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第十二章 简单机械杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件 学习目标： 一、知识与技能 知道什么叫杠杆。二、过程与方法 1通过观察和实验，了解杠杆的结构。 2了解杠杆的平衡条件。 三、情感、态度与价值观 1通过了解杠杆，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。 学习重点： 1认识什么是杠杆。 2了解杠杆平衡条件。 学习难点： 杠杆力臂的概念。自主学习： 阅读教材第76 77页回答下列问题： 1、杠杆 （1）定义：在_下，能绕着_转动的硬棒。 （2）五要素。 支点：_，如图中_。 动力：_，如图中_。 阻力：_，如图中_。 动力臂：_，如图中_。 阻力臂：_的距离，如图中_。 2、杠杆的平衡条件 杠杆的平衡状态是指杠杆处于_或_。 杠杆的平衡条件是：（1）内容：_ （2）数学表达式：_或_。 目标导学： 知识点一： 杠杆的五要素 1、 如图所示，为自行车脚踏板的示意图，作用在脚踏板上的力为F。请在图中画出该力的力臂。 点拨： 力臂的画法：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（从点向线引垂线）。 力臂的作图三步法：要正确画出杠杆上各力的力臂，按下述步骤完成： （1）首先在杠杆的示意图上确定支点O； （2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长； （3）再从支点0向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线或实线表示，并用大括号勾出，在旁边标上字母L1，或L2，分别表示动力臂或阻力臂。 注意：力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离，不能理解为从支点到力的作用点的长度，这里强调的是“垂直”。 2 、如图所示，杠杆在力F1、F2，作用下处于平衡第2课时 探究杠杆的平衡条件 学习目标： 、知识与技能 理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。 二、过程与方法 1观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。 2。经历探究杠杆的平衡条件的过程，学习分析实验现象、寻找数据间的规律，从中归纳出实验结论的一般方法。 三、情感、态度与价值观 培养学生探究、合作、交流的精神，以及在交流与讨论中所持的正确态度。 学习重点： 杠杆的平衡条件。 学习难点： 杠杆平衡条件的实验探究。 器材： 多媒体课件、杠杆、支架、钩码、刻度尺等。 自主学习： 阅读教材第77页回答下列问题： 1我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验，是在杠杆水平位置平衡时进行的，但在实际生产和生活中，这样的平衡是不多的，在许多情况下，杠杆是倾斜静止的，这是因为杠杆受到几个相互平衡力的作用，所以说杠杆不论处于怎样的静止，都可以理解成_ 2调节杠杆在水平位置平衡，实验中要求杠杆在水平位置平衡，这样作用在杠杆上的动力和阻力都是竖直方向的，其力臂在杆上，便于测量，可避免因杠杆在非水平位置平衡时，力臂_测量。调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，当杠杆右端向下倾斜时，将平衡螺母向左移动，反之则向_移动。 3实验过程中要尽量对力和力臂做大的改变，少出现等臂的情况。实验结束后，要对实验数据作全面分析才能得出结论，避免只由一次实验数据而得出。由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力的作用点 的距离，易得出“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”的错误结论。 目标导学： 学点一 探究杠杆的平衡条件 实验 探究杠杆的平衡条件 提出问题：那么杠扦的平衡跟哪些因素有关呢？ 讨论1 猜想假设：杠杆的平衡可能跟_有关。 设计实验： （1 ）实验目的：研究杠杆在什么条件下平衡。 （2）实验器材：杠杆和支架、钩码、刻度尺。 （3）实验步骤： 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。 把支点右边的钩码重当作动力F，支点左边的钩码重当作阻力F2，用刻度尺量出动力臂L1，和阻力臂L2，将各数值填人设计的表格中。 改变钩码的个数，再做两次，将结果填人表中。 求出各次实验中，动力动力臂和阻力阻力臂的值，加以比较。 进行实验： 讨论2 设计实验记录表格 分析与论证： 讨论3 通过实验得出结论： 杠杆平衡条件是：_。 公式表示：_。 交流评估： 讨论4 实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？ 点拨： 在实验过程中绝不能再调节平衡螺母，否则会破坏原有的平衡。 学点二 杠杆平衡条件的应用 问题1 如图所示，每个钩码的质量均相等，杠杆在水平位置平衡，若在两边各减少一个钩码，则 （ ） A、杠杆B端下降 B、杠杆A端下降 C、杠杆仍保持平衡 D、无法判断 问题2 如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡状态，现在将力由F方向 改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必然是（ ） A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力 达标测评： 基础训练课堂练习部分 第3课时 生活中的杠杆 学习目标： 、知识与技能 能从常见的工具和机器中抽象出杠杆，了解杠杆的应用。 二、过程与方法 经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象方法。 三、情感、态度与价值观 1关心生活、生产中杠扦的应用。 2能通过动手探究了解杠杆在生活中的应用，进一步认识物理是有用的，从而激发学生学习物理的兴趣。 学习重点： 杠杆的平衡条件、杠杆的分类与识别。 学习难点： 力臂的概念及画法，变形杠杆的分析。 器材： 多媒体课件、钳子、起子、羊角锤、指甲剪、镊子等。 自主学习：阅读教材第7 9页回答下列问题：1 杠杆的分类 （1）省力杠杆：动力臂_阻力臂；动力_阻力。 （2）费力杠杆：动力臂_阻力臂；动力_阻力。 （3）等臂杠杆：动力臂_阻力臂；动力_阻力。 目标导学： 学点一 杠杆的分类 讨论1 如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是 讨论2 皮划艇是我国亚运会优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（ ） A、等臂杠杆 B、费力杠杆 C、省力杠杆 D、省功杠杆 学点二 杠杆的应用 讨论3 如图是吊车吊起重物的情景，点O是起重臂OB的支点。请在图中作出F1、F2的力臂L1、L2。 讨论4 要剪开较硬的白铁皮下图中哪种剪刀合适 讨论5 请你仔细观察如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜重？简要说明理由。 学点三 最小力 讨论6 如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中， 力F作用在A端且始终与铁棒垂直，则力F将（ ） A、逐渐变大 B、逐渐变小 C、保持不变 D、先变小后变大 讨论7用棒撬石头，有如下两种方法：第一种以B点为支点，在C点用与棒垂直的力F，向下撬；第二种是以A点为支点，在C点用与棒垂直的力F，向上撬（木棒自重不计）。 （1）在图中画出力F，的力臂； （2）若石块压在棒上的D点正好是AB的中心，你认为第_种方法更省力一些，理由是_ 达标测评： 基础训练课堂练习部分 第二节 滑轮 学习目标： 一、知识与技能 1、认识定滑轮和动滑轮。 2、知道简单机械的一些应用。 3、会根据要求使用和组装滑轮组。 4、了解其他简单机械的应用。 二、过程与方法 1、通过观察和实验，了解定滑轮和动滑轮的结构。 2、通过探究，了解定滑轮和动滑轮的特点。 3、经历组装滑轮组的过程，学会按要求组装滑轮组的方法。 三、情感、态度与价值观 1、通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用。 2、关心生活、生产中有关滑轮、斜面和轮轴的实际使用。 学习重点； 1通过探究，了解定滑轮和动滑轮的特点。 2定滑轮和动滑轮的应用例子。 学习难点： 探究定滑轮和动滑轮的特点。 器材： 教师演示器材：弹簧测力计1把，定滑轮1只，动滑轮1只，铁架台1个，钩码若干只，拉绳1根。 学生分组实验器材：弹簧测力计1把，刻度尺1把，定滑轮1只，动滑轮1只，铁架台2个，钩码若干只，滑轮拉绳2根等。 目标导学： 1、阅读教材第82页“定滑轮和动滑轮”，完成下列问题： 使用滑轮时，如果滑轮的轴_，这种滑轮就叫做定滑轮。使用滑轮时，如果滑轮的轴可以_，这种滑轮就叫做动滑轮。 2、阅教材第83页“滑轮组”，完成下列问题： 滑轮组的好处有：_。 3阅读教材第83 84页“轮轴和斜面”，完成下列问题： （1）轮轴是由一个_ 和一个_组成，当动力作用在轮上时可以_，但要费_。 （2）使用斜面的好处是_ ，但要费_ 目标导学： 学点一 探究定滑轮和动滑轮的特点 学生分小组进行探究实验：以钩码做重物，用弹簧测力计测量使用滑轮拉起重物的力，探究两种滑轮工作 时的拉力方向和省力情况。 实验：参照教材中图12.2 3，分别组装定滑轮和动滑轮。 讨论1 设计表格，用来记录实验时测力计拉力的大小和方向。 讨论2 分析实验数据，得出结论： 从理论上分析：定滑轮为什么不省力，而动滑轮能省一半力 讨论3 利用杠杆的平衡条件分析定滑轮不省力和动滑轮省一半力的道理。 由作图可知，定滑轮实质是一个_杠杆，根据杠杆平衡条件F1 L1F2 L2可知：定滑轮_省力。 动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂 _的杠杆，根据杠杆平衡条件F1 L1F2 L2可知F1=_，所以动滑轮可以省_力。 学点二 滑轮组 讨论4如图甲所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕法。 讨论5 如图乙所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。 学点三 斜面和轮轴 问题：指出图中所列工具分别属于哪种简单机械，剪刀_；扳手_；钻头_ 。 达标测评： 基础训练课堂练习部分 第三节 机械效率 学习目标： 、知识与技能 1、通过对事例的分析，了解什么是有用功、额外功和总功。 2、理解什么是机械效率。 二、过程与方法 通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单科学探究计划和实验方案。 三、情感、态度与价值观 通过探究斜面的机械效率激发学生探究科学的热情。 学习重点： 通过探究加深对机械效率的理解。 学习难点： 引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。 器材： 滑轮2个、线、钩码若干、测力计、直尺、钢尺、砝码、多媒体课件。 、 自主学习： 1、阅读教材第85 86页“有用功和额外功”，完成下列问题： （1）有用功：_ ，用_表示； （2）额外功：_，用_表示； （3）总功：_，用_表示。 2阅教材第8 68 7页“机械效率”，完成下列问题： （1 ）_的比值叫机械效率，用_表示。计算公式是_。由于_功总小于总功，所以机械效率总是 _1。 （2）提高机械效率的主要办法是_，使它更合理、更轻巧。在使用中按照技术规程经常保养，定时_，使机械处于良好的运转状态。 目标导学： 知识点一： 有用功和额外功 实验 按教材第85页装置测量： F甲=G甲=_ h甲h2_ w甲_ F2_ s2=_ W2=_ 讨论1 比较W甲_ W乙，说明了什么？ 问题1 小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是 （ ） A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功 B、两个情形中，两人对水做的功都是总功 C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功 D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功 学点二 机械效率 讨论2 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。 （1）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_ N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动_cm，该滑轮组的机械效率为_