《生活中的简单机械》教学设计 【教学目标】 知识与技能：了解轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，知道机器的主要组成部分，认识到机械与我们的生活密切相关。 过程与方法：通过组装吊车模型这种常见的机器，培养学生的分析能力、应用知识解决问题的能力。 情感态度价值观：通过学习，培养学生研究吊车模型的兴趣，体会科学技术与社会发展有着密切的关系，认识到科学是不断发展的，乐于用学到的科学知识改善生活。 【教学重点】认识吊车上的简单机械，了解吊车的结构和功能。 【教学难点】吊车模型各个部分的正确的安装。 【教具准备】简单机械实验盒生活中的简单机械视频 【教学过程】 一、引入 机械能帮助我们人类从事一些繁重或者简单乏味的体力劳动。在古代劳动人民用简单的机械修建了举世闻名的万里长城，世界未解之谜的埃及金字塔等一些建筑，在现代我们借助机械的力量，修建了高耸入云的摩天大楼，蜿蜒盘旋的盘山公路。这些都是人们借助机械完成的。有可能你们觉得这些复杂的机械很神奇，但在你们学习完这章后再回头来思考这个问题，很多问题就能迎刃而解了。 二、寻找视频当中的简单机械 1．视频当中出现了很多的简单机械，同学们试着找出来我们已经学过的简单机械 2．和小组的同学交流，把大家的发现记录下来。结合书本完成下面的表格
3．教师小结：一些看似复杂的大型机械都是由我们学过的简单机械组建而成的，其中的工作原理我们也都已经学习过了。例如车把是变形的轮轴，轻轻转动车把，就可以改变吊车行驶的方向。脚蹬子、大腿 与中轴也组成一组轮轴，在脚蹬子上用力时，可以产生很大的力量。车闸应用了杠杆原理，只要稍用力捏闸，就可以产生很大的压力，刹住转动的车轮。车轮也应用了杠杆原理。吊车上还有很多螺丝钉，应用的 是斜面原理。此外，吊车还应用了其他机械原理。有了过些简单机械的配合，吊车才能在路上轻快地行驶，并使人能操纵自如。 三、指导学生认识复杂机械 1．讲述：像吊车这样，把几种简单机械组合起来可以成为复杂机械。复杂机械可以兼有几种简单机械的作用，可以完成更复杂的工作，有更大的用途。复杂的机械就叫做机器了。 2．认识复杂机器的组成 ⑴教师出示吊车，学生讨论：吊车是由哪几部分组成的？各个部分是怎样工作的？各自发挥着怎样的 作用？ ⑵教师小结：吊车的各个部分运用的简单机械原理。 吊臂运用了杠杆的工作原理，吊臂的前端是定滑轮吊钩是动滑轮我们摇动的齿轮是一个轮轴的变形。连接吊车的螺丝是斜面的工作原理。我们既然已经知道了复杂的机械都是由简单的机械组建而成，那么让 老师带领大家一起组建一台吊车模型。 四、带领学生组建吊车模型 先教师示范，讲解各个部分组装要领。后学生自己动手操作组建吊车模型 四、巩固 学生展示自己的吊车模型。并讲解吊车模型运动的一些简单的机械 五、布置作业 1、回家研究一下自行车都运用了那些简单机械，并结合我们之前的力学知识，说说那些地方是增大摩擦力和减小摩擦力的。 2、有能力的同学运用简单机械原理设计一台复杂的机械，使他能完成某项工作。
专题六 动量 【扩展知识】 1．动量定理的分量表达式 I 合x =mv 2x -mv 1x , I 合y =mv 2y -mv 1y , I 合z =mv 2z -mv 1z . 2．质心与质心运动 2.1质点系的质量中心称为质心。若质点系内有n 个质点，它们的质量分别为m 1,m 2,……m n ,相对于坐标原点的位置矢量分别为r 1,r 2,……r n ,则质点系的质心位置矢量为 r c=n n n m m m r m r m r m ++++++ 211211=M r m n i i i ∑=1 若将其投影到直角坐标系中，可得质心位置坐标为 x c =M x m n i i i ∑=1, y c =M y m n i i i ∑=1, z c =M z m n i i i ∑=1. 2.2质心速度与质心动量 相对于选定的参考系，质点位置矢量对时间的变化率称为质心的速度。 v c=t r c ??=M p 总=M v m n i i i ∑=1, p c =Mv c =∑=n i i i v m 1 . 作用于质点系的合外力的冲量等于质心动量的增量 I 合= ∑=n i i I 1=p c －p c0=mv c －mv c0 . 2.3质心运动定律 作用于质点系的合外力等于质点总质量与质心加速度的乘积。Ｆ合＝Ma c.。 对于由n 个质点组成的系统，若第i 个质点的加速度为a i ，则质点系的质心加速度可表示为 a c =M a m n i i i ∑=1 .
【典型例题】 1．将不可伸长的细绳的一端固定于天花板上的C点，另一端系一质量为m的小球以以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动，细绳与竖直轴之间的夹角为θ，如图所示。已知A、B为某一直径上的两点，问小球从A点运动到B点的过程中细绳对小球的拉力T的冲量为多少？ 2．一根均匀柔软绳长为l=3m，质量m=3kg，悬挂在天花板的钉子上，且下端刚好接触地板，现将软绳的最下端拾起与上端对齐，使之对折起来，然后让它无初速地自由下落，如图所示。求下落的绳离钉子的距离为x时，钉子对绳另一端的作用力是多少？ 3．一长直光滑薄板AB放在平台上，OB伸出台面，在板左侧的D点放一质量为m1的小铁块，铁块以速度v向右运动。假设薄板相对于桌面不发生滑动，经过时间T0后薄板将翻倒。现让薄板恢复原状，并在薄板上O点放另一个质量为m2的小物体，如图所示。同样让m1从D点开始以速度v向右运动，并与m2发生正碰。那么从m1开始经过多少时间后薄板将翻倒？
第4章 功和能 机械能守恒定律习题 4-5 如图所示，A 球的质量为m ，以速度 v 飞行，与一静止的球B 碰撞后，A 球 的速度变为1 v ，其方向与 v 方向成90°角。B 球的质量为5m ，它被碰撞后以速 度2 v 飞行，2 v 的方向与 v 间夹角为arcsin(35)θ=。求： （1）两球相碰后速度1 v 、2 v 的大小； （2）碰撞前后两小球动能的变化。 解：（1）由动量守恒定律 12A A B m v m v m v =+ 即 12 12255c o s 5s i n m v i m v j m v m v j m v i m v j θθ=-+=-++ 于是得 2125cos 5sin mv mv mv mv θθ=??=? 21215cos 4335sin 5454v v v v v v v θθ= ====??= （2）A 球动能的变化 222 221111317()2224232 kA E mv mv m v mv mv ?=-=-=- B 球动能的变化 2222111505()22432 kB B E m v m v mv ?=-=?=
碰撞过程动能的变化 2222 12111222232 k B E mv m v mv mv ?=+-=- 或如图所示，A 球的质量为m ，以速度u 飞行，与一静止的小球B 碰撞后，A 球的速度变为1v 其方向与u 方向成090，B 球的质量为5m ，它被撞后以速度2v 飞行，2v 的方向与u 成θ (5 3arcsin =θ)角。求： (1)求两小球相撞后速度12υυ、的大小； (2)求碰撞前后两小球动能的变化。 解 取A 球和B 球为一系统，其碰撞过程中无外力作用，由动量守恒定律得 水平： 25cos mu m υθ= （1） 垂直： 2105sin m m υθυ=- （2） 联解（1）、（2）式，可得两小球相撞后速度大小分别为 134 u υ= 214u υ= 碰撞前后两小球动能的变化为 22232 7214321mu mu u m E KA -=-??? ??=? 22 32504521mu u m E KB =-?? ? ????=? 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处，一物体由静止开始下滑，则物体与顶点的高度差h 为多大时，开始脱离球面？ 解：根据牛顿第二定律 2 2c o s c o s v m g N m R v N m g m R θθ-==- 物体脱离球面的条件是N=0，即 2 c o s 0v m g m R θ-= 由能量守恒 图
力和机械 四、杠杆 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 2、五要素一一组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上 F i 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l i表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母12表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点0;⑵ 画力的作用线（虚线）：⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂 线）：⑷ 标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件: ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。目的：可以方便的从杠杆上 量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力X动力臂=阻力X阻力臂。写成公式F1I 1 = F21 2也可写成：F1 / F 2=12 / 1 1 4、应用： 名称结构特征特点应用举例 省力杠 杆动力臂大于 阻力臂 省力、费距 离 撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、 F2 1、定 滑轮： ①定 义： ②实质： ③特点： ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离S（或速度V F）=重物移动的距离S（或速度V G） 2、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则: F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1/2 （G物+G动）绳子自由端移动距离是重物移动的距离的2 倍 3、滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴 间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/2 （G物+G动）绳子自由端移动距离是重物移动的 费力 动力臂小于 阻力臂 费力、缝纫机踏板、起重臂 杠杆省距离理发剪刀、钓鱼杆 等臂动力臂等于阻不省力 天平，定滑轮 杠杆力臂不费力 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆， 当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 //////// F i F2 中间的轴固定不动的滑轮。定滑轮的实质是：等 臂杠杆使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方 向。 五、滑轮
（物理）九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、简单机械选择题 1．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1＝60N，G2＝38N，甲乙两种 情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（） A．3N B．6N C．11N D．22N 【答案】B 【解析】 【分析】 分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n，不计绳重和摩擦力，拉力F＝1 n （G+G轮），因为 拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。 【详解】 由图知，承担物重的绳子股数分别为：n1＝3，n2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力 为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F1＝1 3 （G1+G轮），F2＝ 1 2 （G2+G轮）， 由题知F1＝F2，所以1 3 （G1+G轮）＝ 1 2 （G2+G轮），即： 1 3 （60N+G轮）＝ 1 2 （38N+G 轮 ）， 解答动滑轮的重力：G轮＝6N。 故选：B。 2．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（） A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％
【答案】A 【解析】 试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。 【考点定位】机械效率 3．如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力且最省力的是（） A．F1B．F2C．F3D．F4 【答案】C 【解析】 解答：因为由图可知,四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是沿F3方向．故选C. 4．在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则下列说法中正确的是 A．η甲＝η乙，W甲＝W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W乙 【答案】A 【解析】 【详解】 物体升高的高度和物体重力都相同，根据公式W=Gh可知做的有用功相同；由图可知，动滑轮个数相同，即动滑轮重力相同，提升的高度相同，不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功 相同．有用功相同、额外功相同，则总功相同，即W甲＝W乙．根据η=W W 有 总 可知，机械效
功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J
《自行车上的简单机械》教学设计 教学目标：自行车运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，是应用广泛的交通工具。知道机器的主要组成部分，认识到机械与我们的生活密切相关。 教学重点：认识自行车上的简单机械，了解自行车的结构和功能，认识一部完整的机器主要由工作部分、动力部分和传递动力部分构成。 教学难点：认识一部完整的机器主要由工作部分、动力部分和传递动力部分构成。 【教学过程】一、引入我国是一个自行车大国，自行车是重要的交通工具，那么自行车是利用怎样的工作原理前进的呢？以前同学们可能觉得很神奇，但在你们学习完这章后再回头来思考这个问题，很多问题就能迎刃而解了。 二、寻找自行车上的简单机械 1．自行车上应用了许许多多的机械原理，找找看，我们能在自行车上发现哪些简单机械的应用。 2．和小组的同学交流，把大家的发现记录下来。 3．教师小结：自行车包含很多简单机械，例如车把是变形的轮轴，轻轻转动车把，就可以改变自行车行驶的方向。脚蹬子、大腿与中轴也组成一组轮轴，在脚蹬子上用力时，可以产生很大的力量。车闸应用了杠杆原理，只要稍用力捏闸，就可以产生很大的压力，刹住转动的车轮。车轮也应用了杠杆原理。自行车上还有很多螺丝钉，应用的是斜面原理。此外，自行车还应用了其他机械原理。有了过些简单机械的配合，自行车才能在路上轻快地行驶，并使人能操纵自如。 三、指导学生认识复杂机械 1．讲述：像自行车这样，把几种简单机械组合起来可以成为复杂机械。复杂机械可以兼有几种简单机械的作用，可以完成更复杂的工作，有更大的用途。复杂的机械就叫做机器了。 2．认识复杂机器的组成 ⑴教师出示自行车，学生讨论：自行车是由哪几部分组成的？各个部分是怎样工作的？各自发挥着怎样的作用？ ⑵教师小结：自行车可以分为三部分。 第一部分是车轮，通过车轮的转动，使车子前行，这是自行车的工作部分。 第二部分是中轴，当人在脚蹬子上用力时，通过脚蹬子的转动带动中轴转动，脚蹬子的力量通过轮轴装置可以产生较大的力量。这是自行车的动力部分。 第三部分是链条传动，通过它，把来自中轴部分产生的动力传给后轮，后轮转动带动前轮转动，这是自行车的传动部分。 其他的机器也像自行车一样有三个基本组成部分——工作部分、动力部分、传动部分（板书）。三个部分相互配合，才能工作。此外，还有操纵部分，使机器工作、停止等。 四、学生了解其他动力机和传动装置 1．学生了解其他动力机：机器中的动力部分构造也是很复杂的，所以人们又把它们叫做动力机。水轮机、风车是人最早发明的动力机。此外，还有以下几种：蒸汽机：在锅炉里把水烧开，产生高压蒸汽；利用高压蒸汽推动气缸中的活塞，带动轮子转动，产生动力。蒸汽机就是利用蒸汽做动力的。蒸汽轮机：利用高压蒸汽推动叶轮转动，产生动力。火力发电站，就是利用蒸汽轮机带动发电机发电的。内燃机：使汽油、柴油在气缸内燃烧，产生高压气体，推动气缸内的活塞，带动轮子转动，产生动力。汽车、拖拉机、摩托车、担克、轮船、军舰、小型飞机等，都是用内燃机做动力的。燃气轮机：利用汽油、煤油燃烧时产生的高压气体推动叶轮转动，产生动力。这种动力机多用在飞机上。电动机：利用电和磁的作用使中间的转子飞快转动，产生动力。电动机是现代机器中应用最广泛的动力机，体积小、动力大、操作容易、不污染环境。此外还有火箭发动机。随着科学的发展，人们还会发明新的动力机。 2．学生了解其他传动装置
目录 中学生全国物理竞赛章程 (2) 全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5) 专题一力物体的平衡 (10) 专题二直线运动 (12) 专题三牛顿运动定律 (13) 专题四曲线运动 (16) 专题五万有引力定律 (18) 专题六动量 (19) 专题七机械能 (21) 专题八振动和波 (23) 专题九热、功和物态变化 (25) 专题十固体、液体和气体的性质 (27) 专题十一电场 (29) 专题十二恒定电流 (31) 专题十三磁场………………………………………………………………………… 33 专题十四电磁感应 (35) 专题十五几何光学 (37) 专题十六物理光学原子物理 (40)
中学生全国物理竞赛章程 第一章总则 第一条全国中学生物理竞赛（对外可以称中国物理奥林匹克，英文名为Chinese Physic Olympiad，缩写为CPhO）是在中国科协领导下，由中国物理学会主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动，这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣，改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养。第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神，竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。 第三条参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生，竞赛应坚持学生自愿参加的原则．竞赛活动主要应在课余时间进行，不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序。 第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力，学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击，不要组织“集训队”或搞“题海战术”，以免影响学生的正常学习和身体健康。学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平，不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。 第二章组织领导 第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会（以下简称全国竞赛委员会）统一领导。全国竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成。主任和副主任由中国物理学会常务理事会委任。委员的产生办法如下： 1．参加竞赛的省、自治区、直辖市各推选委员1人； 2．承办本届和下届决赛的省。自治区、直辖市各推选委员3人。 3．由中国物理学会根据需要聘请若干人任特邀委员。 在全国竞赛委员会全体会议闭会期间由主任和副主任组成常务委员会，行使全国竞赛委员会职权。 第六条在全国竞赛委员会领导下，设立命题小组、组织委员会和竞赛办公室等工作机构。命题小组成员由全国竞赛委员会聘请专家和高等院校教师担任。组
机械能守恒定律 一、教法建议 抛砖引玉 我们建议：本单元的数学采用下述的三个步骤顺序进行 第一步：通过演示实验使学生认识到机械能的转化与守恒是客观存在的。 演示的项目可以选用下列一些内容： ①将小球竖直上抛——让学生观察动能转化为重力势能的过程；当小球达到最高点后自由落下——让学生观察重力势能转化为动能的过程。 ②用细绳拴小球构成“单摆”，使单摆往复摆动——让学生观察摆球在竖直面内沿圆弧线摆动过程中重力势能与动能之间的交替转化。 ③旋动“麦克斯韦滚摆”——使学生观察“滚摆”的重力热能与动能之间的交替转化。在此过程中既有因滚摆重心上下变化的移动动能的变化，也有滚摆绕轴的转动动能的变化，可以开阔学生的眼界，提高学生的兴趣，但不必对其中的转动动能作定量讲述。（注：在很多中学的物理实验室中都有“麦克斯韦滚摆”这种数学仪器。如果没有，借一成品进行仿制也不很困难。） ④拨动“弹簧振子”——使学生观察弹性势能与动能之间的相互转化。不必对弹性势能作定量的讲述。 作这些演示实验的目的是为了使学生认识到：“机械能守恒定律”是在科学实验的基础上总结出来的，是客观存在的，并不是单纯依靠数理推导得出的。 第二步：在“功能原理”的基础上，推导出“机械能守恒定律”的数学表达形式，并说明此定律成立的条件。 在本章第二单元中，我们导出“功能原理“最简单的数学表达形式： W F =ΔE 在此基础上，我们就可以导出下面的“机械能守恒定律”的最简单的数学表达形式： 当W F =0时——定律的条件 则ΔE=0——定律的结论 这种表达形式虽然简单，但是不便于应用，因此我们可以再写出本章第二单元中导出的“功能原理”的展开形式： ?? ? ??+-??? ??+=-02022121mgh mv mgh mv fs Fs i i 将W F =Fs-fs 代入上式可得： ?? ? ??+-??? ??+=02022121mgh mv mgh mv W i i F 在此基础上，我们就可以导出“机械能守恒定律”的展开形式： 当W F =0时——定律的条件 则 02022 121mgh mv mgh mv t i +=+ （注：关于W F =0的物理意义，我们将在后面“指点迷津”中作专题说明。） 第三步：通过例题和习题，使学生更深入具体地理解定律的物理意义，并能正确灵活地用于解答有关的物理问题。 我们将在后面的“学海导航”中讲述少量的例题，并在“智能显示”中提供大量的习题。请同学们不要先看答案，而应独立思考，求解以后再进行核对，并从中总结出思维方法来。 指点迷津 1．W F =0的物理意义是什么？在W F 中包括什么？不包括什么？ 首先说明：这个论题有些超过了课本中讲述的内容，但是对于物理基础较好的学生是很有益处的，可以提高他们的理解能力；对于物理基础较差的学生也可作尝试性阅读，若感觉困难，可以不学。 在本章第二单元的推导过程和专题论述中，同学们已经知道：“功能原理”中的W F 是不包含重力做功W G 的。因此W F =0的意义就有下列两种说法（注意：说法虽不同，但本质相同）：
第十章《简单机械 功和能》知识点复习 一、基础知识 （一）简单机械 1．杠杆 （1）杠杆的平衡：即指杠杆静止不转成匀速转动。 （2）杠杆的平衡条件： 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 公式：①F l F l 1122=? ② F F l l 211 2 = 即动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 （3）杠杆的分类： 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即l l 12> ， 动力小于阻力，F F 12< 。 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，即l l 12<， 动力大于阻力，F F 12>。 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即l l 12=， 动力等于阻力，F F 12=。 省力的杠杆，需要多移动距离，即费距离。费力的杠杆，则可少移动距离，即省距离。 2．滑轮 ①定滑轮：实质是一个等臂的杠杆，使用定滑轮不省力，但能改变力的方向。 ②动滑轮：实质是个动力臂(l 1)为阻力臂 (l 2)二倍的杠杆，使用动滑轮能省一半力，但费距离，且不能改变力的方向。 ③滑轮组：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几分之一。F n G G = +1 ()物轮，其中n 表示吊着物体的绳子的段数。 （二）功 1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。 2．功的计算公式：W = FS 。 3．功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳。 4．正确理解物理学中“功”的意义。 物理中的做“功”跟日常生活中的“做工”或“工作”的含意不同。 在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程，这两个因素是，有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一段距离，这两个因素缺一不可，缺少了其中任何一个条件，物理上就说没有做功。这就是我们所说的做功的两个必要因素。 根据做功的两个必要条件，下面的三种情况没有做功。 （1）物体受到力的作用，但没有通过距离，这个力对物体没有做功，例如人用力推一个笨重的物体而没有推动；一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。 （2）物体不受外力，由于惯性做匀速线运动。物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。 （3）物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况，虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没有对车做功。
上海宜川中学附属学校简单机械单元专项训练 一、选择题 1．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则 A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙 B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙 C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙 D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙 2．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是 A．机械效率越高，机械做功一定越多 B．机械做功越多，机械效率一定越高 C．功率越大的机械，做功一定越快 D．做功越快的机械，机械效率一定越高 3．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端，下列判断正确的是（） A．重力做功的大小为800J B．斜面对木箱的摩擦力大小为25N C．拉力做功的功率为125W D．斜面的机械效率为75% 4．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是( ) A．25s B．30s C．35s D．40s 5．如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为ρ，则下列
说法中不正确的是 A．物块的密度为a h a ρ- （） B．物块的重力为（a﹣h）ρga C．物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg（a﹣h） D．为了使物块掉落于河水中，力F至少是 2 2 4 a h a g ρ- （） 6．用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在1～2s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是 A．物体A的重为1500N B．动滑轮的重为400N C．物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500W D．若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75% 7．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：（） A．B．C．D．无法确定 8．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列说法中正确的是
镜像法 思路 用假想的镜像电荷代替边界上的感应电荷。 保持求解区域中场方程和边界条件不变。 使用范围：界面几何形状较规范，电荷个数有限，且离散分布于有限区域。 使用范围 界面几何形状较规范，电荷个数有限，且离散分布于有限区域。 步骤 确定镜像电荷的大小和位置。 去掉界面，按原电荷和镜像电荷求解所求区域场。 求解边界上的感应电荷。 求解电场力。 平面镜像1 点电荷对平面的镜像 (a) 无限大接地导体平面上方有点电荷q （b ） 用镜像电荷-q 代替导体平面上方的感应电荷 图4.4.1 点电荷的平面镜像 在无限大接地导体平面（YOZ 平面）上方有一点电荷q ，距离 导体平面的高度为h 。 用位于导体平面下方h 处的镜像电荷-q 代替导体平面上的感应 电荷，边界条件维持不变，即YOZ 平面为零电位面。 去掉导体平面，用原电荷和镜像电荷求解导体上方区域场，注 意不能用原电荷和镜像电荷求解导体下方区域场。
电位： (4.4.2.1 ) 电场强度： (4.4.2.2) 其中， 感应电荷：=> (4.4.2.3) 电场力： (4.4.2.4) 图4.4.2 点电荷的平面镜像图4.4.3 单导线的平面镜像无限长单导线对平面的镜像 与地面平行的极长的单导线，半径为a，离地高度为h。 用位于地面下方h处的镜像单导线代替地面上的感应电荷，边界条件维持不变。 将地面取消而代之以镜像单导线（所带电荷的电荷密度为）
电位： (4.4.2.5) 对地电容： (4.4.2.6 平面镜像2 无限长均匀双线传输线对平面的镜 像 与地面平行的均匀双线传输线， 半径为a，离地高度为h，导线间距离为d， 导线一带正电荷+，导线二带负电荷-。 用位于地面下方h处的镜像双 导线代替地面上的感应电荷，边界条件维 持不变。 将地面取消而代之以镜像双导线。 图 4.4.4 无限长均匀传输线对地面的镜像 求解电位： (4.4.2.8) (4.4.2.9) 平行导线间单位长度电容： (4.4.2.10) 其中 小天线的镜像 与地面的小天线，长度为l ，离地高度为h 。
功与能试题（机械类） 一、选择题（30分） （B ）1．如图1所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1＜m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2作用下 沿水平方向移动了相同距离．若F 1做的功为W 1，F 2 做的功为W 2，则 （ ） A ．W 1＞W 2 B ．W 1＜W 2 C ．W 1＝W 2 D ．无法确定 （A ）2．关于功率概念，下列说法中正确的是 （ ） A ．力对物体做的功越多，力做功的功率越大 B ．功率是描述物体做功快慢的物理量 C ．从公式P ＝Fv 可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高 D ．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零 （A ）3．起重机以1 m/s 2的加速度将质量为1 000 kg 的货物由静止匀加速地向上提升，若g 取10 m/s 2，则在1 s 内起重机对货物所做的功是 （ ） A ．500 J B ．4 500 J C ．5 000 J D ．5 500 J （A ）4．两物体质量之比为1：3，它们距离地面高度之比也为1：3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为 （ ） A ．１：3 B ．3：１ C ．1：9 D ．9：1 （A ）5．物体做下列几种运动，其中遵守机械能守恒的是 （ ） A ．自由落体运动 B ．在竖直方向做匀速直线运动 C ．匀变速直线运动 D ．在光滑的水平面上做匀速圆周运动 （A ）6．打桩机的重锤质量是250kg ，把它提升到离地面15m 高处，然后让它自由下落，当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2)： （ ） 图1
第13周集体备课 一、授课时间：5月15 日至4月21日第14周 三、教材分析： 杠杆是生活中常见的机械。学生对杠杆有一定的直观认识和生活经验,因此对本节的学习较为感兴趣,但学生的认识只限于感性认识,对杠杆的原理则知之甚少,抓住学生的这些特点,利用学生的强烈求知欲,以组织学生进行充分的探究分析得出实验结论应用实验结论为本节的主线,在探究过程中突破难点。 滑轮是在学习了杠杆的基础上,通过实验探究学习,了解动滑轮、定滑轮的特点及用途。学生对滑轮、斜面、轮轴可能都有所耳闻,但真正对这些简单机械的特点则可能并不了解,而学生大都急切的想了解它们,本节课可用丰富多彩的探究课题,和灵活多样的探究实验来吸引学生,充分发挥学生的想象力,自由的设计出多种多样的探究方案,来探究滑轮、斜面和轮轴的特点,对定滑轮和动滑轮的组装老师可做适当引到,而对斜面和轮轴的探究可放手让学生自己进行全过程的探究。 学情分析： 优等生：在学习好基础知识的基础上,加深对知识理解,提高分析问题解决问题的能力； 中等生：在学习好基础知识的基础上,通过实例和练习题加深对知识理解,并尽力提高分析问题解决问题的能力； 学困生：记牢课本上的基础知识,通过实例和练习题加深对知识理解 四、教学目标： 1、了解杠杆的概念及其五要素 2、知道杠杆的平衡条件 3、了解杠杆的分类 4、了解各种类型的杠杆在实际生活中的应用 1、了解滑轮的种类 2、知道定滑轮和动滑轮的特点 3、了解滑轮组的特点 4、了解轮轴和斜面是可以省力的简单机械 五、重点、难点： 1.力臂的找法 2、杠杆的平衡条件 3、杠杆的分类及其利用 4、滑轮的实质 5、动、定滑轮的特点及其应用 六、课前准备： 1、老师准备：杠杆的实例（包括应用杠杆的图片、和实例）,杠杆平衡条件的实验器材,。 2、学生准备：复习课本,找出自己对知识体系里边的薄弱环节,及时巩固复习,努力提高自己的破题能力和应试能力。 七、教学设计： 知识改变命运 1 / 1
高中物理《竞赛辅导》力学部分 目录 ：力学中的三种力 【知识要点】 （一）重力 重力大小G=mg，方向竖直向下。一般来说，重力是万有引力的一个分力，静止在地球表面的物体，其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力，但向心力极小。 （二）弹力 1．弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间)，两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行，作用点在两物体的接触面上．2．弹力的方向确定要根据实际情况而定． 3．弹力的大小一般情况下不能计算，只能根据平衡法或动力学方法求得．但弹簧弹力的大小可用．f=kx(k 为弹簧劲度系数，x为弹簧的拉伸或压缩量)来计算． 在高考中，弹簧弹力的计算往往是一根弹簧，而竞赛中经常扩展到弹簧组．例如：当劲度系数分别为k1,k2,…的若干个弹簧串联使用时．等效弹簧的劲度系数的倒数为：，即弹簧变软；反之．若
以上弹簧并联使用时，弹簧的劲度系数为：k=k 1+…k n ，即弹簧变硬．(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等；弹簧原长不相等时，应具体考虑) 长为 的弹簧的劲度系数为k ，则剪去一半后，剩余 的弹簧的劲度系数为2k （三）摩擦力 1．摩擦力 一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时，产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。 2．滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。 3．静摩擦力的大小是可变化的，无特定计算式，一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。其大小范围在0＜f≤f m 之间，式中f m 为最大静摩擦力，其值为f m =μs N ，这里μs 为最大静摩擦因数，一般情况下μs 略大于μ，在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。 4．摩擦角 将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ，合力F 称为全反力。在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ，则角φ为滑动摩擦角；在静摩擦力达到临界状态时，定义tgφ0=μs =f m /N ，则称φ0为静摩擦角。由于静摩擦力f 0属于范围0＜f≤f m ，故接触面作用于物体的全反力同接触面法线 的夹角≤φ0，这就是判断物体不发生滑动的条件。换句话说，只要全反力的作用线落在（0，φ0）范围时，无穷大的力也不能推动木块，这种现象称为自锁。 本节主要内容是力学中常见三种力的性质。在竞赛中以弹力和摩擦力尤为重要，且易出错。弹力和摩擦力都是被动力，其大小和方向是不确定的，总是随物体运动性质变化而变化。弹力中特别注意轻绳、轻杆及胡克弹力特点；摩擦力方向总是与物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反。另外很重要的一点是关于摩擦角的概念，及由摩擦角表述的物体平衡条件在竞赛中应用很多，充分利用摩擦角及几何知识的关系是处理有摩擦力存在平衡问题的一种典型方法。 【典型例题】 【例题1】如图所示，一质量为m 的小木块静止在滑动摩擦因数为μ=的水平面上，用一个与水平方 向成θ角度的力F 拉着小木块做匀速直线运动，当θ角为多大时力F 最小？ 【例题2】如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为 m ，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n 块这样的滑块叠放起 来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力? 【例题3】如图所示，一质量为m=1㎏的小物块P 静止在倾角为θ=30°的斜面 上，用平行于斜面底边的力F=5N 推小物块，使小物块恰好在斜面上匀速运动，试求小物块与斜面间的滑 动摩擦因数（g 取10m/s 2 ）。 【练习】 1、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知， A 、 B 间的滑动 θ F P θ F A B F C N F f m f 0 α φ
文件编号： 6F -85-92-D4-41 整理人 尼克 湖北省高等教育自学考试课程考试大纲
湖北省高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：学前儿童科学教育课程代码：00390 Ⅰ课程性质与课程目标 一、课程性质和特点 “学前儿童科学教育”是全国高等教育自学考试学前教育专业的专业课程。其目标主要定位于既让学生了解相关领域的理论与基本概念，又让学生能初步具备运用理论与概念组织幼儿园科（数）学教育活动的能力。通过学习本课程，可使学生初步胜任幼儿园科学教育的工作。 二、课程目标 课程设置的目标是使得考生能够： 1.正确理解科（数）学、科学教育与幼儿科（数）学教育的相关概念与理论。 2.正确把握学前儿童科（数）学教育开展的模式、途径与方法。 3.正确掌握学前儿童科（数）学教育的内容及其核心概念。 4.基于上述内容，可进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。 三、与相关课程的联系与区别 学前儿童科学教育是幼儿园五大领域教育之一，与其他领域的教育既具有共同点又具有区别点。学生应先学习“学前儿童心理学”“学前教育学”“幼儿园活动设计”等课程，在掌握幼儿园活动教育组织相关知识与经验的基础上学习本课程。 四、课程的重点和难点 重点：理解幼儿园科学教育的内涵、特点；掌握幼儿园科学教育的模式，途径和方法；理解幼儿园科学教育的内容及核心概念。 难点：可运用理论与概念进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。
Ⅱ考核目标 识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关科学教育、数学教育、探究式科学教育、学前儿童科学教育和学前儿童数学教育等概念的内涵与特点以及学前儿童科学教育（学前儿童数学教育）的主要内容及其核心概念，并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。 领会（Ⅱ）：要求考生能够领悟和理解本课程中有关学前儿童科学教育的理念及理论、学前儿童科学教育内容及核心概念的相关原理，理解幼儿园科学教育的不同途径与方法的区别和联系，并能根据考核的不同要求，做出正确的判断、解释和说明。 简单应用（Ⅲ）：要求考生能够根据已知的学前儿童科（数）学教育的相关理论、概念、理念对幼儿园科学教育案例进行分析，得出正确的结论或做出正确的判断。 综合应用（Ⅳ）：要求考生能够根据已知的有关学前儿童科（数）学教育的内涵、模式、途径、方法与内容等概念、理论，精选适宜的科学概念设计活动，通过不同途径，运用不同方法进行幼儿园科学教育活动的组织与指导。 Ⅲ课程内容与考核要求 第一章学前儿童科学教育概论 一、学习目的与要求 通过对本章的学习，理解科学与科学教育的内涵，掌握学前儿童科学教育的定义、内涵与特点；理解当今学前儿童科学教育的目标与价值取向；掌握学前儿童科学教育的内容。 二、课程内容 第一节科学与科学教育 （一）科学的内涵 科学知识、科学活动与过程和科学价值等科学内涵。