作过程有什么不同？
△知识点1：
像图1甲这样，中间的轴固定不动的滑轮叫________；
像图1乙这样，轴可以随的物体一起运动的滑轮叫________。
2、活动二：
实验探究定滑轮和动滑轮的特点。
（1）理论分析：
如图2所示，人分别利用定滑轮和动滑轮使同一物体
匀速上升。
若物体所受重力为G，且忽略摩擦及绳子的重力，请分别对图中物体受力分析，并说出F1和F2的大小。
（2）实验检验定滑轮是否不省力。
*实验步骤：
a、用测力计测出钩码所受重力G。
（如图3甲所示）
b、利用定滑轮匀速拉动钩码，使钩码上升一段高度，读出拉力的大小F，并记录钩码上升的高度h与拉力移动的距离s。
（如图3乙所示）
c、改变拉力的方向，重复上述步骤，并比较F1、F2、F3的大小。
（如图3丙所示）
*实验表格：
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
拉力F/N
拉力移动的距离s/m
3
0.1
*小结：
根据实验现象，总结定滑轮的特点。
（如：
使用定滑轮不省力）
_________________________________________________________________________________。
（3）实验检验动滑轮的是否省一半的力。
*实验步骤：
a、用测力计测出钩码所受重力G1和动滑轮所受重力G2。
b、利用动滑轮匀速拉动钩码，使钩码上升一段高度，读出拉力的大小F，并记录钩码上升的高度h与拉力移动的距离s。
（如图3丁所示）
*实验表格：
钩码重G1/N
动滑轮重G2/N
钩码上升的高度h/m
拉力F/N
拉力移动的距离s/m
3
0.1
*小结：
根据实验现象，总结动滑轮的特点。
（如：
使用动滑轮省力）
_________________________________________________________________________________。
三、巩固练习
1、如图4所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是图_________（选填编号）所用的滑轮，若滑轮的自重、绳重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2、F3和F4方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3、F4的大小关系是。
《12.2滑轮》（第2课时）教学设计2013.9.16
一、教学目标：
1、利用功和能的知识，会对滑轮做功过程进行分析。
2、知道滑轮的机械效率。
二、教学过程
1、知识回顾：
定滑轮：
不能省力，但可以。
动滑轮：
不能改变力的方向，但可以。
一、有用功和额外功
使用机械和不同机械对物体做功一样多吗？
请验证一下，课本图12.3-1两种方式将钩码分别提升h=0.1m，你知道怎样测出拉力移动的距离s吗？
测出拉力的大小F，并计算出拉力分对物体做了功。
（1）
甲图拉力做功：
。
乙图拉力做功：
。
（2）甲乙两种方式提升物体，对物体分别做了多少功？
W=。
为什么拉力做的功和对物体做的功不相等？
能比不用机械少做些功吗？
即可以省功吗？
。
实验中，对钩码做的功是必须做的，叫做有用功，用W有表示。
利用机械对物体做功时，不得不克服滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素，而多做了一些功，称为额外功，用W额表示。
有用功和额外功之和，叫做总功。
W总=W有+W额
二、机械效率
利用机械对物体做功，难免有额外功的产生，但我们经常离不开机械。
例如：
汽车的千斤顶，将车顶起来。
对车做的功叫做有用功，人总共做的功就是总功。
额外功我们希望它占总功的比例越小越好。
我们物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率。
W有
W有
%
η
用公式==
W有+W额
W总
测量动滑轮的机械效率
1、提取上一节课的数据，测量钩码的重力G，拉力F，上升高度h，拉力的移动距离S等。
2、利用数据算出有用功，总功，机械效率。
次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳子的移动距离s/m
总功
W总/J
机械效率η
1
1N
0.1
2
1N
0.2
3
2N
0.1
使用任何机械都不可避免地额外功，所以机械效率总小于。
三、巩固练习
1、用如图5所示装置拉着一个重为40N的物体，在水平面上匀速向前运动了20m，已知物体与地面的摩擦力为10N，请画出图5甲中物体在运动过程中受力示意图；若F2=12N，则此过程中，有用功是_________J，总功是___________J，机械效率是____________。
第二节滑轮（第3课时）
滑轮组的使用测量滑轮组的机械效率
1、活动一：
（1）让学生动手利用滑轮组，将钩码提升起来，看看有多少种方式？
请指出图中哪种方式能改变力的方向的滑轮组？
（2）请用笔画线代替绳，将你使用的方式描述出来，测量并完成表格。
图1
滑轮组
钩码重G1/N
动滑轮重G2/N
拉力F/N
钩码上升的高度h/m
拉力移动的距离s/m
图1甲
图1乙
在使用滑轮组时，我们要关注承担动滑轮及重物的绳子段数n。
图1甲中，n=________；图1乙中，n=________。
数据分析：
从实验可知，图1中_______滑轮组更省力，图1中_______滑轮组绳子自由端移动的距离更多。
说明绳子的条数越多，就力，但更。
2、活动二：
实验探究滑轮组的特点测量滑轮组的机械效率
实验目的：
测量滑轮组的机械效率分析影响机械效率的因素
器材：
实验步骤：
（要求：
设计表格，并且写出各个操作步骤）
表格
次数
机械效率η
1
2
3
总结上面表格，回答以下问题
1、通过分析数据，说明影响滑轮组机械效率有那些因素？
2、思考：
实验中的额外功是如何产生的？
如何提高滑轮组机械效率？
评价：
3、小结：
提高滑轮组的机械效率
（1）有用功不变，减少功；
（2）额外功不变，增加功；
巩固练习
某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，
第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：
使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。
（2）第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率是______。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 （选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：
滑轮组的机械效率与 有关。
§12—3斜面的机械效率
一、教学目标
1.知道斜面是一种简单机械
2.能分析斜面中的有用功和总功
3.能设计测量斜面机械效率的实验
二、学习过程
活动一：
在生活中，我们经常看到有类似于右图的情况。
工人为了便于将比较重的货物装上货车，都会使用图中的装置，这就是斜面
（1）在这个过程中，人对货物的推力F推________（有/没有）做功。
（2）这个过程的目的是____________________
（3）有用功是W有用=____________（表达式）
（4）总功是W总=_______________（表达式）
（5）这个斜面的机械效率可能是（表达式）
_________________________
活动二：
我们在实验室里测定某一斜面的机械效率
（1）所需测量的物理量包括：
______________________________________（符号）
（2）所需器材：
__________________________________________________________
（3）请在下图中标注所需测量的物理量：
（4）实验数据记录：
（将表头测量的项目补充完整）
次数
1
2
3
（4）注意事项：
在拉动过程中，弹簧测力计应保持___________________________的方向，且应使木块处于____________________的运动状态。
因为这样可以_______________________，使测定的斜面机械效率最稳定。
活动三：
请猜想斜面的机械效率大小可能跟那些因素有关？
并选定其中一种猜想，进行探究。
（请写出大致的实验报告）
【巩固练习】
现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m／s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。
求：
（1）小李同学拉木箱的功率是多大?
（2）该斜面的机械效率是多少?
（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?
某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。
如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，则斜面的机械效率是。
物理阶段性检测
九年级第四周
本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）.第一部分1至3页，第二部分4至8页，共8页。
总分100分。
考试时间80分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的考生号、姓名；填写考场试室号、座位号；再用2B铅笔把对应该两号码的标号涂黑。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；答在试卷上无效。
3．非选择题答案必须写在答卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动的答案也不能超出指定的区域；除作图可用2B铅笔外，其他都必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答。
不准使用涂改液等。
不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后，将答卷和答题卡一并交回。
5．全卷共24小题，请考生检查题数。
第Ⅰ部分（选择题共36分）
一、单项选择题（选出最优的一个选项，每小题3分，共36分）
1．估测：
体育课用的标准篮球，它的质量可能是
A．600gB．6NC．6kgD．60N
2．在外国某城市的市容整饰工程中，能用物理中“惯性知识”解释的是
A．居民防盗网的铁条被小偷用剪刀连续剪断
B．在外墙搭了棚架的居民楼一户被盗后，接着又有几户被盗
C．人行道上新装的矮石柱被车轻轻一撞就折断了
D．走路时脚碰到整饰路面上的多余砖块，人向前扑倒
3．一男子陷在泥沼里，他挣扎着力图把一只脚拔出来时，结果反而下陷得越快越深．下列的分析和判断中正确的是
A．下陷得越快越深——说明男子对泥沼压强变大了
B．男子马上改为蛙泳的姿势平躺在泥沼上——“平躺”是为了使人对泥沼的压强增大
C．男子竖直陷在泥沼时对泥沼的压力大于他平躺时对泥沼的压力
D．大家在泥沼上铺木板靠近男子，合力将其救出——“铺木板”是为了增大压强
4.如图1所示，三个形状、体积都不相同的容器内分别装有盐水、水和酒精。
三个容器内液体的高度相等，三个容器底部受到的压强分别为PA、PB、PC，则：
A、PA＞PB＞PC B、PA＝PB＝PC
图1
C、PA＜PB＜PC D、无法判定
5．如图2所示，两外形相同的长方体木块和铁块叠在一起后，先后被测力计拉着一齐做匀速直线运动．甲实验中测得拉力F甲＝8N；乙实验中测得拉力F乙＝10N．下列判断中正确的是
A．甲实验和乙实验相比，甲地面接触面受到的压力较小
B．甲实验和乙实验相比，物体的速度一定相同
C．甲实验和乙实验相比，地面对其上面物块的摩擦力较小
D．木块和铁块的底面相比，粗糙程度一定相同
6．用定滑轮提起货物，分别沿三个不同方向拉绳子（如图3），关于三个力的大小关系正确的是（）
A、F1=F2=F3B、F3>F2>F1
C、F1>F2=F3D、F1>F2>F3
图3
7．如图4所示的四种工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（）
A.独轮车B.镊子C.钢丝钳子D.扳子
8．图5所示的两条鱼悬浮在水中不同的深度，以下判断正确的是
A．小鱼所受的浮力比大鱼的要大
B．大鱼所受水的压强比小鱼的要大
C．小鱼所受的浮力大于它自身的重力
D．大鱼所受的浮力小于它自身的重力
9.下图6所示的现象中，能用流体压强与流速关系解释的是（ ）
10．张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到二楼，所用时间5秒。
那么他上楼过
程中，克服自己重力做的功最接近下面那个值（）
A．150WB．300WC．3000JD．1500J
11．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。
如图7所示的两位同学将相同的重物均从一楼搬运到三楼，所用的时间不同。
从图中提供的信息，小红归纳了以下说法，正确的是
A．物体做功越多，做功越快
B．物体做功时间越短，做功越快
C．做相同的功，比较时间，时间越少，做功越快
D．时间相同，比较做功的多少，做功越多，做功越快
12.某滑轮组改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法正确的是
A．做的有用功增加了B．做的总功增加了
C．做的额外功减少了D．做的有用功与总功的比值减少了
第Ⅱ部分（主观题共64分）
二、填空、作图题（每空1分，每图2分，合共24分）
13．2010年5月，中国海军编队从海南省三亚市出发，到印度洋索马里海域进行护航。
参加护航的“广州号”是我军编队中一艘现代化的军舰。
在2011年4月，“广州号”回到黄埔军港进行整修。
我们学习指导海水的密度大于河水的密度，当军舰（保持质量不变）由大海驶向河流的过程中，它所受到的浮力将_______（填“增大”、“不变”或“减小”），军舰排开水的体积将_______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
如果是一艘民用潜艇在水下检测河床的过程中，从河流驶向大海，此过程中潜艇的浮力将_______（填“增大”、“不变”或“减小”）。
14．盘山公路利用了我们学过的一种简单机械——__________的原理，目的是利用这种机械的一个优点，使汽车在上坡时能___________；在其中的一段路面，汽车作匀速直线运动，它的“路程-时间”图象如图8所示，由此可知：
汽车的速度大小为_______m/s，请在图9中，画出汽车在这段运动过程中的“速度-时间”图象（提示：
在坐标中描出第1、2、3、4、5秒对应速度的点，寻找规律，画出图象）．
15．
（1）如图10所示，甲将停在地面上的球传给乙，乙把球顶向球门，丙在空中把球稳稳接住不动．三人都改变了球的运动状态．其中，__________对球的作用主要是改变了物体的运动方向，_________对球的作用主要是改变了物体的速度大小（以上选填：
“甲”、“乙”、“丙”，可以多选）；
（2）在足球飞行时，足球相对_______是运动的；球门相对地面是_______的．
16．图11中的船刚好从上游行驶到船闸的闸室中．此时，对下游闸门的底部来说，左侧水对它底部的压强__________右侧水对它底部的压强（选填“大于”或“小于”或“等于”），你判
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