3.4 简单机械（第1课时）（导学案）-【上好课】九年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

3.4 简单机械（第1课时）（导学案） 【学习目标】 1. 根据生活中的杠杆了解杠杆的概念及识别； 2. 了解杠杆的五要素及人体中的杠杆。 【学习重点】杠杆的概念；杠杆五要素 【学习难点】杠杆的识别及力臂的画法 【自主学习】 1. 如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 2.杠杆五要素： 杠杆绕着转动的固定点O叫做支点； 能够使杠杆转动的力F1叫做动力； 阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力； 从支点到动力作用线的距离l1叫做动力臂； 从支点到阻力作用线的距离l2叫做阻力臂。 3.力臂的画法：定支点；画力的作用线；从支点画力的作用线的垂线；标注力臂名称。 【课堂探究】 一、杠杆的概念 实际上，任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以使我们做功更加容易，极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。 观察下列图片，有什么共同特点吗？ 杠杆的概念 如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。 你有没有使用过开瓶器？利用它你只要用较小的力就可以将瓶盖打开。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。那么，杠杆有什么特征呢？ 活动：尝试着使用图中的各种工具，体验这些工具在使用过程中有什么共同的特征。 在力的作用下可以绕着固定点转动 识别杠杆 一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 硬棒：质地坚硬，不柔软，形状无要求，可以是任何形状。 力：有两种作用的力，一种是促进作用，一种是阻碍作用，并不一定是两个力。若力过固定点则不起作用。力的作用点都在杠杆上，两种力可在固定点同侧也可在两侧。 固定点：固定点一定在杠杆上，不可能脱离杠杆，可假设杠杆转动，固定不动的点即为固定点，固定点在杠杆上的位置没有要求。 生活中的杠杆 二、杠杆五要素 杠杆五要素 ①支点：杠杆绕着转动的固定点O； ②动力：能够使杠杆转动的力； ③阻力：阻碍杠杆转动的力； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。 作图要点 一定点：确定支点O； 二画力及其作用线：力的作用点在杠杆上（需要检验是否一个促进一个阻碍）。画出力的作用线，不够长的用虚线补全； 三作垂线段：从支点向力的作用线作垂线段，垂线段用虚线； 四标注：在垂线段旁边注明力臂的名称。 活动：指夹钳可看作杠杆吗？有几个杠杆？五要素在哪里？ 人体中有不少骨也构成了杠杆，正是这些杠杆系统给予人类完成各种动作的能力。 分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分： 骨—— 一根硬棒； 肌肉收缩——动力的来源； 两根骨之间可以活动的关节——支点； 移动肢体或物体——阻力的来源。 读图：寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。 思考与讨论：寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆？ 【自我测评】 例1.关于动力臂的说法正确的是（ ） A.动力臂是从支点到动力作用点的线段距离 B.动力臂一定在杠杆上 C.动力臂是从支点到动力作用线的距离 D.动力臂长短对杠杆的使用没有影响 【答案】C 【解析】A.力臂是指从支点到力的作用线的距离而不是从支点到力的作用点的距离‌，故A错误； B.动力臂不一定在杠杆上，故B错误； C.动力臂是从支点到动力作用线的距离，故C正确； D.动力臂越长，使用杠杆时越省力，如用杠杆撬石头离石头越远越省力，故D错误。 故选C。 例2. 如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（ ） A.OA B.OB C.OC D.OD 【答案】C 【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，由图可知，O为支点，当人沿着C方向向下拉时，拉力F1的力臂是OC，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 例3. 平板支撑属于肌肉等长收缩的运动，人需要用上肢支撑在地面上静止时，如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】平板支撑时，此时人是一个杠杆，支点在他脚尖与地面的接触处，即脚为支点，上臂对身体的支持力是动力，重力是阻力，此杠杆的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 例4.（1）如下左图，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是F2的力臂，画出F1的力臂和力F2； （2）如右图所示，杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A端受的力F1。如果虚线OO’是力F2的力臂，请在杠杆上标出F2的作用点B，并画出力F2的示意图。 【答案】 【解析】根据杠杆五要素作图。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.4 简单机械（第1课时）（导学案） 【学习目标】 1. 根据生活中的杠杆了解杠杆的概念及识别； 2. 了解杠杆的五要素及人体中的杠杆。 【学习重点】杠杆的概念；杠杆五要素 【学习难点】杠杆的识别及力臂的画法 【自主学习】 1. 如果 ，这根硬棒就叫做杠杆。 2.杠杆五要素： 杠杆绕着转动的固定点O叫做 ； 能够使杠杆转动的力F1叫做 ； 阻碍杠杆转动的力F2叫做 ； 从支点到动力作用线的距离l1叫做 ； 从支点到阻力作用线的距离l2叫做 。 3.力臂的画法： 。 【课堂探究】 一、杠杆的概念 实际上，任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以使我们做功更加容易，极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。 观察下列图片，有什么共同特点吗？ 杠杆的概念 如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。 你有没有使用过开瓶器？利用它你只要用较小的力就可以将瓶盖打开。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。那么，杠杆有什么特征呢？ 活动：尝试着使用图中的各种工具，体验这些工具在使用过程中有什么共同的特征。 识别杠杆 一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 硬棒：质地坚硬，不柔软，形状无要求，可以是任何形状。 力：有两种作用的力，一种是促进作用，一种是阻碍作用，并不一定是两个力。若力过固定点则不起作用。力的作用点都在杠杆上，两种力可在固定点同侧也可在两侧。 固定点：固定点一定在杠杆上，不可能脱离杠杆，可假设杠杆转动，固定不动的点即为固定点，固定点在杠杆上的位置没有要求。 生活中的杠杆 二、杠杆五要素 杠杆五要素 ①支点：杠杆绕着转动的固定点O； ②动力：能够使杠杆转动的力； ③阻力：阻碍杠杆转动的力； ④动力臂：从支点到动力作用线的距离； ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。 作图要点 一定点：确定支点O； 二画力及其作用线：力的作用点在杠杆上（需要检验是否一个促进一个阻碍）。画出力的作用线，不够长的用虚线补全； 三作垂线段：从支点向力的作用线作垂线段，垂线段用虚线； 四标注：在垂线段旁边注明力臂的名称。 画出下图杠杆的五要素？ 活动：指夹钳可看作杠杆吗？有几个杠杆？五要素在哪里？ 人体中有不少骨也构成了杠杆，正是这些杠杆系统给予人类完成各种动作的能力。 分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分： 骨—— 一根硬棒； 肌肉收缩——动力的来源； 两根骨之间可以活动的关节——支点； 移动肢体或物体——阻力的来源。 读图：寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。 思考与讨论：寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆？ 【自我测评】 例1.关于动力臂的说法正确的是（ ） A.动力臂是从支点到动力作用点的线段距离 B.动力臂一定在杠杆上 C.动力臂是从支点到动力作用线的距离 D.动力臂长短对杠杆的使用没有影响 例2. 如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（ ） A.OA B.OB C.OC D.OD 例3. 平板支撑属于肌肉等长收缩的运动，人需要用上肢支撑在地面上静止时，如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（ ） A. B. C. D. 例4.（1）如下左图，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是F2的力臂，画出F1的力臂和力F2； （2）如右图所示，杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A端受的力F1。如果虚线OO’是力F2的力臂，请在杠杆上标出F2的作用点B，并画出力F2的示意图。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$