第十二章 簡單機(jī)械.docVIP

第十二章 簡單機(jī)械杠桿 第1課時 杠桿及其平衡條件 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 一、知識與技能 知道什么叫杠桿。二、過程與方法 1通過觀察和實驗，了解杠桿的結(jié)構(gòu)。 2了解杠桿的平衡條件。 三、情感、態(tài)度與價值觀 1通過了解杠桿，進(jìn)一步認(rèn)識物理是有用的，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。 學(xué)習(xí)重點： 1認(rèn)識什么是杠桿。 2了解杠桿平衡條件。 學(xué)習(xí)難點： 杠桿力臂的概念。自主學(xué)習(xí)： 閱讀教材第76 77頁回答下列問題： 1、杠桿 （1）定義：在_下，能繞著_轉(zhuǎn)動的硬棒。 （2）五要素。 支點：_，如圖中_。 動力：_，如圖中_。 阻力：_，如圖中_。 動力臂：_，如圖中_。 阻力臂：_的距離，如圖中_。 2、杠桿的平衡條件 杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于_或_。 杠桿的平衡條件是：（1）內(nèi)容：_ （2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：_或_。 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 知識點一： 杠桿的五要素 1、 如圖所示，為自行車腳踏板的示意圖，作用在腳踏板上的力為F。請在圖中畫出該力的力臂。 點撥： 力臂的畫法：一找點（支點），二畫線（力的作用線），三作垂線段（從點向線引垂線）。 力臂的作圖三步法：要正確畫出杠桿上各力的力臂，按下述步驟完成： （1）首先在杠桿的示意圖上確定支點O； （2）畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時候要用虛線將力的作用線延長； （3）再從支點0向力的作用線引垂線，畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂，力臂用虛線或?qū)嵕€表示，并用大括號勾出，在旁邊標(biāo)上字母L1，或L2，分別表示動力臂或阻力臂。 注意：力臂是指從支點到力的作用線的垂直距離，不能理解為從支點到力的作用點的長度，這里強(qiáng)調(diào)的是“垂直”。 2 、如圖所示，杠桿在力F1、F2，作用下處于平衡第2課時 探究杠桿的平衡條件 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 、知識與技能 理解杠桿的平衡條件，并會進(jìn)行相關(guān)計算。 二、過程與方法 1觀察和操作杠桿，體會杠桿的作用。 2。經(jīng)歷探究杠桿的平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實驗現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，從中歸納出實驗結(jié)論的一般方法。 三、情感、態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生探究、合作、交流的精神，以及在交流與討論中所持的正確態(tài)度。 學(xué)習(xí)重點： 杠桿的平衡條件。 學(xué)習(xí)難點： 杠桿平衡條件的實驗探究。 器材： 多媒體課件、杠桿、支架、鉤碼、刻度尺等。 自主學(xué)習(xí)： 閱讀教材第77頁回答下列問題： 1我們在實驗室所做的杠桿平衡條件的實驗，是在杠桿水平位置平衡時進(jìn)行的，但在實際生產(chǎn)和生活中，這樣的平衡是不多的，在許多情況下，杠桿是傾斜靜止的，這是因為杠桿受到幾個相互平衡力的作用，所以說杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成_ 2調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，實驗中要求杠桿在水平位置平衡，這樣作用在杠桿上的動力和阻力都是豎直方向的，其力臂在桿上，便于測量，可避免因杠桿在非水平位置平衡時，力臂_測量。調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，當(dāng)杠桿右端向下傾斜時，將平衡螺母向左移動，反之則向_移動。 3實驗過程中要盡量對力和力臂做大的改變，少出現(xiàn)等臂的情況。實驗結(jié)束后，要對實驗數(shù)據(jù)作全面分析才能得出結(jié)論，避免只由一次實驗數(shù)據(jù)而得出。由于杠桿在水平位置平衡，力臂等于支點到力的作用點 的距離，易得出“動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離”的錯誤結(jié)論。 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 學(xué)點一 探究杠桿的平衡條件 實驗 探究杠桿的平衡條件 提出問題：那么杠扦的平衡跟哪些因素有關(guān)呢？ 討論1 猜想假設(shè)：杠桿的平衡可能跟_有關(guān)。 設(shè)計實驗： （1 ）實驗?zāi)康模貉芯扛軛U在什么條件下平衡。 （2）實驗器材：杠桿和支架、鉤碼、刻度尺。 （3）實驗步驟： 調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。 在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)位置，使杠桿重新平衡。 把支點右邊的鉤碼重當(dāng)作動力F，支點左邊的鉤碼重當(dāng)作阻力F2，用刻度尺量出動力臂L1，和阻力臂L2，將各數(shù)值填人設(shè)計的表格中。 改變鉤碼的個數(shù)，再做兩次，將結(jié)果填人表中。 求出各次實驗中，動力動力臂和阻力阻力臂的值，加以比較。 進(jìn)行實驗： 討論2 設(shè)計實驗記錄表格 分析與論證： 討論3 通過實驗得出結(jié)論： 杠桿平衡條件是：_。 公式表示：_。 交流評估： 討論4 實驗前為什么要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡？ 點撥： 在實驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)平衡螺母，否則會破壞原有的平衡。 學(xué)點二 杠桿平衡條件的應(yīng)用 問題1 如圖所示，每個鉤碼的質(zhì)量均相等，杠桿在水平位置平衡，若在兩邊各減少一個鉤碼，則 （ ） A、杠桿B端下降 B、杠桿A端下降 C、杠桿仍保持平衡 D、無法判斷 問題2 如圖所示，杠桿在物體A和力F作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)在將力由F方向 改為沿虛線方向，要使杠桿仍保持平衡，必然是（ ） A、F減小 B、F大小不變 C、F變大 D、F小于物體重力 達(dá)標(biāo)測評： 基礎(chǔ)訓(xùn)練課堂練習(xí)部分 第3課時 生活中的杠桿 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 、知識與技能 能從常見的工具和機(jī)器中抽象出杠桿，了解杠桿的應(yīng)用。 二、過程與方法 經(jīng)歷繪制杠桿示意圖的過程，體會科學(xué)抽象方法。 三、情感、態(tài)度與價值觀 1關(guān)心生活、生產(chǎn)中杠扦的應(yīng)用。 2能通過動手探究了解杠桿在生活中的應(yīng)用，進(jìn)一步認(rèn)識物理是有用的，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 學(xué)習(xí)重點： 杠桿的平衡條件、杠桿的分類與識別。 學(xué)習(xí)難點： 力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析。 器材： 多媒體課件、鉗子、起子、羊角錘、指甲剪、鑷子等。 自主學(xué)習(xí)：閱讀教材第7 9頁回答下列問題：1 杠桿的分類 （1）省力杠桿：動力臂_阻力臂；動力_阻力。 （2）費(fèi)力杠桿：動力臂_阻力臂；動力_阻力。 （3）等臂杠桿：動力臂_阻力臂；動力_阻力。 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 學(xué)點一 杠桿的分類 討論1 如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是 討論2 皮劃艇是我國亞運(yùn)會優(yōu)勢項目之一，比賽中，運(yùn)動員一手支撐住槳柄的末端（視為支點），另一手用力劃槳，此時的船槳是（ ） A、等臂杠桿 B、費(fèi)力杠桿 C、省力杠桿 D、省功杠桿 學(xué)點二 杠桿的應(yīng)用 討論3 如圖是吊車吊起重物的情景，點O是起重臂OB的支點。請在圖中作出F1、F2的力臂L1、L2。 討論4 要剪開較硬的白鐵皮下圖中哪種剪刀合適 討論5 請你仔細(xì)觀察如圖所示的漫畫，究竟小猴和小兔誰分的蘿卜重？簡要說明理由。 學(xué)點三 最小力 討論6 如圖所示，一根粗細(xì)均勻的鐵棒AB靜止在水平地面上，現(xiàn)用力F將鐵棒從水平地面拉至豎直立起。在這個過程中， 力F作用在A端且始終與鐵棒垂直，則力F將（ ） A、逐漸變大 B、逐漸變小 C、保持不變 D、先變小后變大 討論7用棒撬石頭，有如下兩種方法：第一種以B點為支點，在C點用與棒垂直的力F，向下撬；第二種是以A點為支點，在C點用與棒垂直的力F，向上撬（木棒自重不計）。 （1）在圖中畫出力F，的力臂； （2）若石塊壓在棒上的D點正好是AB的中心，你認(rèn)為第_種方法更省力一些，理由是_ 達(dá)標(biāo)測評： 基礎(chǔ)訓(xùn)練課堂練習(xí)部分 第二節(jié) 滑輪 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 一、知識與技能 1、認(rèn)識定滑輪和動滑輪。 2、知道簡單機(jī)械的一些應(yīng)用。 3、會根據(jù)要求使用和組裝滑輪組。 4、了解其他簡單機(jī)械的應(yīng)用。 二、過程與方法 1、通過觀察和實驗，了解定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)。 2、通過探究，了解定滑輪和動滑輪的特點。 3、經(jīng)歷組裝滑輪組的過程，學(xué)會按要求組裝滑輪組的方法。 三、情感、態(tài)度與價值觀 1、通過了解簡單機(jī)械的應(yīng)用，初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。 2、關(guān)心生活、生產(chǎn)中有關(guān)滑輪、斜面和輪軸的實際使用。 學(xué)習(xí)重點； 1通過探究，了解定滑輪和動滑輪的特點。 2定滑輪和動滑輪的應(yīng)用例子。 學(xué)習(xí)難點： 探究定滑輪和動滑輪的特點。 器材： 教師演示器材：彈簧測力計1把，定滑輪1只，動滑輪1只，鐵架臺1個，鉤碼若干只，拉繩1根。 學(xué)生分組實驗器材：彈簧測力計1把，刻度尺1把，定滑輪1只，動滑輪1只，鐵架臺2個，鉤碼若干只，滑輪拉繩2根等。 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 1、閱讀教材第82頁“定滑輪和動滑輪”，完成下列問題： 使用滑輪時，如果滑輪的軸_，這種滑輪就叫做定滑輪。使用滑輪時，如果滑輪的軸可以_，這種滑輪就叫做動滑輪。 2、閱教材第83頁“滑輪組”，完成下列問題： 滑輪組的好處有：_。 3閱讀教材第83 84頁“輪軸和斜面”，完成下列問題： （1）輪軸是由一個_ 和一個_組成，當(dāng)動力作用在輪上時可以_，但要費(fèi)_。 （2）使用斜面的好處是_ ，但要費(fèi)_ 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 學(xué)點一 探究定滑輪和動滑輪的特點 學(xué)生分小組進(jìn)行探究實驗：以鉤碼做重物，用彈簧測力計測量使用滑輪拉起重物的力，探究兩種滑輪工作 時的拉力方向和省力情況。 實驗：參照教材中圖12.2 3，分別組裝定滑輪和動滑輪。 討論1 設(shè)計表格，用來記錄實驗時測力計拉力的大小和方向。 討論2 分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論： 從理論上分析：定滑輪為什么不省力，而動滑輪能省一半力 討論3 利用杠桿的平衡條件分析定滑輪不省力和動滑輪省一半力的道理。 由作圖可知，定滑輪實質(zhì)是一個_杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件F1 L1F2 L2可知：定滑輪_省力。 動滑輪的實質(zhì)是一個動力臂為阻力臂 _的杠桿，根據(jù)杠桿平衡條件F1 L1F2 L2可知F1=_，所以動滑輪可以省_力。 學(xué)點二 滑輪組 討論4如圖甲所示，某人站在A處用一根繩子和兩個滑輪提起物體B，畫出最省力的繞法。 討論5 如圖乙所示，小明站在地面上，欲用滑輪組提升重物，請畫出最合適的繞線方法。 學(xué)點三 斜面和輪軸 問題：指出圖中所列工具分別屬于哪種簡單機(jī)械，剪刀_；扳手_；鉆頭_ 。 達(dá)標(biāo)測評： 基礎(chǔ)訓(xùn)練課堂練習(xí)部分 第三節(jié) 機(jī)械效率 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 、知識與技能 1、通過對事例的分析，了解什么是有用功、額外功和總功。 2、理解什么是機(jī)械效率。 二、過程與方法 通過參與探究斜面機(jī)械效率的活動，學(xué)習(xí)擬訂簡單科學(xué)探究計劃和實驗方案。 三、情感、態(tài)度與價值觀 通過探究斜面的機(jī)械效率激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的熱情。 學(xué)習(xí)重點： 通過探究加深對機(jī)械效率的理解。 學(xué)習(xí)難點： 引導(dǎo)學(xué)生提出問題后，要讓學(xué)生獨立完成探究過程。 器材： 滑輪2個、線、鉤碼若干、測力計、直尺、鋼尺、砝碼、多媒體課件。 、 自主學(xué)習(xí)： 1、閱讀教材第85 86頁“有用功和額外功”，完成下列問題： （1）有用功：_ ，用_表示； （2）額外功：_，用_表示； （3）總功：_，用_表示。 2閱教材第8 68 7頁“機(jī)械效率”，完成下列問題： （1 ）_的比值叫機(jī)械效率，用_表示。計算公式是_。由于_功總小于總功，所以機(jī)械效率總是 _1。 （2）提高機(jī)械效率的主要辦法是_，使它更合理、更輕巧。在使用中按照技術(shù)規(guī)程經(jīng)常保養(yǎng)，定時_，使機(jī)械處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)： 知識點一： 有用功和額外功 實驗 按教材第85頁裝置測量： F甲=G甲=_ h甲h2_ w甲_ F2_ s2=_ W2=_ 討論1 比較W甲_ W乙，說明了什么？ 問題1 小紅用塑料桶從井中打水；小軍把不小心掉進(jìn)井中的塑料桶打撈上來。在這兩個情形中水桶中都有水。那么下列分析中正確的是 （ ） A、兩個情形中，兩人對水做的功都是有用功 B、兩個情形中，兩人對水做的功都是總功 C、兩個情形中，兩人對水做的功都是額外功 D、小紅對水做的功是有用功，小軍對水做的功是額外功 學(xué)點二 機(jī)械效率 討論2 如圖所示為測量滑輪組機(jī)械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。 （1）實驗時要豎直向上_拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為_ N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動_cm，該滑輪組的機(jī)械效率為_