第一篇:其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案
13、5其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)儲(chǔ)備點(diǎn) 認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用。2 知道簡(jiǎn)單機(jī)械的一些應(yīng)用。3 知道輪軸和斜面也能省力。(二)能力培養(yǎng)點(diǎn) 通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),了解定滑輪和動(dòng)滑輪的結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。通過(guò)探究,了解定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的能力。
(三)情感體驗(yàn)點(diǎn) 多姿多彩的簡(jiǎn)單機(jī)械激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生樂(lè)于探索物理學(xué)原理。通過(guò)討論交流、實(shí)驗(yàn)探究,增強(qiáng)學(xué)生之間的協(xié)作意識(shí)和團(tuán)結(jié)精神。3 通過(guò)了解簡(jiǎn)單機(jī)械的廣泛應(yīng)用,初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用。
二、教學(xué)設(shè)想 1 重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)
定滑輪、動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用是重點(diǎn)?;喗M的裝配及省力情況是難點(diǎn)。斜面可以省力是疑點(diǎn)。課型及基本教學(xué)思路
本節(jié)課內(nèi)容為新授課。采用以直觀式為主的綜合啟發(fā)式教學(xué),滲透探究式的學(xué)習(xí)方法。
三、教具學(xué)具
滑輪、細(xì)線、鉤碼、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)木板、長(zhǎng)方體木塊。
四、課時(shí)安排 1課時(shí)。
五、教學(xué)步驟(一)教學(xué)流程 1.情境導(dǎo)入
上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了杠桿,認(rèn)識(shí)到了杠桿在日常生活中的一些應(yīng)用,其實(shí)在日常生產(chǎn)、生活中還有其他的一些機(jī)械對(duì)我們還有幫助。如升旗時(shí),我們站在地面上就能把五星紅旗升到高高的旗桿上,這里就應(yīng)用到了滑輪,今天我們一起討論“其他簡(jiǎn)單機(jī)械”(板書)。
2.課前熱身
到建筑工地上去觀察大吊塔的工作,組織學(xué)生熱烈討論,那么笨重的水泥板等重物怎么一下子就吊起來(lái)的呢?
3.解讀探究(1)整體感知
在研究定滑輪、動(dòng)滑輪的作用、原理時(shí),應(yīng)從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面進(jìn)行:首先,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察,分析定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用,這是研究問(wèn)題的主線。然后,將滑輪作為變形杠桿看待,應(yīng)用杠桿的平衡條件來(lái)分析定滑輪、動(dòng)滑輪的作用,其中動(dòng)滑輪可以看成變形杠桿是教學(xué)的難點(diǎn),應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,啟發(fā)學(xué)生自己通過(guò)探索研究來(lái)解決。定滑輪、動(dòng)滑輪的作用及滑輪組的省力情況應(yīng)用探究的方法進(jìn)行教與學(xué)。
(2)四邊互動(dòng) 互動(dòng)1
教科書中圖12.5-1所示的科學(xué)漫畫說(shuō)明什么科學(xué)道理?
明確 圖中的滑輪是一個(gè)定滑輪,左圖說(shuō)的是一個(gè)瘦子,看到一個(gè)胖子正在用定滑輪把重物拉上去;中圖表示胖子讓瘦子替自己拉著重物,自己上樓去取重物;右圖表示胖子到了樓上,看到瘦子沒(méi)有拉住重物,反而被重物拉上去。這個(gè)故事是諷刺一個(gè)不懂得定滑輪作用的人在使用定滑輪時(shí)鬧出的笑話。這則科學(xué)漫畫可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,想知道定滑輪到底有什么作用?帶著這樣的興趣開(kāi)始學(xué)習(xí)滑輪。
互動(dòng)2 定滑輪的作用是什么?
明確 定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿;理論和實(shí)驗(yàn)都證明了使用定滑輪不省力,但是能改變力的方向。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,再根據(jù)杠桿的平衡條件得出假設(shè),然后由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè),從而得出正確的結(jié)論,在論證所提出的假設(shè)時(shí),教師要為學(xué)生自己分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果鋪平道路。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求學(xué)生注意:(1)拉力的大小跟鉤碼所受的重力大小相等,而拉力的方向的鉤碼的運(yùn)動(dòng)方向并不相同;(2)為了減小實(shí)驗(yàn)中的誤差,在彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度內(nèi)盡可能選用重的鉤碼,使彈簧測(cè)力計(jì)本身受到的重力和定滑輪的輪與軸之間的摩擦的影響相對(duì)減小。
互動(dòng)3
動(dòng)滑輪的作用是什么?
明確 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)省力杠桿,動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪可以省一半力。這部分內(nèi)容的教學(xué)不必涉及動(dòng)滑輪使用時(shí)支點(diǎn)隨時(shí)間變化的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題在初中不宜展開(kāi),若學(xué)生問(wèn)到,可告訴他們支點(diǎn)是隨時(shí)變化的,而我們這里研究的是某一時(shí)刻的情況。在探究動(dòng)滑輪的省力情況時(shí),要注意的是:(1)跨過(guò)動(dòng)滑輪的兩段繩子一定要平行(初中不要涉及兩段繩不平行的情況);(2)當(dāng)鉤碼重遠(yuǎn)大于動(dòng)滑輪重時(shí),動(dòng)滑輪的重力可忽略不計(jì)。因此,在實(shí)驗(yàn)時(shí),在不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度的前提下,鉤碼應(yīng)盡量重些,這樣可以更方便地歸納出使用動(dòng)滑輪的作用。
互動(dòng)4
定滑輪和動(dòng)滑輪可以組成滑輪組,滑輪組有什么作用?
明確 定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組可以省力也可以改變力的方向,對(duì)于滑輪組的實(shí)驗(yàn),學(xué)生第一次接觸時(shí),往往不易做好,建議以教師演示、學(xué)生觀察為主進(jìn)行。讓學(xué)生將教師多次演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)填寫在教科書的表格內(nèi),以便師生共同分析、歸結(jié)總結(jié)出滑輪組省力的規(guī)律。學(xué)生在判斷滑輪組“由幾股繩子承擔(dān)物重”時(shí),往往會(huì)感到困惑,這里不妨做一個(gè)破壞性實(shí)驗(yàn),即剪斷其中一股,讓學(xué)生觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。以加深印象,并明確其余幾股繩都是承擔(dān)重力的。至于手拉的那股繩如果直接由定滑輪拉出,所承擔(dān)的重力已記入跨接定滑輪的另一端的繩重,不應(yīng)重復(fù)考慮。在做滑輪組的演示實(shí)驗(yàn)中,常易出現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏大的情況,為此建議采取分步處理的方法來(lái)解決,即實(shí)驗(yàn)時(shí)適當(dāng)增加鉤碼的數(shù)目,以便相對(duì)地減小動(dòng)滑輪的自重和摩擦帶來(lái)的影響;從而較順利地得出正確的結(jié)論:繩子自由端移動(dòng)的距離s是物體移動(dòng)距離h的幾倍,即s=nh;繩子移動(dòng)的速度v繩是物體移動(dòng)速度v物的幾倍,即v繩=n·v物。
互動(dòng)5 日常生活中還有哪些簡(jiǎn)單機(jī)械?
明確 輪軸和斜面也是日常生活中常用的簡(jiǎn)單機(jī)械,螺絲釘和盤山公路也是斜面的變形。用扳子擰螺母時(shí)螺絲部分相當(dāng)于輪,手柄部分相當(dāng)于軸,自行車的車閘、車把、腳蹬子和飛輪等都是簡(jiǎn)單機(jī)械。利用斜面可以省力,斜面的坡度越小,越省力。找一塊木板,用書把木板的一端墊高,木板就構(gòu)成了一個(gè)斜面。把一個(gè)木塊放在斜面底端,用測(cè)力計(jì)沿斜面拉木塊,使木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力。用書把斜面加高,重新測(cè)出拉木塊所需的拉力,就會(huì)發(fā)現(xiàn),斜面越陡所需拉力就越大。
互動(dòng)6
人類為了方便而使用簡(jiǎn)單機(jī)械的目的是什么?
明確 人類為了方便而使用了簡(jiǎn)單機(jī)械。如旗桿上端的定滑輪改變了力的方向,方便了升旗。不管使用何種簡(jiǎn)單機(jī)械,在省力的同時(shí)一定費(fèi)了距離;在省距離的同時(shí)一定費(fèi)了力。既省力又省距離的機(jī)械是不存在的。其中原因,我們將在今后的物理學(xué)中學(xué)到。
5.學(xué)習(xí)小結(jié)(1)內(nèi)容總結(jié)
這節(jié)課大家學(xué)習(xí)了一些杠桿以外的其他簡(jiǎn)單機(jī)械,如滑輪、滑輪組、輪軸和斜面等,主要學(xué)習(xí)了定滑輪、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)都是變形了的杠桿,初步研究了定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用。
(2)方法歸納
本課運(yùn)用了以觀察、實(shí)驗(yàn)操作為主的教學(xué)方法,運(yùn)用了探究的學(xué)習(xí)方法。
(二)延伸拓展 1.鏈接生活
當(dāng)把一個(gè)很重的物體搬運(yùn)到高處去時(shí),我們經(jīng)常會(huì)看到工人師傅找來(lái)一塊結(jié)實(shí)的木板,在地面和高處架一起一道斜坡充作“橋梁”,通過(guò)這座“橋梁”就能把物體比較容易地搬運(yùn)到高處去了,你能解釋清楚這樣做的道理嗎?
2.實(shí)踐探索
用同一輛自行車爬上同一座高橋,第一次按直線爬上橋,第二次按“S”型路線爬上橋,比較哪一次要省力些?
第二篇:其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案
五、其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案
一、教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)儲(chǔ)備點(diǎn) 認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用。2 知道簡(jiǎn)單機(jī)械的一些應(yīng)用。3 知道輪軸和斜面也能省力。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)
定滑輪、動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用是重點(diǎn)。滑輪組的裝配及省力情況是難點(diǎn)。斜面可以省力是疑點(diǎn)。
二、教學(xué)步驟(一)教學(xué)流程 1.情境導(dǎo)入
上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了杠桿,認(rèn)識(shí)到了杠桿在日常生活中的一些應(yīng)用,其實(shí)在日常生產(chǎn)、生活中還有其他的一些機(jī)械對(duì)我們還有幫助。如升旗時(shí),我們站在地面上就能把五星紅旗升到高高的旗桿上,這里就應(yīng)用到了滑輪,今天我們一起討論“其他簡(jiǎn)單機(jī)械”(板書)。
2.課前熱身
到建筑工地上去觀察大吊塔的工作,組織學(xué)生熱烈討論,那么笨重的水泥板等重物怎么一下子就吊起來(lái)的呢?
3.解讀探究(1)整體感知 在研究定滑輪、動(dòng)滑輪的作用、原理時(shí),應(yīng)從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面進(jìn)行:首先,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察,分析定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用,這是研究問(wèn)題的主線。然后,將滑輪作為變形杠桿看待,應(yīng)用杠桿的平衡條件來(lái)分析定滑輪、動(dòng)滑輪的作用,其中動(dòng)滑輪可以看成變形杠桿是教學(xué)的難點(diǎn),應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,啟發(fā)學(xué)生自己通過(guò)探索研究來(lái)解決。定滑輪、動(dòng)滑輪的作用及滑輪組的省力情況應(yīng)用探究的方法進(jìn)行教與學(xué)。
(2)四邊互動(dòng) 互動(dòng)1
教科書中圖12.5-1所示的科學(xué)漫畫說(shuō)明什么科學(xué)道理? 明確 圖中的滑輪是一個(gè)定滑輪,左圖說(shuō)的是一個(gè)瘦子,看到一個(gè)胖子正在用定滑輪把重物拉上去;中圖表示胖子讓瘦子替自己拉著重物,自己上樓去取重物;右圖表示胖子到了樓上,看到瘦子沒(méi)有拉住重物,反而被重物拉上去。這個(gè)故事是諷刺一個(gè)不懂得定滑輪作用的人在使用定滑輪時(shí)鬧出的笑話。這則科學(xué)漫畫可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,想知道定滑輪到底有什么作用?帶著這樣的興趣開(kāi)始學(xué)習(xí)滑輪。
互動(dòng)2
定滑輪的作用是什么?
明確 定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿;理論和實(shí)驗(yàn)都證明了使用定滑輪不省力,但是能改變力的方向。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,再根據(jù)杠桿的平衡條件得出假設(shè),然后由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè),從而得出正確的結(jié)論,在論證所提出的假設(shè)時(shí),教師要為學(xué)生自己分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果鋪平道路。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求學(xué)生注意:(1)拉力的大小跟鉤碼所受的重力大小相等,而拉力的方向的鉤碼的運(yùn)動(dòng)方向并不相同;(2)為了減小實(shí)驗(yàn)中的誤差,在彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度內(nèi)盡可能選用重的鉤碼,使彈簧測(cè)力計(jì)本身受到的重力和定滑輪的輪與軸之間的摩擦的影響相對(duì)減小。
互動(dòng)3
動(dòng)滑輪的作用是什么? 明確 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)省力杠桿,動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)滑輪可以省一半力。這部分內(nèi)容的教學(xué)不必涉及動(dòng)滑輪使用時(shí)支點(diǎn)隨時(shí)間變化的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題在初中不宜展開(kāi),若學(xué)生問(wèn)到,可告訴他們支點(diǎn)是隨時(shí)變化的,而我們這里研究的是某一時(shí)刻的情況。在探究動(dòng)滑輪的省力情況時(shí),要注意的是:(1)跨過(guò)動(dòng)滑輪的兩段繩子一定要平行(初中不要涉及兩段繩不平行的情況);(2)當(dāng)鉤碼重遠(yuǎn)大于動(dòng)滑輪重時(shí),動(dòng)滑輪的重力可忽略不計(jì)。因此,在實(shí)驗(yàn)時(shí),在不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度的前提下,鉤碼應(yīng)盡量重些,這樣可以更方便地歸納出使用動(dòng)滑論的方法。
5.學(xué)習(xí)小結(jié)(1)內(nèi)容總結(jié)
這節(jié)課大家學(xué)習(xí)了一些杠桿以外的其他簡(jiǎn)單機(jī)械,如滑輪、滑輪組、輪軸和斜面等,主要學(xué)習(xí)了定滑輪、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)都是變形了的杠桿,初步研究了定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用。
(2)方法歸納
本課運(yùn)用了以觀察、實(shí)驗(yàn)操作為主的教學(xué)方法,運(yùn)用了探究的學(xué)習(xí)方法。
(二)延伸拓展 1.鏈接生活
當(dāng)把一個(gè)很重的物體搬運(yùn)到高處去時(shí),我們經(jīng)常會(huì)看到工人師傅找來(lái)一塊結(jié)實(shí)的木板,在地面和高處架一起一道斜坡充作“橋梁”,通過(guò)這座“橋梁”就能把物體比較容易地搬運(yùn)到高處去了,你能解釋清楚這樣做的道理嗎?
2.實(shí)踐探索
用同一輛自行車爬上同一座高橋,第一次按直線爬上橋,第二次按“S”型路線爬上橋,比較哪一次要省力些?
第三篇:其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案
其他簡(jiǎn)單機(jī)械教案 教學(xué)目標(biāo)
⒈知道什么是定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組,并能識(shí)別;
⒉理解定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用,會(huì)根據(jù)滑輪組的掛線判斷滑輪組的省力情況,會(huì)根據(jù)要求,正確組裝滑輪組; ⒊認(rèn)識(shí)滑輪的實(shí)質(zhì)。
⒋了解其他一些簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn):定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用,滑輪的實(shí)質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn):正確判斷滑輪組的省力情況 教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
利用課本圖13.5-1的漫畫,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)滑輪這種簡(jiǎn)單機(jī)械的興趣。問(wèn)題:為什么胖子能拉住包,瘦子卻被包拉上去呢?這里利用到的機(jī)械叫做滑輪。
二、新課教學(xué)
(一)定滑輪
⒈構(gòu)造:帶有凹槽的輪、轉(zhuǎn)軸、外框;
⒉定義:工作時(shí),滑輪的軸固定不動(dòng)的滑輪??凑n本圖,分辨哪個(gè)是定滑輪。⒊定滑輪的特點(diǎn):
演示實(shí)驗(yàn):按課本本節(jié)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行。參照課本圖裝置進(jìn)行。
說(shuō)明:重物用2個(gè)鉤碼表示,用彈簧秤測(cè)得的 數(shù)值有兩個(gè),一是鉤碼重,另一個(gè)是通過(guò)定滑輪拉 鉤碼時(shí)彈簧秤的示數(shù)。
使用定滑輪不省力,但能改變動(dòng)力的方向。
⒋定滑輪實(shí)質(zhì):支點(diǎn)在轉(zhuǎn)軸,力臂為輪子半徑的等臂杠桿。
(二)、動(dòng)滑輪
⒈定義:動(dòng)滑輪工作時(shí),軸和重物一起移動(dòng)。⒉動(dòng)滑輪的特點(diǎn):
演示實(shí)驗(yàn):參照?qǐng)D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
說(shuō)明:重物用3個(gè)鉤碼表示。用彈簧秤測(cè)出鉤碼重。用彈簧秤通過(guò)動(dòng)滑輪來(lái)拉鉤碼,讀取彈簧秤的示數(shù)時(shí),跨過(guò)動(dòng)滑輪的兩條繩要豎直、平行。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)值分析得出,使用動(dòng)滑輪提升鉤碼,彈簧秤的示數(shù)約是鉤碼重的二分之一。教師指出:在提升鉤碼的過(guò)程中也把動(dòng)滑輪提升起來(lái),當(dāng)鉤碼重遠(yuǎn)大于動(dòng)滑輪重時(shí),動(dòng)滑輪才可忽略不計(jì),從而得出使用動(dòng)滑輪可以省一半力的結(jié)論。
使用動(dòng)滑輪可以省一半力,此時(shí)鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。但是動(dòng)滑輪不能改變動(dòng)力的方向,且要多費(fèi)距離。
⒊動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì):支點(diǎn)在輪邊緣,動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿。
(三)、滑輪組
⒈提問(wèn):如果在實(shí)際生活中既想改變力的方向,又要省力,該怎么辦? ⒉定義:由定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組 ⒊滑輪組的特點(diǎn):
①優(yōu)點(diǎn):既節(jié)省了力,又能改變動(dòng)力的方向,要多費(fèi)距離。②缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要較多的滑輪 ⒋滑輪組中F與G的關(guān)系
看有n段繩子支持物重(最后一段向下的不能算),那么F=G/n ⒌按照要求組成滑輪組
滑輪組雖然既節(jié)省了力,又能改變動(dòng)力的方向,但是要多費(fèi)距離。如果F=G/n,那么S=nh
六、小結(jié):略
七、作業(yè):另附
第四篇:《其他簡(jiǎn)單機(jī)械》參考教案2
《第五節(jié) 其他簡(jiǎn)單機(jī)械》導(dǎo)學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用。2 知道簡(jiǎn)單機(jī)械的一些應(yīng)用。3 知道輪軸和斜面也能省力。通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),了解定滑輪和動(dòng)滑輪的結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。5 通過(guò)探究,了解定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的能力。學(xué)習(xí)重點(diǎn): 定滑輪、動(dòng)滑輪的本質(zhì)及其作用是重點(diǎn)。學(xué)習(xí)難點(diǎn): 滑輪組的裝配及省力情況是難點(diǎn)。學(xué)習(xí)疑點(diǎn) :斜面可以省力是疑點(diǎn)。2 課型及基本教學(xué)思路
本節(jié)課內(nèi)容為新授課。采用以直觀式為主的綜合啟發(fā)式教學(xué),滲透探究式的學(xué)習(xí)方法。
三、教具學(xué)具
滑輪、細(xì)線、鉤碼、鐵架臺(tái)、彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)木板、長(zhǎng)方體木塊。
四、課時(shí)安排 1課時(shí)。
五、教學(xué)步驟(一)教學(xué)流程 1.情境導(dǎo)入
上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了杠桿,認(rèn)識(shí)到了杠桿在日常生活中的一些應(yīng)用,其實(shí)在日常生產(chǎn)、生活中還有其他的一些機(jī)械對(duì)我們還有幫助。如升旗時(shí),我們站在地面上就能把五星紅旗升到高高的旗桿上,這里就應(yīng)用到了滑輪,今天我們一起討論“其他簡(jiǎn)單機(jī)械”(板書)。
2.課前熱身
到建筑工地上去觀察大吊塔的工作,組織學(xué)生熱烈討論,那么笨重的水泥板等重物怎么一下子就吊起來(lái)的呢?
3.解讀探究
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(1)整體感知
在研究定滑輪、動(dòng)滑輪的作用、原理時(shí),應(yīng)從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面進(jìn)行:首先,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察,分析定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用,這是研究問(wèn)題的主線。然后,將滑輪作為變形杠桿看待,應(yīng)用杠桿的平衡條件來(lái)分析定滑輪、動(dòng)滑輪的作用,其中動(dòng)滑輪可以看成變形杠桿是教學(xué)的難點(diǎn),應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,啟發(fā)學(xué)生自己通過(guò)探索研究來(lái)解決。定滑輪、動(dòng)滑輪的作用及滑輪組的省力情況應(yīng)用探究的方法進(jìn)行教與學(xué)。
(2)四邊互動(dòng) 互動(dòng)1 教科書中圖12.5-1所示的科學(xué)漫畫說(shuō)明什么科學(xué)道理?
明確 圖中的滑輪是一個(gè)定滑輪,左圖說(shuō)的是一個(gè)瘦子,看到一個(gè)胖子正在用定滑輪把重物拉上去;中圖表示胖子讓瘦子替自己拉著重物,自己上樓去取重物;右圖表示胖子到了樓上,看到瘦子沒(méi)有拉住重物,反而被重物拉上去。這個(gè)故事是諷刺一個(gè)不懂得定滑輪作用的人在使用定滑輪時(shí)鬧出的笑話。這則科學(xué)漫畫可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,想知道定滑輪到底有什么作用?帶著這樣的興趣開(kāi)始學(xué)習(xí)滑輪。
互動(dòng)2 定滑輪的作用是什么?
明確 定滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)等臂杠桿;理論和實(shí)驗(yàn)都證明了使用定滑輪不省力,但是能改變力的方向。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,再根據(jù)杠桿的平衡條件得出假設(shè),然后由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè),從而得出正確的結(jié)論,在論證所提出的假設(shè)時(shí),教師要為學(xué)生自己分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果鋪平道路。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)要求學(xué)生注意:(1)拉力的大小跟鉤碼所受的重力大小相等,而拉力的方向的鉤碼的運(yùn)動(dòng)方向并不相同;(2)為了減小實(shí)驗(yàn)中的誤差,在彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度內(nèi)盡可能選用重的鉤碼,使彈簧測(cè)力計(jì)本身受到的重力和定滑輪的輪與軸之間的摩擦的影響相對(duì)減小。
互動(dòng)3 動(dòng)滑輪的作用是什么?
明確 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)上是一個(gè)省力杠桿,動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿,使用動(dòng)
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滑輪可以省一半力。這部分內(nèi)容的教學(xué)不必涉及動(dòng)滑輪使用時(shí)支點(diǎn)隨時(shí)間變化的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題在初中不宜展開(kāi),若學(xué)生問(wèn)到,可告訴他們支點(diǎn)是隨時(shí)變化的,而我們這里研究的是某一時(shí)刻的情況。在探究動(dòng)滑輪的省力情況時(shí),要注意的是:(1)跨過(guò)動(dòng)滑輪的兩段繩子一定要平行(初中不要涉及兩段繩不平行的情況);(2)當(dāng)鉤碼重遠(yuǎn)大于動(dòng)滑輪重時(shí),動(dòng)滑輪的重力可忽略不計(jì)。因此,在實(shí)驗(yàn)時(shí),在不超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的稱量限度的前提下,鉤碼應(yīng)盡量重些,這樣可以更方便地歸納出使用動(dòng)滑輪的作用。
互動(dòng)4 定滑輪和動(dòng)滑輪可以組成滑輪組,滑輪組有什么作用?
明確 定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組可以省力也可以改變力的方向,對(duì)于滑輪組的實(shí)驗(yàn),學(xué)生第一次接觸時(shí),往往不易做好,建議以教師演示、學(xué)生觀察為主進(jìn)行。讓學(xué)生將教師多次演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)填寫在教科書的表格內(nèi),以便師生共同分析、歸結(jié)總結(jié)出滑輪組省力的規(guī)律。學(xué)生在判斷滑輪組“由幾股繩子承擔(dān)物重”時(shí),往往會(huì)感到困惑,這里不妨做一個(gè)破壞性實(shí)驗(yàn),即剪斷其中一股,讓學(xué)生觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。以加深印象,并明確其余幾股繩都是承擔(dān)重力的。至于手拉的那股繩如果直接由定滑輪拉出,所承擔(dān)的重力已記入跨接定滑輪的另一端的繩重,不應(yīng)重復(fù)考慮。在做滑輪組的演示實(shí)驗(yàn)中,常易出現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏大的情況,為此建議采取分步處理的方法來(lái)解決,即實(shí)驗(yàn)時(shí)適當(dāng)增加鉤碼的數(shù)目,以便相對(duì)地減小動(dòng)滑輪的自重和摩擦帶來(lái)的影響;從而較順利地得出正確的結(jié)論:繩子自由端移動(dòng)的距離s是物體移動(dòng)距離h的幾倍,即s=nh;繩子移動(dòng)的速度v繩是物體移動(dòng)速度v物的幾倍,即v繩=n·v物;繩子自由端的拉力F與動(dòng)滑輪的重量G動(dòng)和重物的重量G之間的數(shù)量關(guān)系為F?摩擦)。
互動(dòng)5 日常生活中還有哪些簡(jiǎn)單機(jī)械?
明確 輪軸和斜面也是日常生活中常用的簡(jiǎn)單機(jī)械,螺絲釘和盤山公路也是斜面的變形。用扳子擰螺母時(shí)螺絲部分相當(dāng)于輪,手柄部分相當(dāng)于軸,自行車的車閘、車把、腳蹬子和飛輪等都是簡(jiǎn)單機(jī)械。利用斜面可以省力,斜面的坡度越
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G?G動(dòng)n(不計(jì)繩重和
小,越省力。找一塊木板,用書把木板的一端墊高,木板就構(gòu)成了一個(gè)斜面。把一個(gè)木塊放在斜面底端,用測(cè)力計(jì)沿斜面拉木塊,使木塊勻速運(yùn)動(dòng),讀出這時(shí)的拉力。用書把斜面加高,重新測(cè)出拉木塊所需的拉力,就會(huì)發(fā)現(xiàn),斜面越陡所需拉力就越大。
互動(dòng)6 人類為了方便而使用簡(jiǎn)單機(jī)械的目的是什么?
明確 人類為了方便而使用了簡(jiǎn)單機(jī)械。如旗桿上端的定滑輪改變了力的方向,方便了升旗。不管使用何種簡(jiǎn)單機(jī)械,在省力的同時(shí)一定費(fèi)了距離;在省距離的同時(shí)一定費(fèi)了力。既省力又省距離的機(jī)械是不存在的。其中原因,我們將在今后的物理學(xué)中學(xué)到。
5.學(xué)習(xí)小結(jié)(1)內(nèi)容總結(jié)
這節(jié)課大家學(xué)習(xí)了一些杠桿以外的其他簡(jiǎn)單機(jī)械,如滑輪、滑輪組、輪軸和斜面等,主要學(xué)習(xí)了定滑輪、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)都是變形了的杠桿,初步研究了定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的作用。
(2)方法歸納
本課運(yùn)用了以觀察、實(shí)驗(yàn)操作為主的教學(xué)方法,運(yùn)用了探究的學(xué)習(xí)方法。(二)延伸拓展 1.鏈接生活
當(dāng)把一個(gè)很重的物體搬運(yùn)到高處去時(shí),我們經(jīng)常會(huì)看到工人師傅找來(lái)一塊結(jié)實(shí)的木板,在地面和高處架一起一道斜坡充作“橋梁”,通過(guò)這座“橋梁”就能把物體比較容易地搬運(yùn)到高處去了,你能解釋清楚這樣做的道理嗎?
2.實(shí)踐探索(1)實(shí)踐活動(dòng)
用同一輛自行車爬上同一座高橋,第一次按直線爬上橋,第二次按“S”型路線爬上橋,比較哪一次要省力些?
(2)鞏固練習(xí)
①如果12-5-10所示,繩子能承受的最大拉力100 N,動(dòng)滑輪重40 N,那么此滑輪組最多能吊起 260 N的重物。
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②如圖12-5-11所示,物重G=20 N,動(dòng)滑輪自重不計(jì)時(shí)F= 40 N。若動(dòng)滑輪重為10 N時(shí),拉力F= 50 N。
③如圖12-5-12所示,在水平拉力F的作用下,重100 N的物體勻速前進(jìn)了6 cm,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10 N,不計(jì)滑輪重及滑輪間的摩擦,則拉力F為 10 N,繩子自由端通過(guò)的距離為 0.18 m,物體所受的摩擦力為 30 N。
④如圖12-5-13所示,在兩堵墻之間用一水平面上的P、Q兩點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)和滑輪相連,不計(jì)摩擦和繩、滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量。若拉力F=5 N,則P點(diǎn)處彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是 15 N,Q點(diǎn)處彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是 10 N。
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⑤如圖12-5-14所示的裝置中,物體B和動(dòng)滑輪總重為10 N,且恰好勻速下滑。若用一個(gè)水平向左的力拉物體A,使其向左勻速運(yùn)動(dòng),則這個(gè)拉力的大小為F= 10 N。
⑥如圖12-5-15所示,物體重量為G,在水平拉力F的作用下勻速前進(jìn),這時(shí)物體受到的摩擦力等于 2F。
(三)板書設(shè)計(jì)
五 其他簡(jiǎn)單機(jī)械
一、定滑輪的實(shí)質(zhì)和作用 1.實(shí)質(zhì):等臂杠桿 2.作用:改變力的方向
二、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)和作用 1.實(shí)質(zhì):省力杠桿 2.作用:省一半的力
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三、滑輪組的作用 1.F=G+G動(dòng)n(不計(jì)繩重和摩擦)2.s=n v繩=nv物
四、其他簡(jiǎn)單機(jī)械——省力的機(jī)械費(fèi)距離,省距離的機(jī)械費(fèi)力 輪軸:F1r2F= 2r1斜面:FG=hL/ 7
第五篇:《第4節(jié) 簡(jiǎn)單機(jī)械》教案
《第4節(jié) 簡(jiǎn)單機(jī)械》教案
教學(xué)目標(biāo):
知識(shí)與技能
(1)了解什么是杠桿,能從常見(jiàn)的機(jī)械中識(shí)別杠桿。
(2)知道杠桿的五要素(支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂)。過(guò)程與方法
(1)通過(guò)體驗(yàn)、演示,使學(xué)生學(xué)會(huì)比較、概括,了解杠桿的本質(zhì)。
(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,理解影響杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)效果的因素,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀
(1)通過(guò)了解春秋時(shí)代杠桿的介紹,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和歷史使命感。(2)通過(guò)對(duì)力臂的探究,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)事物的相對(duì)性和普遍聯(lián)系的辯證觀點(diǎn)。(3)在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn):
理解杠桿的平衡條件,認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)以及它們的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):
理解機(jī)械效率并學(xué)會(huì)測(cè)量的方法。
教學(xué)過(guò)程:
一、杠桿
1、定義:一根硬棒如果在力的作用下,能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫做杠桿。注意:杠桿的形狀各異,可以是直的,也可以是彎的。
2、杠桿的五要素(1)支點(diǎn)(O)(2)動(dòng)力(F1)(3)阻力(F2)(4)動(dòng)力臂(l1)(5)阻力臂(l2)
l1:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離 l2:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離
3、杠桿的平衡條件(1)杠桿的平衡狀態(tài) 杠桿靜止、杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(2)杠桿的平衡條件
動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂即:
F2l1?F1l1?F2l2或F1l2
動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍,動(dòng)力就是阻力的幾分之一。(3)為何要調(diào)節(jié)成水平位置平衡?
傾斜狀態(tài)力臂比杠桿上的刻度小,所以為了直接根據(jù)杠桿上的刻度讀出力臂,把杠桿調(diào)節(jié)成水平位置。
4、杠桿的分類
(1)l1?l2、F1?F2省力杠桿如:鍘刀、鐵鍬;(2)l1?l2、F1?F2費(fèi)力杠桿如:釣魚桿;(3)l1?l2、F1?F2等臂杠桿如:天平。
注意:在支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)確定的情況下,沿與支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)的連線垂直的方向用力,力臂是最長(zhǎng)的,力是最省的。
5、人體上的杠桿
二、滑輪
滑輪是一個(gè)周邊有槽,可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子?;喐鶕?jù)它的不同使用方法可分為三種類型。
1、定滑輪
(1)定義:在工作的時(shí)候,軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。使用時(shí),輪子在不停地轉(zhuǎn)動(dòng),但位置不變。
這種定滑輪我們?nèi)粘I罱?jīng)常見(jiàn)到如升國(guó)旗。旗桿頂上裝一個(gè)定滑輪,人站在地上就能把旗子升到高處。
使用定滑輪與不使用定滑輪而直接用手去提拉,用力的大小是相等的,即使用定滑輪不省力。使用定滑輪不省力也不費(fèi)距離。定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿,所以,根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿1等于阻力F2,即不省力,因此不省力也不費(fèi)距離。
2、動(dòng)滑輪
在工作的時(shí)候,滑輪和重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。不用動(dòng)滑輪而直接用手來(lái)達(dá)到同樣的目的時(shí)用力的方向相同,即使用動(dòng)滑輪不能改變力的方向。但使用動(dòng)滑輪能省一半力。使用動(dòng)滑輪時(shí),兩段繩子承擔(dān)總重,每段繩子只承擔(dān)總重的一半,所以使用動(dòng)滑輪省一半力。使用動(dòng)滑輪可以省力,但要多移動(dòng)距離。
動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿。所以,根據(jù)杠桿平衡條件可知?jiǎng)恿是阻力F的一半。因?yàn)槭∫话肓?,所以要多移?dòng)距離,即動(dòng)力移動(dòng)的距離是阻力移動(dòng)的距離的二倍。
3、滑輪組
(1)把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫滑輪組。它既省力,又可改變力的方向,使用方便。
由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組
A、繞成兩段繩子時(shí):F=1/2G總,S=2h。這時(shí)只有兩段繩子總重,最后從定滑輪繞出的一段只改變力的方向,不承擔(dān)重力,所以動(dòng)力是總重的二分之一。
B、繞成三段繩子時(shí):F=1/3G總,S=3h。最后一段從動(dòng)滑輪繞出來(lái)直接承擔(dān)重力,因此這時(shí)有三段繩子承擔(dān)總重,所以動(dòng)力是總重的三分之一。
(2)分析歸納:使用滑輪組的時(shí)候,重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān),提起重物所用的動(dòng)力就是總重的幾分之一,動(dòng)力(或繩子自由端)移動(dòng)的距離S就是重物升高的距離h的幾倍。即F=1/nG總,S=nh,n為繩子的段數(shù),省了力就要多移動(dòng)距離。
(3)繞繩子的規(guī)律:段數(shù)為偶數(shù)時(shí),繩子固定端與定滑輪框架上的掛鉤相連;為奇數(shù)時(shí),繩子固定端與動(dòng)滑輪框架上的掛鉤相連。
三、機(jī)械效率
1、有用功、額外功和總功
有用功(W有用):利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)人們有用的功叫有用功。額外功(W額外):對(duì)人們沒(méi)有用,但又不得不做的功叫做額外功??偣Γ╓總):有用功與額外功的總和叫總功。W額外=W總—W有用
2、機(jī)械效率
機(jī)械效率:有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。
注:有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1。機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示,沒(méi)有單位。
3、提高機(jī)械效率
采取減小額外功是提高機(jī)械效率的有效方法。(1)減小摩擦(2)減小機(jī)械本身的重力
4、斜面——種可以省力的簡(jiǎn)單機(jī)械 例:盤山公路——斜面越緩越省力