力学综合计算复习课.docx

力学综合计算复习课 教学设计
西九吉乡初级中学 沈树立
教学目标
一、知识与技能
1．能准确地识别杠杆五要素，能运用杠杆平衡条件进行计算。
2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的相关概念。
3．理解压强的定义并能运用压强公式进行计算。
4．知道机械效率并能灵活运用。
5．知道功的定义
二、过程与方法
1．通过计算示例，掌握计算题的基本解题方法。
2．通过计算练习，培养学生的计算思维。
三、情感、态度和价值观
1．运用学过的力学知识解释生活中的物理现象，进一步提升学生学习物理的成就感。
教学重点、难点
1．计算题的基本解题方法。
2．计算题解题思维的培养。
教学步骤
（PPT课件展示）例1、如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa．（OB=3OA，g取10N/kg）
（1）画出F2的力臂．
（2）求合金块的质量．
（3）求F2的大小．

教师出示制作的PPT课件，并在计算题方法上点拨，并引导学生读例题。 读完例题之后，教师指导计算题的基本解题方法。
第一步：通过读题了解该题目对应的知识点。
第二步：通过问题联想对应知识点和问题之间关系，思考相应知识点的解题方法。
第三步：应用倒推法，结合计算公式和题目已知条件找缺失的物理量，理清解题思路。 学习了计算题解题方法之后，教师引导学生一步步规范解题，并用PPT课件展示规范解题步骤。
分析：（1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点．②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线．③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂．
（2）根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，求出A点对杠杆的拉力，即为合金块的重力，再利用G=mg求解质量；
（3）根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半（即杠杆OB长度的一半）；
分析物体合金块所受的力，画出示意图，合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，在这几个力的作用下处于静止状态；
根据合金块对地面的压强，可求出其对地面的压力，则等于地面对物体的支持力，从而根据示意图列出各力之间的关系，代入数据便可求出拉力的大小；
再根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，将已知数据代入，便可求出F2的大小．
解答： 解：（1）延长力F2的作用线，然后过支点O向力的作用线引垂线段OC，即为其力臂L2，如图所示：

（2）在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0．对合金块进行受力分析可知，此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力，并且这两个力是一对平衡力，根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2可得，G•OA=F1OB，即G•OA=30N•3OA，
解得G=90N，
合金块的质量m===9kg；
（3）从图中可以看出，OBC为直角三角形，而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半，故拉力F2的力臂为L2=OB，
撤去F1，在B点施加F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa，对合金块进行受力分析可知，此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，如图所示：

FN=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N
FA+FN=G
FA=G﹣FN=90N﹣12N=78N，
根据杠杆平衡条件：
F2L2=FAOA，即F2•OB=78N•OB，
解得F2=52N．

（PPT课件展示）例2、如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1 600 N的建材从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为30°，斜面高为4.5 m，建材移动的速度为0.4 m/s，电动机的输出功率为400 W，斜面的效率与整个装置的效率之比η1：η2=10：9。(忽略定滑轮处摩擦及绳中)求：
(1)对建材做的有用功。(2)斜面的效率。(3)电动机消耗的电能。

教师分析引导，学生思考讨论并书写解题步骤。
学生作品展示
学生解题展示完之后，教师通过PPT课件展示规范解题步骤，并让学生对照规范解题步骤找不足。

解：（1）W有用 = Gh =1600N ×4.5m = 7200 J
（2）因为P = Wt W = Fs v = st
所以拉力F = Pv = 400W0.4m/s =1000 N
斜面的效率η1= W有用W总 =W有用Fs =7200J1000N×2×4.5m = 80 %
（3）装置的效率η2 = 910 η1= 910 ×80 % = 72 %
电动机消耗的电能W = W有用η2 = 7200J0.72 = 10000 J
学生练习：（PPT课件展示）如图所示，物体重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向匀速运动，物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）不记滑轮、绳重和滑轮组的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。
（2）若拉力为2.5N，该滑轮组的机械效率。

教师点拨，学生当堂练习。
课后反思：，本节课所设计的前两个例题对学生来说有一定的拔高难度。例1考查了对物体的受力分析、力臂的画法、力的合成，同时考查了有关压强公式的应用及杠杆平衡条件的应用，是一道综合性题目．同时还要求具备一定的数学能力。例2题是一道综合性题目。考查了定滑轮的作用、有用功、斜面的机械效率，同时考查了整个装置的效率，正确认识斜面的机械效率与整个装置的效率是本题的难点。

2017.06