1、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
2、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、
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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.
9、 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






