九年级科学上册 3.3认识简单机械教案 浙教版.doc

第3节　认识简单机械（5课时）

教学目标：1、了解杠杆的历史及发展过程；认识机械的使用对社会发展的作用　　　　　
2、知道杠杆是一种简单机械，能找出杠杆的五要素：支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
　　　　　3、理解杠杆的平衡条件，知道杠杆省力或费力的原因，知道杠杆使用过程中的能量转化过程
　　　　　4、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，了解滑轮组及其工作原理
　　　　　5、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率
　　　　　6、通过学生的探究实验，培养学生探究科学规律的兴趣、严谨的科学态度和科学精神，体验科学探究的乐趣
重点难点：杠杆、杠杆的平衡条件
教学过程：
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　　　　　　　　　　　　　　　　　第1课时
引入：介绍阿基米德和他的那句名言（屏幕上出现阿基米德的想要撬动地球的画面，并播放他的原话）。今天就让我们来认识一下这根神奇的杆子吧……

一、杠杆的初步认识
创设情景：[屏显猿人想要移动石块的图片]

质疑：猿人想要把大石块移动，用硬杆捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？
观察：学生是否能想到在硬杆下垫一块小石头的方法，教师视具体情况作适当提示：帮助学生初步了解杠杆。
――播放利用撬棍撬石头的动态视频画面。
演示：请同学上台操作利用羊角锤拔钉子和用开瓶器开瓶。并提示学生注意观察同学在操作时的动作以及羊角锤、开瓶器的运动特点。
小结：师生共同得出杠杆的基本特征：
①在力的作用下会转动；
②在转动时，杠杆有一个点是不动。
――一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动，这样的硬棒称为杠杆。
＊同时教师指出实际的杠杆往往是硬棒的变形，并不都是一根直直的硬杆。
演示：通过师生共同从撬苹果的实验，以及播放动态视频画面，分析得出杠杆的要素：支点、动力、阻力。

讨论：在生活和生产中，举出其他杠杆的实例，并找出它们的支点、动力和阻力。
　　　（学生活动）
小结：教师再结合撬棍来分析得出杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
――强调“力臂”是支点到力的作用线
的距离，即垂线段的长度。
――从羊角锤、开瓶器、撬棍等实物中
引导学生抓住“点－线－距离”等
本质，略去表面的差别。得出杠杆
的模型。
演示：教师以用硬棒撬动石头为例，在黑
板上进行有关杠杆几要素的作图。
练习：见作业本的练习6，学生完成并选择部分在黑板上完成。

二、人体中的杠杆
过渡：其实在人体中还有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用。下面让我们来观察：
屏显：播放一段韵律操的动态视频画面，并请同学寻找其中的人体杠杆。
分析：对课本图片中的手臂、脚部和头部进行有关杠杆的分析。

三、杠杆的历史及发展过程
介绍：古代历史上使用的各类杠杆：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的视频片段
介绍：在建造大型的建筑工程时，也很广泛地运用了杠杆，譬如中国的长城、古埃及的金字塔［屏显图片］古代建筑大型工程时的劳动场景，并请学生找出其中所使用的杠杆。
而到了现代，杠杆的使用已变得越来越广泛，深入到了生产和生活的各个角落……
显示：在优美背景音乐下，屏幕上依次出现在不同历史时期的杠杆图片
从猿人→古埃及的金字塔→长沙出土的战国时期的天平→中国的长城→现代建筑工地上的机械手臂……

第2课时　　

学生实验：能量的转化与守恒

　　　　　　　　　　　　　　　　　第3课时

引入：学校在升国旗的时候，为什么旗手往下拉绳，国旗却往上走，而且比较轻快？在建筑
　　　工地上，工人们将砖瓦等建筑材料拉上房顶，为什么工人在房下就能把材料送上房顶？

滑轮――周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子，是属于一种简单机械。

一、定滑轮
演示：用弹簧秤直接称出钩码的重量，然后再通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，获得读数，比较两个读数的大小。
定滑轮的特点：1、滑轮位置固定不动
　　　　　　　2、相当于是一个等臂杠杆（作图进行分析）
3、不能省力
　　　　　　　4、可以改变力的方向

二、动滑轮
演示：通过动滑轮用弹簧秤匀速拉起钩码，获得读数，比较与直接称得的数值，是否不一致？
动滑轮特点：1、滑轮随钩码一起向上运动
　　　　　　2、相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆（作图分析）
　　　　　　3、可以省一半的力（不计摩擦和滑轮重）
　　　　　　4、不能改变力的方向，并且动力移动距离2倍于物体上
升距离。
设疑：定滑轮和动滑轮各有优缺点。那可不可以想一个办法来使滑轮既
可以省力又可以改变力的方向呢？

趣味实验：比一比，谁的力气大！
　　　　用两个铁架台的杆子，再让两位男同学来把住铁杆。用一根坚韧的绳子，一端固定在铁杆的一端，然后把两铁杆绕几个来回，再找一个女同学用单手拉动绳的一端，看能否将两个同学拉拢。想一想为什么？

三、滑轮组
――定滑轮和动滑轮组合起来使用的一种简单机械。
演示：1、如何用滑轮组做到既可以省力又可以改变力的方向？
（先用一动一定来完成，学生上台简单演示）
2、如课本99页实验所示，先用弹簧秤测出钩码和动滑轮总重，然后借助于滑轮组（二动二定）测出提升钩码所需力的大小。（注意动滑轮上绳子的股数）
小结：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
特点：结合演示实验，说明使用滑轮组虽然省了力，但是却费了距离。动滑轮由几根绳子吊着，拉力移动的距离就是重物移动距离的几倍。
例题：如课本100页
练习：课后练习第4题。
作业：作业本（三）

　　　　　　　　　　　　　　　　　第4课时

复习：定滑轮、动滑轮和滑轮组，以及使用动滑轮虽可以省力但不能省功。
引入：使用机械可以给人们的工作带来方便，但在实际使用过程中，我们却做了一些并不希望做的功。
以课本图3－32为例，研究做功的情况。让学生分析得出哪个功是我们所必需要做的？哪个功并不是我们所需要做的，但不得不做的？
小结：必需要做的这部分功叫做有用功；虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功；两者的总和叫总功。
　　　W总＝W有用＋W额外
讨论：在上述例子中，如果考虑绳子的自身重及滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？
　　　――克服绳子重力做的功，克服摩擦做的功。
想一想：你认为哪一种方法更好？
　　　　　　　　　　　　（提示：从做功的角度来分析）
　　　　它们的有用功是多大？额外功多大？
小结：从能量的转化角度来分析，　
总功（人提供的能量）一方面转化为有用功（物体增加的势能）；
另一方面转化为额外功（机械增加的势能或摩擦产生的热能）
机械效率：有用功跟总功的比值，用η表示。η越大，机械工作时能量的利用率越高。

在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。
实际使用机械时，机械效率总小于1！

练习与讨论：幻灯片8－9
提问：出示图片――盘山公路。思考筑路采用这种方式有什么好处？
小结：斜面也是一种简单机械。使用斜面可以更省力。
探究：测量斜面的机械效率
提出问题：你认为影响斜面的机械效率的因素有哪些？
建立假设：可能与…….有关
提供器材：长方木块、小车、砝码、长木板、弹簧秤、刻度尺
设计方案：在实验中需要进行哪些操作？要测量哪些量？并设计实验
　　　　　数据记录表。
讨论交流：
进行实验：记录数据
交流与总结：

课堂练习：1、课后练习
作业：作业本（四）