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第十四章简单机械、机械功教学指导第一单元杠杆(第十三章第123节)：1．知道杠杆；2．知道杠杆的支点、动力、阻力的含义；3．理解力臂的概念；4．理解杠杆平衡条件；5．知道杠杆的应用。二、能力目标具体要求：1．在实际问题中已知力会作出力臂，已知力臂会作出力；2．初步学会“研究杠杆平衡条件”实验中有关技能；3．能从常见工具和简单机械中辨认出杠杆，并能说明它起的作用；4．能分辨出省力、费力等臂杠杆；5．能应用杠杆平衡条件进行有关计算。三、情感目标具体要求：学生认识、灵活运用知识的重要性，提高学生分析实际问题能力和比较鉴别能力。四、教学方面具体建议14—3实验中用短棒和长棒撬起金属块作比较(这是为后面内容的学习打下基础)然后出示各种各样与杠杆有关的器件。如铁皮剪刀、钳子、摄子、榔头、钓鱼杆、切纸刀演示，可叫学生上台拔钉子，先用钳子拔，然后用榔头拔，营造生动活泼的气氛，引导学生：使用这些器件的共同特点是什么?——围绕一个点转动。得出杠杆的概念，接着可叫学生找一找教室里有没有杠杆?窗、门窗的把手，甚至吊着的日光灯也可看作是杠杆，然后以图14—4撬棒为例，重点介绍杠杆的五个名称，即支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。这些概念是学习杠杆平衡知识的关键，要讲清力臂是指支点到力的作用线的(垂直)距离，作为示范通过例题图14—5中简易吊车使学生进一步搞清杠杆中的各个概念，特别是懂得力臂的画法，因为在图14—4中容易使学生误认为力臂是支点到力点的距离，这是在教学中要重点加以引导的地方。接着是学生练习，练习的作用是为了让学生逐步理解和巩固杠杆的基础知识，同时过渡到弯曲杠杆。在讲解练习时，可选其中一个图，画出杠杆的示意图，图上清楚地标明支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。要教会学生找出杠杆的“三点”“两臂”。首先要确定所要研究的杠杆，画出示意图，在图中找出支点、动力作用点和阻力作用点，特别要能在转动中找出支点，画力臂时先要引出力的作用线，可沿正、反方向延长虚线，然后作支点到力的作用线的垂线，从支点到力的作用线的距离才是力臂，注意力臂一定过支点，力臂不一定在杠杆上。1．找出支点2．作出动力和阻力，注意力的作用点即力的起点应在杠杆上3．根据需要适当延长力的作用线(用虚线)4．作出支点到力的作用线的距离(用虚线)即力臂同一杠杆上时，支点到的作用线距离最长者就是最小；当力的作用线通过支点时，则该力对支点的力臂为零。去探究得到。在实验前可设置一些问题，让学生带着问题去探究，在实验中去解决。这些问题是1．在组装实验装置时，先把杠杆的中点支在支架上然后通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这里为什么要使杠杆位置平衡?2．实验中，当支点两端挂上钩码后为什么不能再调节杠杆两端螺母而是通过钩码的个数和位置来使杠杆平衡?3．在支点的同侧用弹簧秤使杠杆平衡的实验中，为什么弹簧秤的拉力方向必须竖直向上?在实验中的动力和阻力可以自己规定，在得出结果以后要组织学生讨论，充分发表意见，通过讨论和点拨总结得出杠杆平衡条件，即F1L1=F2L2或F1/F2=L2/L1。通过例题让学生注意到用杠杆平衡条件进行计算时，相同物理量要用同一单位，根据杠杆平衡条件讨论，提出省力杠杆和费力杠杆的概念，并在练习中得到应用。对于杠杆的应用，应介绍我国古代对杠杆的应用，并结合阅读材料对学生进行爱国主义的教育。的杠杆。教学中可引导学生注意使用省力杠杆时，动力的作用点移动较大的距离；使用费力杠杆时，动力的作用点少移动距离。为下面学习功的原理作准备。练习中通过图14—4各种杠杆的动力臂和阻力臂长短的分析，对省力杠杆、费力杠杆及不省力也不费力的等臂杠杆的图示及特点能有进一步了解。应用的认识，通过图14—16的计算让学生懂得简单的杠杆也能解决实际问题，启发学生认识灵活运用知识的重要性。还可让学生观察一些比较复杂的杠杆实物，让他们去辨认并画出示意图，正确找出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。这样即巩固知识，又培养学生运用知识能力和抽象思维能力。五、单元学习过关检测一、填空题：1．在的作用下，可绕转动的硬棒叫杠杆。2．从到的距离叫力臂，力臂(填一定、不一定)在杠杆上，力的作用点在杠杆上(填一定、不一定)3．杠杆平衡条件是，当l1l2时,F1F2，使用这种杠杆，当l1l2时,F1F2，使用这种杠杆，当l1=l2时,F1]F2，使用这种杠杆。4．如图所示，O点是轻质杠杆的支点，已知OA=1/3ABG=50牛，当杠杆在水平位置平衡时F=牛。5．如果杠杆的动力臂是阻力臂的1/2，要使杠杆平衡，动力应是阻力的。这种杠杆的优点是。6．一根动力臂是阻力臂的5倍，若加在杠杆上的动力是60牛，杠杆平衡时所受的阻力是。7．如图所示，O为支点，两物体均重12牛，要使图中轻质杠杆平衡，在A点最小应加牛的力，方向；要使图中轻质杠杆平衡，在B点最小应加牛的力，方向8．如图所示，已知物体G重24牛，AC=20厘米，CD=12厘米。当轻质杠杆平衡时，拉力F=牛。二、作图题1．出力F1、F2的力臂L1、L2。2．在图中画出F1和F2的力臂L1和L23．为将钉子拔出，请将最小的力画出示意。4．在图中作出力臂l1、l2的力F1、F21．关于力臂，下列说法正确的是()(A)力臂是支点到力的作用点的距离。(B)杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和(C)力臂一定在杠杆上(D)有力作用在杠杆上，但力臂可能为零。2．下列杠杆属于费力的是()(A)铡刀(B)吃饭的筷子(C)独轮车(D)钳子3．均匀铁条的中点O处用线将其悬挂起来，铁条水平平衡如将OB弯折则铁条将（）(A)A端下降，C端上升(B)A端上升，C端下降(C)仍然平衡(D)无法确定4．有一把刻度精确的杠枰，若减小了秤锤的质量，那么称物体时读数将会（）(A)比实际质量大(B)比实际质量小(C)与实际质量相等(D)以上情况都有可能5．某人将一根木棒的一端抬起，另一端搁在地上，在抬起的过程中(棒竖直时除外)所用力始终竖直向上，则用力大小()(A)保持不变(B)逐渐增大(C)逐渐减小(D)先减小后增大6．两个大小不等的实心铁挂在杠杆两端，杠杆平衡，若把它们同时浸没在煤油中，则杠杆将(杠杆重力不计)()(A)不平衡，将向大球倾斜(B)不平衡，将向小球倾斜(C)仍然平衡(D)无法判断7．如图所示，用一始终与直杆AB垂直的力，把直棒从竖直位置缓慢拉至水平位置，在此过程中拉力F的大小()(A)变大(B)变小(C)不变(D)先变大后变小四、计算题：1．扁担长2米，两端物体重力分别为G1=500牛，G2=300牛(不计扁担重力)，问人的肩头应在扁担的什么位置，扁担才能平衡?2．如图所示是铁路道口的均匀栏杆，AB长4米，重为40牛，栏杆可绕O点转动，AO长1米，为使栏杆成水平平衡，在AO的中部应放一个多重的物体?五、实验题1．现有一个支架，一根有刻度两端带有螺母的杠杆，为了研究杠杆平衡条件、还需要的实验器材是，实验时将杠杆的按装在支架上，首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在平衡，这样做的好处是。如杠杆静止时左低右高，如图所示，则需要将杠杆左端的螺母向调，或将右端的螺母向调。2．如图所示杠杆处于水平位置平衡，竖直向下拉的弹簧秤示数为2．5N，则左侧所挂物体重牛，若将弹簧秤改在A点施力，使杠杆仍保持水平平衡，则弹簧秤应竖直向拉，弹簧秤的示数为牛。第二单元机械功、功率(第十三章第4—6节)一、知识内容具体要求：1．理解功的概念；2．知道做功的两个必要因素；3．理解功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积；4．理解功率的概念，理解形成功率概念的科学方法；5．知道功率的大小反映物体做功快慢的程度；6．理解功率等于单位时间内完成的功。1．记住功的单位：焦耳；2．记住功的计算公式：W=F·S能用功的公式进行简单的计算；3．记住功率的单位：瓦特；4．记住功率的计算公式：P=[SX()W[]t[SX]]能用功率的公式进行有关简单的计算。三、情感目标具体要求：——类比法，并通过分析“功率”与“速度”的共性研究、对比，让学生体会研究物理问题的科学方法，锻炼解决问题的能力。懂得触类通的方法。四、教学面具体建议：斜面，通过实验14—3的数据知道利用斜面能够省力，在实验结果数据分析中引出功的概念，然后讲述功的计算公式，功的单位及做功的两个必要因素。通过具体的事例分析、思考和例题加深对功的概念和两个必要因素的理解，对于功的公式W=F·S，要强调S是物体在力的方向上通过的距离。(1)谁对谁做功，就是根据题意明确求哪个力对哪个物做功?知道该力的大小和方向，同时找出受力物体移动距离的大小和方向。画出力的示意图。(2)有无做功，就是应用做功的两个必要因素来判断，只有当力F与距离S的方向一致且同一时间时才有做功。没有做功一般以下三种：①有力而没有运动，如小孩推石头而石头不动；②运动一段距离而没有作用力，如冰块在光滑的水平面水平方向上，冰块有运动但没有力的作用；③虽然有力作用且通过一段距离，但力的方向跟物体运动方向垂直。教学中要提醒学生注意：功的单位是焦耳，在应用杠杆平衡条件计算时，力和力臂的乘积的单位“牛、米”不能写作焦耳。“机械功的原理”这一节，通过前实验14—3中的数据分析得到利用斜面可以省力但不能省功，接着提出使用杠杆能否省功，让学生猜想。因为前面已学过省力杠杆和费力杠杆，所以学生对于使用杠杆不能省功是不难理解的，可作为练习对杠杆问题进行计算和用相似三角形的知识作理论推导。围绕功的原理，可例举练习和习题，例功的原理在斜面上的应用等既加深“功的原理”的理解，又解决了斜面省力的原因和规律。根据“做功快慢”的基本事实运用研究物理问题的基本方法——类比法，进行分析比较，得出功率的定义公式单位。物体做功的快慢程度，即单位时间里做功的多少，而不是功，就像速度表示物体运动的快慢程度，即单位时间内通过的路程，而并不是路程一样。要突出的重点是，“功率”的形成过程，方法是通过学生来做演示实验：做功除了有大小以外还有快慢的事实，找出与“速度”的共性，通过分析类比，推理出功率。块砖，实验时，甲同学一次把四块砖全拿至讲台上，乙同学分四次把砖块拿至讲台上，要求思考(1)甲、乙两同学做的功是否相等?(2)甲、乙两同学做功快慢是否相等?可见力对物体做功有快有慢。同样在建筑工地上，有一大堆砖需要搬到正在建造中的高楼上，可用起重机把它们一次吊上去，也可以用人力分批搬上去。两种方法做的功一样，但做功快慢不一样。为了比较物体运动快慢，物理学中引入速度这一物理量。同样，为了比较机械做功快慢，物理学中引入了功率这一物理量：功率是反映机械做功快慢的物理量，功率大、机械做功快。功率小、机械做功慢。“相等的时间内通过的路程”来比较，通常用“单位时间内通过的路程”比较。同样我们从“表示做功快慢必须考虑到做功多少和所用时间”的事实出发，也采用“相等时间内所做的功”来比较。通过用“单位时间内所做的功”比较。单位时间(1秒内)所做的功叫功率。导出了速度的定义式：速度=路程/时间，即V=S/t。同理在研究功率的定义式时可从“单位时间内所做的功叫做功率”出发，推理出功率的定义式：功率=功/时间，即P=W/t。V=S/t出发，推得速度的单位，由路程单位和时间单位组合而成，即速度单位是米/秒，读作米每秒。同样，在研究功率的单位时，我们可以从功率的定义式P=W/t出发推得功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成，即功率的单位是焦/秒，读出焦每秒，焦/秒有一个专门的名称叫瓦特，简称瓦，用符号W表示且1瓦=1焦/秒。在工程技术上还常用千瓦作功率的单位，且1千瓦=1000瓦。因此功率的单位是瓦(W)和千瓦(KW)(一)双向细目表(二)检测题：1．做功的二个必要因素是和在国际单位制中，功的单位是。2．一个物体重100牛，在下面几种情况做的功是：(1)在光滑水平面上匀速移动10米，做了焦功。(2)在水平方向上用20牛的力使其在水平方向上匀速前进10米，做了焦的功。(3)在竖直方向上匀速吊起10米高，做了焦的功。(4)在竖直方向上匀速下降10米高，做了焦功。(5)将量物吊起后，在沿水平方向移动10米的过程中，做了焦