九年級(jí)科學(xué)上冊(cè) 第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 第3節(jié) 認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械名師教案 浙教版教學(xué)目標(biāo)：1、了解杠桿的歷史及發(fā)展過程；認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用2、知道杠桿是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，能找出杠桿的五要素：支點(diǎn)、阻力、阻力臂、動(dòng)力、動(dòng)力臂。3、理解杠桿的平衡條件，知道杠桿省力或費(fèi)力的原因，知道杠桿使用過程中的能量轉(zhuǎn)化過程4、了解定滑輪、動(dòng)滑輪的工作原理，知道定滑輪、動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)杠桿，了解滑輪組及其工作原理5、理解機(jī)械效率，知道有用功、無用功和總功的區(qū)別，學(xué)習(xí)測(cè)量簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率6、通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)規(guī)律的興趣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣重點(diǎn)難點(diǎn)：杠桿、杠桿的平衡條件教學(xué)過程：第1課時(shí)引入：介紹阿基米德和他的那句名言（屏幕上出現(xiàn)阿基米德的想要撬動(dòng)地球的畫面，并播放他的原話）。今天就讓我們來認(rèn)識(shí)一下這根神奇的桿子吧一、杠桿的初步認(rèn)識(shí)創(chuàng)設(shè)情景：屏顯猿人想要移動(dòng)石塊的圖片質(zhì)疑：猿人想要把大石塊移動(dòng)，用硬桿捅石塊捅不動(dòng)，誰能想法幫幫它？觀察：學(xué)生是否能想到在硬桿下墊一塊小石頭的方法，教師視具體情況作適當(dāng)提示：幫助學(xué)生初步了解杠桿。播放利用撬棍撬石頭的動(dòng)態(tài)視頻畫面。演示：請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)操作利用羊角錘拔釘子和用開瓶器開瓶。并提示學(xué)生注意觀察同學(xué)在操作時(shí)的動(dòng)作以及羊角錘、開瓶器的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。小結(jié)：師生共同得出杠桿的基本特征：在力的作用下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿有一個(gè)點(diǎn)是不動(dòng)。一根硬棒能夠在力的作用下圍繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的硬棒稱為杠桿。同時(shí)教師指出實(shí)際的杠桿往往是硬棒的變形，并不都是一根直直的硬桿。演示：通過師生共同從撬蘋果的實(shí)驗(yàn)，以及播放動(dòng)態(tài)視頻畫面，分析得出杠桿的要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力。討論：在生活和生產(chǎn)中，舉出其他杠桿的實(shí)例，并找出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力。（學(xué)生活動(dòng)）小結(jié)：教師再結(jié)合撬棍來分析得出杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。強(qiáng)調(diào)“力臂”是支點(diǎn)到力的作用線的距離，即垂線段的長(zhǎng)度。從羊角錘、開瓶器、撬棍等實(shí)物中引導(dǎo)學(xué)生抓住“點(diǎn)線距離”等本質(zhì)，略去表面的差別。得出杠桿的模型。演示：教師以用硬棒撬動(dòng)石頭為例，在黑板上進(jìn)行有關(guān)杠桿幾要素的作圖。練習(xí)：見作業(yè)本的練習(xí)6，學(xué)生完成并選擇部分在黑板上完成。二、人體中的杠桿過渡：其實(shí)在人體中還有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用。下面讓我們來觀察：屏顯：播放一段韻律操的動(dòng)態(tài)視頻畫面，并請(qǐng)同學(xué)尋找其中的人體杠桿。分析：對(duì)課本圖片中的手臂、腳部和頭部進(jìn)行有關(guān)杠桿的分析。三、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(shí)，也很廣泛地運(yùn)用了杠桿，譬如中國(guó)的長(zhǎng)城、古埃及的金字塔屏顯圖片古代建筑大型工程時(shí)的勞動(dòng)場(chǎng)景，并請(qǐng)學(xué)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(gè)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(shí)期的杠桿圖片從猿人古埃及的金字塔長(zhǎng)沙出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的天平中國(guó)的長(zhǎng)城現(xiàn)代建筑工地上的機(jī)械手臂第2課時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：能量的轉(zhuǎn)化與守恒第3課時(shí)引入：學(xué)校在升國(guó)旗的時(shí)候，為什么旗手往下拉繩，國(guó)旗卻往上走，而且比較輕快？在建筑工地上，工人們將磚瓦等建筑材料拉上房頂，為什么工人在房下就能把材料送上房頂？滑輪周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子，是屬于一種簡(jiǎn)單機(jī)械。一、定滑輪演示：用彈簧秤直接稱出鉤碼的重量，然后再通過定滑輪用彈簧秤勻速拉動(dòng)鉤碼，獲得讀數(shù)，比較兩個(gè)讀數(shù)的大小。定滑輪的特點(diǎn)：1、滑輪位置固定不動(dòng)2、相當(dāng)于是一個(gè)等臂杠桿（作圖進(jìn)行分析）3、不能省力4、可以改變力的方向二、動(dòng)滑輪演示：通過動(dòng)滑輪用彈簧秤勻速拉起鉤碼，獲得讀數(shù)，比較與直接稱得的數(shù)值，是否不一致？動(dòng)滑輪特點(diǎn)：1、滑輪隨鉤碼一起向上運(yùn)動(dòng)2、相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿（作圖分析）3、可以省一半的力（不計(jì)摩擦和滑輪重）4、不能改變力的方向，并且動(dòng)力移動(dòng)距離2倍于物體上升距離。設(shè)疑：定滑輪和動(dòng)滑輪各有優(yōu)缺點(diǎn)。那可不可以想一個(gè)辦法來使滑輪既可以省力又可以改變力的方向呢？趣味實(shí)驗(yàn)：比一比，誰的力氣大！用兩個(gè)鐵架臺(tái)的桿子，再讓兩位男同學(xué)來把住鐵桿。用一根堅(jiān)韌的繩子，一端固定在鐵桿的一端，然后把兩鐵桿繞幾個(gè)來回，再找一個(gè)女同學(xué)用單手拉動(dòng)繩的一端，看能否將兩個(gè)同學(xué)拉攏。想一想為什么？三、滑輪組定滑輪和動(dòng)滑輪組合起來使用的一種簡(jiǎn)單機(jī)械。演示：1、如何用滑輪組做到既可以省力又可以改變力的方向？（先用一動(dòng)一定來完成，學(xué)生上臺(tái)簡(jiǎn)單演示）2、如課本99頁(yè)實(shí)驗(yàn)所示，先用彈簧秤測(cè)出鉤碼和動(dòng)滑輪總重，然后借助于滑輪組（二動(dòng)二定）測(cè)出提升鉤碼所需力的大小。（注意動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)）小結(jié)：使用滑輪組時(shí)，重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重的幾分之一。特點(diǎn)：結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，說明使用滑輪組雖然省了力，但是卻費(fèi)了距離。動(dòng)滑輪由幾根繩子吊著，拉力移動(dòng)的距離就是重物移動(dòng)距離的幾倍。例題：如課本100頁(yè)練習(xí)：課后練習(xí)第4題。作業(yè)：作業(yè)本（三）第4課時(shí)復(fù)習(xí)：定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組，以及使用動(dòng)滑輪雖可以省力但不能省功。引入：使用機(jī)械可以給人們的工作帶來方便，但在實(shí)際使用過程中，我們卻做了一些并不希望做的功。以課本圖332為例，研究做功的情況。讓學(xué)生分析得出哪個(gè)功是我們所必需要做的？哪個(gè)功并不是我們所需要做的，但不得不做的？小結(jié)：必需要做的這部分功叫做有用功；雖然不需要，但又不得不做的那部分功叫額外功或無用功；兩者的總和叫總功。W總W有用W額外討論：在上述例子中，如果考慮繩子的自身重及滑輪軸心處的摩擦，所做的額外功還有哪些？克服繩子重力做的功，克服摩擦做的功。想一想：你認(rèn)為哪一種方法更好？（提示：從做功的角度來分析）它們的有用功是多大？額外功多大？小結(jié)：從能量的轉(zhuǎn)化角度來分析，總功（人提供的能量）一方面轉(zhuǎn)化為有用功（物體增加的勢(shì)能）；另一方面轉(zhuǎn)化為額外功（機(jī)械增加的勢(shì)能或摩擦產(chǎn)生的熱能）機(jī)械效率：有用功跟總功的比值，用表示。越大，機(jī)械工作時(shí)能量的利用率越高。在使用機(jī)械時(shí)，總是盡可能減小額外功以提高機(jī)械效率。實(shí)際使用機(jī)械時(shí)，機(jī)械效率總小于1！練習(xí)與討論：幻燈片89提問：出示圖片盤山公路。思考筑路采用這種方式有什么好處？小結(jié)：斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。使用斜面可以更省力。探究：測(cè)量斜面的機(jī)械效率提出問題：你認(rèn)為影響斜面的機(jī)械效率的因素有哪些？建立假設(shè)：可能與.有關(guān)提供器材：長(zhǎng)方木塊、小車、砝碼、長(zhǎng)木板、彈簧秤、刻度尺設(shè)計(jì)方案：在實(shí)驗(yàn)中需要進(jìn)行哪些操作？要測(cè)量哪些量？并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。討論交流：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：記錄數(shù)據(jù)交流與總結(jié)：課堂練習(xí)：1、課后練習(xí)作業(yè)：作業(yè)本（四）