2019-2020年九年級科學上冊第3章能量的轉化與守恒第3節(jié)認識簡單機械名師教案浙教版教學目標：1、了解杠桿的歷史及發(fā)展過程；認識機械的使用對社會發(fā)展的作用2、知道杠桿是一種簡單機械，能找出杠桿的五要素：支點、阻力、阻力臂、動力、動力臂。3、理解杠桿的平衡條件，知道杠桿省力或費力的原因，知道杠桿使用過程中的能量轉化過程4、了解定滑輪、動滑輪的工作原理，知道定滑輪、動滑輪的實質是一個杠桿，了解滑輪組及其工作原理5、理解機械效率，知道有用功、無用功和總功的區(qū)別，學習測量簡單機械的機械效率6、通過學生的探究實驗，培養(yǎng)學生探究科學規(guī)律的興趣、嚴謹的科學態(tài)度和科學精神，體驗科學探究的樂趣重點難點：杠桿、杠桿的平衡條件教學過程：JI_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_LIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII第1課時引入：介紹阿基米德和他的那句名言（屏幕上出現阿基米德的想要撬動地球的畫面，并播放他的原話）。今天就讓我們來認識一下這根神奇的桿子吧一、杠桿的初步認識創(chuàng)設情景：屏顯猿人想要移動石塊的圖片質疑：猿人想要把大石塊移動，用硬桿捅石塊捅不動，誰能想法幫幫它？觀察：學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提示：幫助學生初步了解杠桿。播放利用撬棍撬石頭的動態(tài)視頻畫面。演示：請同學上臺操作利用羊角錘拔釘子和用開瓶器開瓶。并提示學生注意觀察同學在操作時的動作以及羊角錘、開瓶器的運動特點。小結：師生共同得出杠桿的基本特征： 在力的作用下會轉動； 在轉動時，杠桿有一個點是不動。根硬棒能夠在力的作用下圍繞著一個固定點轉動，這樣的硬棒稱為杠桿。同時教師指出實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驗，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。討論：在生活和生產中，舉出其他杠桿的實例，并找出它們的支點、動力和阻力。（學生活動）小結：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、阻力臂強調“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“點線距離”等本質，略去表面的差別。得出杠桿的模型。演示：教師以用硬棒撬動石頭為例，在黑板上進行有關杠桿幾要素的作圖。練習：見作業(yè)本的練習6，學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態(tài)視頻畫面，并請同學尋找其中的人體杠桿。分析：對課本圖片中的手臂、腳部和頭部進行有關杠桿的分析。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，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。而到了現代，杠桿的使用已變得越來越廣泛，深入到了生產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代建筑工地上的機械手臂第2課時目us«學生實驗：能量的轉化與守恒1. 學會用簡單的器材研究杠桿的卩衡條件。2. 根據實驗數據得出杠桿平衡條件的數學表達式。實驗杠桿圖1. 把杠桿的中央支在支架上，調節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)。2. 在杠桿的兩邊分別掛上不同數量的鉤碼，在杠桿上左右移動懸掛的位置，直到杠桿冉次達到水平位置,處于平衡狀態(tài)。這時，杠桿兩邊受到的力分別等于鉤碼受到的重力。將支點左邊鉤碼對杠桿的作用力叫做動力Fi,右邊鉤碼對杠桿的作用力叫做阻力用。將動力和阻力填入表內。3. 用直尺量出動力臂Z】、阻力臂,并填入表內。4. 改變力和力臂的數值，重復上述實驗，共做4次。把有關數據填入表內。Q&imT）杠桿和它的支架，鉤碼，尺，線。are6.用公式把上述結論表示出來。1.杠桿為什么要調節(jié)成在水平位置平鯨.而不使它處于斜傾狀態(tài)平衡？序號動力（用）/牛動力臂仏）/厘米阻力（用）/牛阻力臂（仏）/厘米12345.分析上述各組數據，你可以得出什么結論?第3課時引入：學校在升國旗的時候，為什么旗手往下拉繩，國旗卻往上走，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？滑輪一一周邊有槽，可以繞著中心軸轉動的輪子，是屬于一種簡單機械。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鉤碼，獲得讀數比較兩個讀數的大小。定滑輪的特點：1、滑輪位置固定不動2、相當于是一個等臂杠桿（作圖進行分析）3、不能省力4、可以改變力的方向二、動滑輪演示：通過動滑輪用彈簧秤勻速拉起鉤碼，獲得讀數，比較與直接稱得的數值，是否不一致？滑輪隨鉤碼一起向上運動相當于一個動力臂是阻力臂兩倍的杠桿（作圖分析）可以省一半的力（不計摩擦和滑輪重）不能改變力的方向，并且動力移動距離2倍于物體上升距離。設疑：定滑輪和動滑輪各有優(yōu)缺點。那可不可以想一個辦法來使滑輪既可以省力又可以改變力的方向呢？動滑輪特點：1、2、3、4、趣味實驗：比一比，誰的力氣大！用兩個鐵架臺的桿子，再讓兩位男同學來把住鐵桿。用一根堅韌的繩子，一端固定在鐵桿的一端，然后把兩鐵桿繞幾個來回，再找一個女同學用單手拉動繩的一端，看能否將兩個同學拉攏。想一想為什么？三、滑輪組定滑輪和動滑輪組合起來使用的一種簡單機械。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？（先用一動一定來完成，學生上臺簡單演示）2、如課本99頁實驗所示，先用彈簧秤測出鉤碼和動滑輪總重，然后借助于滑輪組（二動二定）測出提升鉤碼所需力的大小。（注意動滑輪上繩子的股數）小結：使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重由幾段繩子承擔，提起重物所用的力就是總重的幾分之一。特點：結合演示實驗，說明使用滑輪組雖然省了力，但是卻費了距離。動滑輪由幾根繩子吊著，拉力移動的距離就是重物移動距離的幾倍。例題：如課本100頁練習：課后練習第4題。作業(yè)：作業(yè)本（三）第4課時復習：定滑輪、動滑輪和滑輪組，以及使用動滑輪雖可以省力但不能省功。引入：使用機械可以給人們的工作帶來方便，但在實際使用過程中，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。讓學生分析得出哪個功是我們所必需要做的？哪個功并不是我們所需要做的，但不得不做的？小結：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：從能量的轉化角度來分析，總功（人提供的能量）一方面轉化為有用功（物體增加的勢能）；另一方面轉化為額外功（機械增加的勢能或摩擦產生的熱能）機械效率：有用功跟總功的比值，用n表示。n越大，機械工作時能量的利用率越高。在使用機械時，總是盡可能減小額外功以提高機械效率。實際使用機械時，機械效率總小于1！要是你滑輪沒有磨擦，我用100N就可以了。G=100Nr第Th人用力130Nf甲）滑輪重40N又要讓我干活，又不要我有重力.哪有那么好的事!要是滑輪沒有重力就好了！滑輪幫了主人的忙，不然主人得用300N的力才能把我搬上去。練習與討論：幻燈片89提問：出示圖片一一盤山公路。思考筑路采用這種方式有什么好處?小結：斜面也是一種簡單機械。使用斜面可以更省力。探究：測量斜面的機械效率提出問題：你認為影響斜面的機械效率的因素有哪些？建立假設：可能與有關提供器材：長方木塊、小車、砝碼、長木板、彈簧秤、刻度尺設計方案：在實驗中需要進行哪些操作？要測量哪些量？并設計實驗數據記錄表。討論交流：課堂練習：1、課后練習作業(yè)：作業(yè)本（四）