認識簡單機械

3.3認識簡單機械（第一部分：杠桿）本部分共4課時第1課時：認識杠桿教學目的：知道什么是杠桿。知道杠桿的三點（支點、動力作用點、阻力作用點）兩力（動力、阻力）兩臂（動力臂，阻力臂）。理解力臂概念并能正確畫出動力臂和阻力臂。教學重點難點：能夠正確畫出動力臂和阻力臂的示意圖，且能正確找出各種器具的支點。教學過程：一、引入新課：通過多媒體或幻燈片展示繁忙的碼頭、現(xiàn)代建筑工地、生活中各種各樣的機械，這些機械的使用大大減輕了人們的勞動強度，給人們的生活帶來了方便。所有復雜的機械都是由許多簡單元件組成的，所以我們學習機械應當從最簡單的機械開始。二、新課教學：（一）杠桿1、 杠桿的定義：演示：開瓶器開瓶或羊角錘拔鐵釘?shù)壬钤谥谐Ｒ姼軛U事例指出：開瓶器就是一種被稱為杠桿的簡單機械。引入：阿基米德曾說過這樣一句話：“給我一個支點和一根足夠長的棍，我就能搬動地球?！边@說明杠桿能產(chǎn)生巨大的力。那什么是杠桿呢？［演示］撬棒撬石頭的投影片或動畫。師生共同得出杠桿的基本特征：在力的作用下會轉(zhuǎn)動；在轉(zhuǎn)動時，杠桿有一個點是不動的。進而歸納得出杠桿的定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。提問：杠桿是不是一定是直的？“硬棒”如何理解？師生共同歸納得出：“硬棒”指在力作用下不易發(fā)生形變，可以是直的也可是彎的，形狀也可是各種各樣，可以是方的、圓的等。2、 杠桿的五要素對照杠桿撬石頭投影片講杠桿結構。演示：開瓶器開瓶或羊角錘拔鐵釘?shù)膶嶒?，以及播放動態(tài)視頻畫面，分析得出杠桿的要素：支點、動力、阻力。教師再結合撬棍來分析得出杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。（1） 支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點（常用O表示）。（2） 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力（用F1表示）。（3） 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（用F2表示）。（4） 動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離（用召表示）。（5） 阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離（用&表示）。――強調(diào)“力臂”是支點到力的作用線的距離，即垂線段的長度。――從羊角錘、開瓶器、撬棍等實物中引導學生抓住“點一線一距離”等

本質(zhì)，略去表面的差別。得出杠桿的模型。3、 力臂的畫法：（1） 確定杠桿支點和力作用線；（2） 用直尺或三角板作支點到力作用線垂直距離；（3） 標明力臂。動力和阻力可以在支點兩側(cè)，也可在支點同側(cè)，當力與杠桿某部分重合時，力臂才恰好是杠桿本身一段長度。學生討論：1、 你還能舉出杠桿的例子嗎？2、 找出它們的動力、動力臂、阻力、阻力臂、支點請同學尋找其中的人體杠桿。手臂、腳部和頭部進行有關杠桿的分析。4、 杠桿的歷史及發(fā)展過程介紹：古代歷史上使用的各類杠桿：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的視頻片段介紹：在建造大型的建筑工程時，也很廣泛地運用了杠桿，譬如中國的長城、古埃及的金字塔［屏顯圖片］古代建筑大型工程時的勞動場景，并請學生找出其中所使用的杠桿。而到了現(xiàn)代，杠桿的使用已變得越來越廣泛，深入到了生產(chǎn)和生活的各個角落……顯示：在優(yōu)美背景音樂下，屏幕上依次出現(xiàn)在不同歷史時期的杠桿圖片從猿人一古埃及的金字塔一長沙出土的戰(zhàn)國時期的天平一中國的長城一現(xiàn)代建筑工地上的機械手臂……三、新課鞏固1、如圖1所示，開瓶蓋的起子可以看作是一個杠桿，在圖2中正確表示開瓶蓋時該杠桿的支點、動力和阻力的是（）2、在如圖所示的杠桿上分別畫出力F1和F2的力臂并用字母11和12，表示，其中O點表示杠桿的支點。四、 談談你的收獲五、 作業(yè)見練習卷

杠桿練習題1班級姓名一根硬棒，在下能繞著轉(zhuǎn)動，這根硬棒就是杠桿.支點是;動力是 ;阻力是 ;阻力臂是.在日常生活中我們使用的工具屬于杠桿的有 、、等.判斷下列說法是否正確（1） 一根硬棒就是杠桿（）（2） 杠桿可以是直的、彎的或者其他形狀的（）（3） 在力的作用下，能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿（）（4） 動力、阻力只能分別作用在杠桿支點的兩側(cè)（）關于力臂，下面說法中正確的是（）從支點到動力作用點之間的距離叫做動力臂TOC\o"1-5"\h\z從支點到動力作用線的距離叫做動力臂 °力臂一定在杠桿上 /＞、、力臂的大小不可能為零 D^7a A如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，則F的力臂是（） /七A.OAB.OCC.ODD.FD F畫出如圖所示各杠桿的力的阻力臂. 第2題如圖的工具圖中，畫出杠桿上的動力、阻力、支點、動力臂、阻力臂.7、根據(jù)力臂畫出對應的動力和阻力7、根據(jù)力臂畫出對應的動力和阻力第2課時實驗探究：杠桿的平衡條件實驗目的：1、學會用簡單的器材研究杠桿的平衡條件2、通過實驗數(shù)據(jù)分析總結得出杠桿的平衡條件實驗器材：杠桿和它的支架，鉤碼、尺、線。實驗操作步驟： JUUl1、 如圖3-13，將杠桿的支點支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺L母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)。 g中TOC\o"1-5"\h\z思考：為什么杠桿要處于水平位置平衡？ 邑I2、在杠桿的兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，在杠桿上左右移動 U懸掛的位置，直到杠桿再次達到水平位置處于平衡狀態(tài)。思考并回答：杠桿兩邊受到的力等于鉤碼受到的重力。 圖”3把左邊鉤碼對杠桿的作用力叫動力F］，右邊鉤碼對杠桿的作用力叫阻力F2,填人表格。3、 用直尺量出動力臂卻、阻力臂上，填入表內(nèi)。動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，即動力x動力臂=阻力x動力與動力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，即動力x動力臂=阻力x阻力臂。若用符號表示可寫成:或思考與討論：1、什么是杠桿平衡？什么是杠桿平衡條件?2、 杠桿靜止在傾斜位置算不算杠桿平衡?2、 杠桿靜止在傾斜位置算不算杠桿平衡?3、 請判斷右圖所示的杠桿是否平衡F2=20NtVF1=3ON第3課時：杠桿的應用教學目標1.知道杠桿的應用分三種情況及三種杠桿的特點，會舉例說明。2.能用杠桿的平衡條件解決簡單的問題和簡單的計算。教學重點三種杠桿的分類及其特點。教學難點能用杠桿的平衡條件解決一些實際問題。會判斷杠桿的種類。一、復習提問什么叫杠桿？什么叫杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂?教師演示用羊角鐵錘拔釘子并畫出這個杠桿的示意圖，在圖上標出支點、動力和阻力。要求學生畫出動力臂和阻力臂。并結合作業(yè)中出現(xiàn)的問題進行講解。杠桿示意圖如圖2所示。杠桿的平衡條件是什么？上題中如果動力臂與阻力臂之比是6:1，則動力是阻力的幾分之一？二.新課講授1、利用幻燈或多媒體展示幾種類型的杠桿要求：找出這四個圖中的動力臂和阻力臂動力臂、阻力臂和省力、費力的關系你能找出什么規(guī)律？師共同總結得出杠桿的類型：省力杠桿：山＞4,F】〈Fe，省力、但多移動距離。如拔釘子用的車角錘、剪鐵皮用的剪子等。費力杠桿：卻〈匕，F(xiàn)】＞Rj，費力、但可以少移動距離(省距離)，如釣魚華輿工竺干、鑷子等。既不省力也不費力，又不多移動距離，如天平、(3)等臂杠桿：4=&，F(xiàn)]=Fw，既不省力也不費力，又不多移動距離，如天平、定滑輪等。重要提示：①若MW，則杠桿的平衡被破壞，原來靜止的杠桿就發(fā)生轉(zhuǎn)動，若虬"=，則杠桿向F1的方向轉(zhuǎn)動，反之則向f2的方向轉(zhuǎn)動。關于各類杠桿的選擇②杠桿選擇的原則是按人力允許的條件，從有利于生產(chǎn)出發(fā)。例如：釣魚竿使用時，要求能迅速將魚提離水面，因此釣魚竿是費力省距離的杠桿；汽水瓶扳手使用時，遇到阻力較大，必需使用省力費距離的杠桿。天平就是利用等臂杠桿兩邊力大小相等的原理，由砝碼數(shù)直接得出物體質(zhì)量數(shù)?！翱梢?，選擇何種杠桿都是根據(jù)實際需要來決定的，千萬不要誤認為使用機械都是為了省力。

2.怎樣使用杠桿最省力根據(jù)杠桿的平衡條件：:一定時，動力臂2.怎樣使用杠桿最省力根據(jù)杠桿的平衡條件：:一定時，動力臂‘1越長，使杠桿平衡所用動力越小，也就是說當動力臂最長時用—I—！可以看出：當作用在杠桿上的阻力和阻力臂的動力就最小。為了使動力臂最長，施加的動力必須具備兩個條件：(1)動力的作用點在杠桿上距支點最遠處；(2)動力方向應垂直于支點和動力作用點的連線。如圖3—15和圖3-16所示時作用在杠桿上的動力是最小的。3、例題例1.用道釘撬鐵路枕木上的道釘，如圖所示，撬把長1.5m，撬尖長6cm，道釘對撬的阻力是5000N，要把道釘撬出來至少要用多大的力?這人力作用在哪里?力的方向怎樣？例2.如圖所示，O是支點，在杠桿上C點用力將掛在D點的物體A提起.已知OD=0.6m，CD=20cm，物體A的質(zhì)量是4kg，杠桿現(xiàn)處于靜止狀態(tài)，求動力的大小和方向.并在圖中畫出動力的圖示.三、小結杠桿類型杠桿特點杠桿優(yōu)點杠桿缺點應用省力杠桿L1>L2F1<F2（動力<阻力）省力費距離k-J費力杠桿L1<L2F1>F2（動力>阻力省距離費力*E3

等臂杠桿 L1=L2 既不省力也不省距離F1=F2（動力=阻力）四、練習：兩個力作用在杠桿兩端使杠桿平衡，則（ ）A.這兩個力的大小必須相等 B.這兩個力的力臂長必須相等C.力臂較長的那個力比較大 D.力臂較長的那