第1节 杠杆

主备人：钟远芬 参与人：吴小珍 学生姓名 班级 课题第1节 杠杆及其平衡条件课时安排1课型 新课教学目标知识A1、认识杠杆，知道杠杆的几个概念，会确认并画出力臂；B2、知道杠杆平衡条件.能力 B能解释一些生活中的杠杆。情感 C培养学生乐于观察、实验的精神，培养学习物理的兴趣。教学重点知道杠杆的几个概念，会确认并画出力臂；知道杠杆平衡条件。教学难点会确认并画出力臂；知道杠杆平衡条件.教具杠杆、支架、钩码等教学方法 实验教学过程与设计自我创新 一、课前预习: 1、在力的作用下可以围绕固定点 ，叫做杠杆；该硬棒围绕转动的点叫 ，用字母 表示；力臂是从 到力的作用线的距离。2、使杠杆转动的力叫 ，用字母 表示；阻碍杠杆转动的力叫 ，用字母 表示；从支点到动力作用线的垂直距离叫 ，用字母 表示；从支点到阻力作用线的垂直距离叫 ，用字母 表示。3、杠杆的平衡状态是指杠杆处于 状态或 状态。4、杠杆的平衡条件是 。二、合作探究： “认识杠杆”小组讨论：1、在用起子起瓶盖时，你能找出它的支点，动力作用点，阻力作用点，并画出动力臂和阻力臂吗？试一试，说说杠杆力臂示意图的画法。2、当力的作用线通过支点时，力臂的大小为 ，试着画一下，你能得出什么结论？教师点拨：.杠杆七要素：三点(支点、动力作用点、阻力作用点)、两力(动力、阻力)、两臂(动力臂、阻力臂)；力臂画法：一找点，二画线(力的作用线)，三作垂线段。小组讨论： 实验探究：杠杆的平衡条件实验器材： .实验步骤：把杠杆支在支架上，调节平衡螺母，使杠杆在 方向平衡；把三个钩码挂在杠杆两侧(左边2个，右边一个)，移动钩码的位置，使杠杆仍在水平位置平衡(下图).把支点左方的钩码对杠杆的作用力(等于钩码受的重力)当作阻力，把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力，将动力F1，动力臂L1，阻力F2，阻力臂L2的数值填入表中.在左方钩码下再增加2个钩码，位置不变，移动右方钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，将实验数据也填入表中.在杠杆两侧挂上个数相同的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，将测得的力和力臂记在表中。如下右图所示，把钩码挂在杠杆一侧，用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆，使杠杆在水平位置平衡，把钩码拉杠杆的力当作阻力，把弹簧秤拉力当作动力，将力和力臂的数据填入表中。实验次数动力(N)动力臂(cm)动力动力臂(Ncm)阻力(N)阻力臂(cm)阻力阻力臂(Ncm)123算出四次实验中动力动力臂及阻力阻力臂的数值，比较计算结果，归纳可得：杠杆的平衡条件是： 。教师点拨：在探究杠杆的平衡条件时，要调节平衡螺母，使杠杆在水平方向平衡，这样做的目的： 三、典型例题：例1、如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2； 图甲 例2、如图所示，重为G的物体放在水平面上，用力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂。例3、如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，则（ ）A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D无法判断例4、在研究杠杆平衡条件的实验中：（1）小明调节杠杆在 位置平衡后，按图甲所示，通过加挂钩码分别改变F1、F2，仍使杠杆在水平位置平衡，并用刻度尺在杠杆上测出对应的L1和L2，记录的实验数据如下表：次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11824228116321238小明通过观察以上实验装置，并分析数据得出杠杆平衡的条件是： 小华认为小明的结论不正确，小华为了验证自己的观点，只将图甲中的F1改用弹簧测力计来拉，实验中改变拉力的 ，仍使杠杆在水平位置平衡时，比较拉力的 ，即可证明小华的观点是否正确（2）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图乙所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小，他测力臂的方法是 的（选填“正确”或“错误”）如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆 （选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右右倾斜”）图乙四、课堂练习：见课本动手动脑学物理五、课堂小结：本节课你学到了哪些知识？有哪些收获？六、课后作业：练习册 课后记：主备人：钟远芬 参与人：吴小珍 学生姓名 班级 课题第1节 生活中的杠杆课时安排1课型 新课教学目标知识A1、了解杠杆的分类；B2、能说出杠杆在生活中的应用.能力 B能解释一些生活中的杠杆。情感 C培养学生乐于观察、实验的精神，培养学习物理的兴趣。教学重点了解杠杆的分类；能说出杠杆在生活中的应用.。教学难点能说出杠杆在生活中的应用。教具略教学方法 实验教学过程与设计自我创新 一、自主学习: 阅读课本第79面，完成下面填空：省力杠杆： 的杠杆叫省力杠杆；费力杠杆： 的杠杆叫费力杠杆；等臂杠杆： 的杠杆叫等臂杠杆。二、合作探究： 杠杆的分类 小组讨论：1、跷跷板属于上面的哪类杠杆？托盘天平呢？说说你的看法。2、说一说你身边还有哪些杠杆属于省力杠杆，哪些属于费力杠杆？哪些属于等臂杠杆？分析使用各种杠杆的好处.3、分析各种杠杆，完成下表：名称结构特征特点应用举例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆教师点拨：不存在既省力又省距离的杠杆杠杆的应用小组讨论：如何画出使杠杆平衡时的最小动力？结合下图给同学们介绍你有什么好的方法技巧。教师点拨：解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。三、典型例题：例1、如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是（ ）A B C D 例2、1.如图所示，要想将重500N、半径为0.5m的车轮滚上高为20cm的台阶，其所用的最小力应是 200 N，标出支点O，并画出最小推力F.四、课堂练习：A1、如图所示的四种工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）A.独轮车 B.镊子 C.钢丝钳子 D.扳子B2、衣服夹是一种常用物品，如图所示给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况下列说法中正确的是（ ） A当用手将其捏开时，它是费力杠杆B当用其夹住物品时，它是费力杠杆C无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力杠杆 D无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是省力杠杆C3、如图，工人用撬棍撬起石块，O为支点(1)画出阻力F2的力臂L2(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图 五、课堂小结：本节课你学到了哪些知识？有哪些收获？六、课后作业：练习册 课后记：主备人：钟远芬 参与人：吴小珍 学生姓名 班级 课题第2节 滑轮课时安排1课型 新课教学目标知识A1.了解定滑轮和动滑轮的结构和本质；A2.了解滑轮组的结构和特点。能力 B能解释一些生活中的滑轮的使用。情感 C培养学生乐于观察、实验的精神，培养学习物理的兴趣。教学重点了解定滑轮和动滑轮的结构和本质；了解滑轮组的结构和特点。教学难点滑轮组的结构和特点。教具滑轮、铁架台、细绳、刻度尺、测力计等教学方法 实验教学过程与设计自我创新 一、自主学习: 阅读课本第81面、第82面，完成下列填空：A1、滑轮：中心有 ，周边有 ，可以绕装在框子里的轴转动的轮子叫做滑轮；A2、 叫定滑轮；A3、 叫动滑轮；B4、观看课本第81面的漫画，说说其中有什么科学道理？阅读课本第83面，完成下面填空：A1、把定滑轮和动滑轮组合起来就组成 。A2、用滑轮组提起重物时，动滑轮上有几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的 。二、合作探究： 实验探究：如下图所示利用滑轮提升重物. 图1 图2 图3观察比较：将实验数据及现象填在下表中：1、图1钩码重力G= N；图2弹簧测力计的读数F= N，与钩码重力(G)进行比较，F G(填“”、“”、“”、“”、“”或“=”）测力计上升的距离。对上述实验得出的结果分析：题1中：滑轮 提升，不能 ，不能 ，但可以改变力的 ，所以该滑轮是 滑轮；题2中：滑轮 提升，可省 ，费 ，不能改变力的 ，所以该滑轮是 滑轮。（2）使用滑轮的理论分析：外形相同的滑轮(不计动滑轮自重及所有摩擦)为什么使用方法不同会出现不同的作用呢？我们可以利用杠杆平衡原理来进一步论证： 图4 图51、定滑轮可以看成一种变形的杠杆，由图4可知，定滑轮在使用时，相当于一个 杠杆，因此两力的关系是： ，说明：使用定滑轮不省力，但可以改变 。2、动滑轮在使用时，同样可以当成变形杠杆.图5中杠杆的支点在哪里？由图可知，动滑轮在使用时，相当于一个 杠杆，因此两拉力的关系是： ；说明：使用动滑轮省 ，但不可以改变力的 。使用滑轮组1、滑轮组的特点： 省力， 改变力的方向，但 距离。2、完成下列各图的探究实验(不计动滑轮自重绳重及所有摩擦)，探究拉力与物重之间有何关系？拉力移动距离与物体移动距离有何关系？ F= G F= G F= G F= G S= h S= h S= h S= h三、典型例题：例1、如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 乙，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 。 F1=F3F2例2、如图所示，利用动滑轮来提升一个物体，拉力F竖直向上动滑轮其实就是一个变形的杠杆，请在图中标出它的支点O，并画出F的力臂L例3、通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m(不计绳重和摩擦)，求：(1)动滑轮重；(2)绳自由端的移动速度为多大？(3)若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？例4、如图所示，重500N物体A在拉力F作用下以1m/s的速度匀速向左运动，已知F=100N，不计滑轮自重、绳重及滑轮与绳子之间的摩擦，求：(1)物体A受到地面的阻力；(2)在5s内，绳子的自由端移动的距离。 四、课堂练习：见课本动手动脑学物理五、课堂小结：本节课你学到了哪些知识？有哪些收获？六、课后作业：练习册课后记：主备人：钟远芬 参与人：吴小珍 学生姓名 班级 课题第1课时机械效率及其计算课时安排1课型 新课教学目标知识A1. 了解有用功、额外功和总功 B2. 机械效率和机械效率的计算能力 B能机械效率解释一些生活中的问题。情感 C培养学生乐于观察、实验的精神，培养学习物理的兴趣。教学重点了解有用功、额外功和总功； 机械效率和机械效率的计算。教学难点机械效率和机械效率的计算教具滑轮、铁架台、细绳、刻度尺、测力计等教学方法 实验教学过程与设计自我创新 一、自主学习: 阅读课本第85面、第86面，完成下列填空：A1、有用功: 在工作时, ；用符号 表示；A2、额外功: 在工作时, ；用符号 表示；A3、总功: ；用符号 表示。阅读课本第86面，完成下列填空：A1在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中,有用功究竟占了多少。 为此我们引入一个新的物理量, 叫做 ，它表示的是 与 比值。用符号 表示 。A2机械效率的计算公式:= 。二、合作探究：小组讨论：1各小组分工合作，完成下面实验：（1） 如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，计算拉力所做的功W1。（2） 如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度，再次计算拉所做的功W2。（3）比较W1、W2的大小并分析原因。 2讨论：有没有一种简单机械只做有用功,不做额外功?使用不同的简单机械做功,完成相同的有用功时,所做的总功是否相同?这说明什么?额外功在总功中占的比例越多越好,还是越少越好? 一定的总功中,额外功少意味着什么?三、典型例题：例1、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：（1）工人做的总功；（2）工人做的额外功。例2、用一动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少?思考：为什么机械效率总小于1？（利用滑轮组做功时，不可避免地要做额外功，使有用功总比总功小，而机械效率等于有用功除以总功，所以滑轮组的机械效率总小于一。）四、课堂练习：A1、用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功。A2、如果桶掉进井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是 功。B3、关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A功率大的机械，做功一定多B做功多的机械，机械效率一定高 C效率高的机械，功率一定大D做功快的机械，功率一定大B4、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是240N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少?C4、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230 的建材从地面匀速送到6 高处，所用拉力为125。求：（）工人做的有用功；（）工人做的总功；（）此过程中该装置的机械效率； 五、课堂小结：本节课你学到了哪些知识？有哪些收获？六、课后作业：练习册课后记：主备人：钟远芬 参与人：吴小珍 学生姓名 班级 课题第1课时机械效率及其计算课时安排1课型 新课教学目标知识A1、会测定滑轮组的机械效率；C2、同一滑轮组的机械效率的特点能力 B能机械效率解释一些生活中的问题。情感 C培养学生乐于观察、实验的精神，培养学习物理的兴趣。教学重点会测定滑轮组的机械效率；同一滑轮组的机械效率的特点教学难点机械效率和机械效率的计算教具滑轮、铁架台、细绳、刻度尺、测力计等教学方法 实验教学过程与设计自我创新 一、自主学习: 阅读课本第86面、第87面，完成下列填空：A1测量滑轮组的机械效率的实验中，需要测量四个物理量： 、 、 、 ；B2计算有用功的方法： ；计算总功的方法： 。阅读第87面内容后完成下面填空：A1提高机械效率的主要办法是 、使它更合理、更轻巧。B2 ，对于保持和提高机械效率也有重要作用。二、合作探究：小组讨论：1各小组分工合作，完成下面实验：如图安装滑轮，记下钩码所受的重力G及钩码和弹簧测力计的位置；缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高h，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s；（1）算出有用功、总功、机械效率。（2）改变钩码的数量，再做两次上面的实验。 同一滑轮组的机械效率的特点小组讨论：1实验探究:对于同一个滑轮组提升不同重物时，它的机械效率是否改变呢？2如何设计实验证明？实验步骤：用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升两个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离.用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提升四个钩码，记录钩码的重力、弹簧测力计的拉力、钩码上升的高度、绳自由端移动的距离.表格设计：钩码重力G/N提升高度h/m有用功W有用/J自由端拉力F/N自由端移动距离s/ m总功W总/J机械效率两个钩码四个钩码分析表格数据在与同学们交流讨论，你