2017年秋浙教版九年级科学上册教学资源包（教学课件+教案+习题课件）：3.4 简单机械 (6份打包)

《第4节 简单机械》教案 教学目标： 知识与技能 （1）了解什么是杠杆，能从常见的机械中识别杠杆。 （2）知道杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）。 过程与方法 （1）通过体验、演示，使学生学会比较、概括，了解杠杆的本质。 （2）通过实验探究，理解影响杠杆转动效果的因素，培养学生分析问题解决问题的能力。 情感、态度、价值观 （1）通过了解春秋时代杠杆的介绍，激发学生的民族自豪感和历史使命感。 （2）通过对力臂的探究，进一步认识事物的相对性和普遍联系的辩证观点。 （3）在实验探究中培养学生的质疑精神和实事求是的科学态度。 教学重点： 理解杠杆的平衡条件，认识定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构及特点以及它们的应用。 教学难点： 理解机械效率并学会测量的方法。 教学过程： 一、杠杆 1、定义：一根硬棒如果在力的作用下，能够绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 注意：杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的。 2、杠杆的五要素 （1）支点（O） （2）动力（F1） （3）阻力（F2） （4）动力臂（l1） （5）阻力臂（l2） ：从支点到动力作用线的距离 ：从支点到阻力作用线的距离 3、杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡状态 杠杆静止、杠杆匀速转动 （2）杠杆的平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂即： 或 动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 （3）为何要调节成水平位置平衡？ 倾斜状态力臂比杠杆上的刻度小，所以为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂，把杠杆调节成水平位置。 4、杠杆的分类 （1）省力杠杆如：铡刀、铁锹； （2）费力杠杆如：钓鱼杆； （3）等臂杠杆如：天平。 注意：在支点和动力作用点确定的情况下，沿与支点和力的作用点的连线垂直的方向用力，力臂是最长的，力是最省的。 5、人体上的杠杆 二、滑轮 滑轮是一个周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。 滑轮根据它的不同使用方法可分为三种类型。 1、定滑轮 （1）定义：在工作的时候，轴固定不动的滑轮叫定滑轮。使用时，轮子在不停地转动，但位置不变。 这种定滑轮我们日常生活经常见到如升国旗。旗杆顶上装一个定滑轮，人站在地上就能把旗子升到高处。 使用定滑轮与不使用定滑轮而直接用手去提拉，用力的大小是相等的，即使用定滑轮不省力。使用定滑轮不省力也不费距离。定滑轮实质是一个等臂杠杆，所以，根据杠杆平衡条件可知动力F1等于阻力F2，即不省力，因此不省力也不费距离。 2、动滑轮 在工作的时候，滑轮和重物一起移动的滑轮叫动滑轮。不用动滑轮而直接用手来达到同样的目的时用力的方向相同，即使用动滑轮不能改变力的方向。但使用动滑轮能省一半力。使用动滑轮时，两段绳子承担总重，每段绳子只承担总重的一半，所以使用动滑轮省一半力。使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。所以，根据杠杆平衡条件可知动力F是阻力F的一半。因为省一半力，所以要多移动距离，即动力移动的距离是阻力移动的距离的二倍。 3、滑轮组 （1）把定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫滑轮组。它既省力，又可改变力的方向，使用方便。 由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 A、绕成两段绳子时：F＝1／2G总，S＝2h。这时只有两段绳子总重，最后从定滑轮绕出的一段只改变力的方向，不承担重力，所以动力是总重的二分之一。 B、绕成三段绳子时：F＝1／3G总，S＝3h。最后一段从动滑轮绕出来直接承担重力，因此这时有三段绳子承担总重，所以动力是总重的三分之一。 （2）分析归纳：使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的动力就是总重的几分之一，动力（或绳子自由端）移动的距离S就是重物升高的距离h的几倍。即F＝1／nG总，S＝nh，n为绳子的段数，省了力就要多移动距离。 （3）绕绳子的规律：段数为偶数时，绳子固定端与定滑轮框架上的挂钩相连；为奇数时，绳子固定端与动滑轮框架上的挂钩相连。 三、机械效率 1、有用功、额外功和总功 有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。 额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功。 总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功。 W额外＝W总—W有用 2、机械效率 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。 注：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。机械效率用百分数表示，没有单位。 3、提高机械效率 采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。 （1）减小摩擦（2）减小机械本身的重力 4、斜面——种可以省力的简单机械 例：盘山公路——斜面越缓越省力 $$ 第4节 简单机械 O A B O A B 共同特征： (1)一根硬棒 (2)绕固定点转动 (3)有一个使它转动的力 (4)有一个阻碍它转动的力 请用一张简洁的图把它们的共同特征表示出来。 你发现了吗？ 画一