资源描述
专题八：简单机械
【教学任务分析】
教学目标
知识与技能（考试内容与要求）
1．知道什么是杠杆(要求能正确作出力臂)、什么是杠杆平衡。
2．能对探究“杠杆平衡条件”实验的过程作出正确说明，以及如何得出正确的结论等。
3．能利用杠杆平衡条件的关系式F1l1＝F2l2进行简单的计算。
4．知道使用定滑轮和动滑轮施加力的特点，能根据具体要求组装滑轮组。
过程与方法
1.借助例题，让同学能够区分一些易混淆的知识，不乱套用计算公式．
2.复习实验探究过程，培养学生实验及从实验中归纳实验规律的能力，．
3.组织和引导同学分析和理解，达到对知识和能力的提高．
情感态度与价值观
1.通过学习杠杆、滑轮的应用，培养积极应用物理知识解决生活问题的态度．
2.在复习过程中，要求学生尊重实验事实，能把物理知识应用到实际问题中去，以树立学习的自信心．
重点
杠杆平衡条件的实验探究，杠杆与滑轮的应用．
难点
杠杆与滑轮的应用，对做功的必要因素的理解．
【教学环节安排】
环节
教 学 问 题 设 计
教学活动设计
知识再现
“考点知识梳理”见学案（答案见课件或学案后）
可用练习或提问的方式梳理基础知识，也可边板书边梳理．
展示交流
考点1：杠杆
命题点：(1) 杠杆的平衡条件；(2)杠杆的分类
杠杆的分类多以选择题、填空题呈现，杠杠的平衡条件除了以选择题、填空题呈现外有时也会利用利用条件计算，尤其是实验。
问题1：1.杠杆的定义是什么？如何理解？杠杆的五要素是什么？如何画力臂？
小结：在物理学中，杠杆是在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。所以，杠杆必须是根“硬”棒，但不一定是“直”棒，可以是弯曲的，甚至是圆形、方形的。杠杆的五要素包括：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。作力臂的步骤：确定并画出支点“O”；确定力的作用点，并过该点沿力的方向画出力的作用线；从支点“O”向力的作用线作垂线；用两头带箭头的线段标出支点到力的作用线的垂线段，并写一相应的字母“L”，“L”就是力F的力臂．
知识点2：
问题2：杠杆的平衡条件是什么？如何理解杠杆的平衡条件？
小结：杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（即F1l1=F2l2）；从杠杆的平衡条件可知：力和力臂的大小成反比，即力臂越长，力就越小；杠杆的平衡，不是由力或力臂来决定，而是由它们的乘积决定的；当F1l1≠F2l2时，杠杆失去平衡，向乘积较大的一方偏转；当力的作用线通过支点时，此力不影响杠杆的平衡；杠杆处于水平平衡位置是为了便于直接测出力臂．
知识点3：
问题3：怎样判断省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆？
小结：判定是省力杠杆还是费力杠杆，要通过比较动力臂与阻力臂的大小来确定，l1＞l2则使用杠杆省力，l1＜l2则使用杠杆费力，l1=l2则为等臂杠杆．
问题4：处理例1、2，变式练习1、2
【例1】解析：本题考查探究杠杆的平衡条件实验．(1)若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G×4L＝20GL，右侧力与力臂的乘积：2G×3L＝6GL，因为：20GL＞6GL，所以杠杆左侧下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，则：(5－n)G×4L＝(2＋n)G×3L，解得：n＝2，即需将左侧2个钩码挂到右侧即可；
(2)由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的力臂通过支点，即力臂为0，根据杠杆的平衡条件杠杆始终不能平衡；(3)由图杠杆从竖直位置转过30°的过程，F水平移动距离为OA长的一半，即L，所以拉力F做的功：W＝F×L＝FL.
答案：
（1）左 左侧2个钩码挂到右侧
（2）水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡
（3）FL
【变式练习1】C
【例2】C
【变式练习2】省力 300
考点2：滑轮
命题点：(1)定滑轮的特点；(2)动滑轮的特点；(3)滑轮组在生活中的应用．
问题1：定滑轮和动滑轮的实质各是什么？使用定滑轮和动滑轮一定省力吗
小结：定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，一般情况下，使用定滑轮不省力。而动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。其实，使用动滑轮也不一定省力，也可能费力，这要看动力作用点位置，若动力作用在轮上，则省力费距离，若动力作用在轴上则费力，省距离．
问题2：什么是滑轮组？滑轮组的组装与设计。
滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成，可以达到既省力又改变力的作用方向的目的，在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组时，重物和动滑轮总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就等于总重的几分之一。
问题3：处理例3和变式练习3、4.
【例3】解析：本题考查滑轮组及其工作特点．A图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即F1＝G；B图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即F2＝G；C图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则F3＝G；D图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则F4＝G.由以上可知在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C。答案：C
【变式练习3】解析：图乙的滑轮随物体一起运动，属于动滑轮；不计摩擦和动滑轮重：用F1的力提升重物时，用的是定滑轮，根据定滑轮不省力，故F1＝G；用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；滑轮的自重和摩擦不计，根据动滑轮能够省一半的力，故F2＝G，所以F1>F2.
答案：乙 大于
【变式练习4】A
教师首先提出问题，引领学生讨论交流，然后教师提示，学生展示，教师归纳总结．并对部分学生作出肯定的评价．
教师再次展示实验；学生回顾实验过程，然后小组交流和讨论，归纳出实验揭示的规律及应用．
教师提出问题，学生讨论交流，教师提问，学生回答，教师归纳总结．
师生总结：
(1)利用F＝G总/n。求出承担总重的绳子段数n，若n不是整数，则小数点后“只
入不舍”使它取为整数。
（2）判定绳子固定端位置：n为偶数，采用“上结法”，即绳子固定在定滑轮上；n为奇数，采用“下结法”，即绳子固定在动滑轮上，又称“奇动偶定”。
（3）确定定、动滑轮的个数：
①不改变力的方向，需（n－1）个滑轮。n为奇数，定、动滑轮各半，若n为偶数，动滑轮比定滑轮多一个。
②改变动力方向，需n个滑轮。若n为偶数，定、动滑轮各半，若n为奇数，定滑轮比动滑轮多一个。
图5
图6
（4）若使用的动滑轮个数为N，且使用时动力最小，即最省力，则绳子应结在动滑轮上，此时承担物重的绳子段数n＝2N＋1
体验成功
“当堂达标题”见学案
教师出示当堂达标题，学生独立完成，教师出示答案，学生自我批改．教师搜集学生做题信息，查漏补缺．
作业设计
教后反思
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