12简单机械学案.doc

12.1.杠杆教学案（2课时）班级 时间【学习目标】：1、知道杠杆的特征，能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确画出动力臂与阻力臂。2、会探究杠杆的平衡条件和应用杠杆平衡条件解决一些问题。【学习过程】：一、探究新知任务一：认识杠杆观察教材所示的几种工具并亲自做一下。想一想，它们有什么共同的特点？ 1、定义：在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。2、五要素：支点指 ；动力是 ；阻力是 杠杆转动的力；动力臂是 到 的距离；阻力臂是 到 的距离。观察图9-2，找出杠杆的五要素。观察图9-3，核桃钳是由几个杠杆组成的？试着找出它的支点、动力、阻力。画出图9-3“核桃钳”的上面杠杆的动力臂与阻力臂。（简记：一找点、二画线、三作垂线段）警示：不论动力、阻力，都是杠杆受的力。杠杆必须是直的吗？支点一定在杠杆上吗？任务二：探究杠杆的平衡条件杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 或 。问题：当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢？先猜一下： 实验探究、阅读P3，思考实验步骤、分小组进行实验探究（注意成员分工，边实验边记录）、根据实验数据得出的结论是： 若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆的平衡条件可表示为： 思考：杠杆只能静止在水平位置吗？你能让杠杆在非水平位置平衡吗？试一试。本实验中，让杠杆在水平位置平衡有什么好处呢？二、课堂练习、关于力臂的下列说法中正确的是（ ）A. 从支点到动力作用点的距离叫动力臂B. 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂C. 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂D. 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂、所谓杠杆平衡是指杠杆处于 状态或 状态。杠杆的平衡条件是 ，字母表示式为 。、地面上有一根大木杆，抬起A端需用300N，抬起B端需用200N，这条木杆的 端较粗。、已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时，用同一杆秤在月球上称质量，和在地球上相比（ ）A. 买方吃亏. 卖方吃亏. 双方都不吃亏 . 双方都吃亏5、一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）A. 这两个力的大小一定相等B. 这两个力的力臂一定相等C. 力臂较长的那个力较大D. 两个力和各自力臂的乘积一定相等、如图，拉力作用在杠杆中点处，已知AC=1.8m,G=100N,求拉力 三、课后反思本节课自己已经掌握的知识：哪些问题自己还不理解：评价本堂课自己的表现（自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等）：【课后练习】：课堂作业一1.下列杠杆中,属于省力杠杆的是_,属于费力杠杆的是_.A.筷子 B.镊子 C.钳子 D.托盘天平 E.杆秤 F.瓶盖起子 G.钓鱼杆 H.道钉撬I.扫帚 J.理发剪刀 K.铁匠剪刀 L.羊角锤 M.火钳 N.船桨2.在使用杠杆时,需要省力,就必须使用动力臂_阻力臂的杠杆;需要省距离,就必须使用动力臂_阻力臂的杠杆;天平是一个_杠杆.典型例题1.最大力臂问题.例1.如图所示，要把球滚上台阶所用得力最小，画出所用的最小的力的方向及作用点.2.根据杠杆的平衡条件判断力的变化.例2.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由竖直拉至水平过程中,力F( )A 变大 B 变小 C 不变 D 先变大后变小课堂作业二1.用撬棒撬起一石块,沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小( )A F1 B F2 C F3 D 都一样2.如图所示,一根不均匀的木棒,用细绳悬挂起来,恰好平衡,若从悬挂处锯段,将木棒分成两段,则( )A 粗端重 B 细端重 C 一样重 D 无法确定3.用一杆秤称物体质量时,误用了一个较重的秤砣,称出的物体质量比实际值( )A 偏大 B 偏小 C 一样重 D 无法确定4.在下图中,要把石块用最小的力撬起来,在图中画出这个力的方向及其作用点.5.请画出将质量分布均匀的长方体木块向右抬起时所需最小的力的示意图.6.(选作)如图所示的杠杆在细绳的拉力作用下在水平位置处于平衡状态,已知小球的质量是5kg,放在距支点10cm处,A点到支点的距离是10cm,求细绳的拉力.(g=10N/kg)【教学反思】： 12.2.滑轮教学案（2课时）班级 时间【学习目标】：1、知道定滑轮和动滑轮的特征。2、会用滑轮组解决一些问题。【教学过程】：（一）演示和解释定滑轮和动滑轮的特点及应用1滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。（滑轮的实质是变形的杠杆）2定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。3动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。4定滑轮与动滑轮的特点：（1）定滑轮可以改变力的方向，但不省力；（2）动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。5使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动）种类图示表达式定滑轮F=GF=f，f为物体A所受的摩擦力动滑轮F=G+G轮2，S绳=2S物，v绳=2v物F=f2，S绳=2S物，v绳=2v物F=2G+G轮，S轮=S物2，v轮=v物2F=2f，S轮=S物2，v轮=v物2【例5】如图所示，滑轮上挂一重10N的物体A，当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物A上升时速度的 ，力F应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。（二）滑轮组1滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。2滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。【例6】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度，最省力的是（ ）（三）轮轴和斜面1轮轴：由一个轴和一个大轮组成，能省力和改变力的方向，实质是一个可以连续转动的杠杆。 （方向盘、水龙头等）轮轴的公式：F1R=F2r或F2F1=Rr轮轴既省力又改变力的方向，但费了距离。2斜面：斜面是一种可以省力的简单机械，却费距离。 理想情况下斜面公式：Fl=Gh斜面长（l）是斜面高（h）的几倍，所用的拉力F就是物重G的几分之一。【例7】斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（ ）A甲方法不可以省力，但能省功B甲方法可以省力，也能省功C乙方法可以省力，但不能省功D乙方法可以省力，也能省功【课后作业】：学评同步练习【教学反思】：12.3.机械效率教学案（）（2课时）班级 时间【学习目标】：1知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系2能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功3、理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因4、会利用公式W有W总进行有关计算 FG5、会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法【学习过程】： （一）知识回顾：1滑轮组的省力情况由什么决定？ 2如图所示的动滑轮提升重5N的物体，若不计滑轮重和摩擦，动力F= 。FG （二）知识点 1、演示实验拉力F/N绳子自由端移动距离S/m拉力做功W/J物重G/N物体升高高度h/m克服重力做功W/J几个基本概念：有用功W有用：_额外功W额外：_总功W总：_2三者之间的关系：_例1：（1）问：本实验中有用功W有用 （2）问：本实验中总功W总 （3）问：本实验中做的额外功W额外 例2：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3机械效率的概念：物理学中，将_与_的比值叫做机械效率。 计算公式：_注意：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”机械效率用百分数表示，没有单位。物理意义：某起重机的机械效率是70%，它表示_？4提高机械效率阅读课本提高机械效率一段，采取_是提高机械效率的有效方法。例3用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400 N的货物抬高10 cm，手向下压杠杆的力是240 N，手下降的高度是_cm，人做的总功是_J，额外功是_J，杠杆的机械效率是_. 例4：如图所示滑轮组，被提起的是质量200 g的物体，对绳子自由端的实际拉力是0.8 N，当物体升高0.2 m时，求滑轮组的机械效率例5：在建筑工地上，经常可以看到用来吊运货物的吊车。若吊车的机械效率为80%，将重为7000N的货物匀速提升4m,所用的时间是10s，则吊车的功率是多少？（三）、当堂检测：1从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N若此人的目的是为了提水，则机械效率为 ，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 2用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是 J，总功是 J，这个动滑轮的机械效率为 3用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是 （ ） A总功是50J，有用功是80J B有用功是50J，额外功是20JC总功是100J，有用功是80J D总功是80J，机械效率是62.5% 4要提高某机械的机械效率，应该 （ ） A减小外力所移动的距离 B减小额外功占总功的百分比 C减小总功 D减小外力5、关于机械效率的说法，正确的是( )A.机械效率越高的机械做的有用功多 B.机械效率越高的机械越省力；C.机械效率越高的机械越省功； D.有用功占总功的比例越大的机械，机械效率越高.图6、如图所示用滑轮组来匀速拉动一个重为100N的木箱，拉力F为25N，木箱受到的摩擦力为60N，则此滑轮组的机械效率为多少?【课后作业】：学评同步练习【教学反思】：12.3.机械效率教学案（二）（1课时）班级 时间【学习目标】：1、探究一斜面的机械效率2、测滑轮组的机械效率【学习过程】：探究一：斜面的机械效率一、提出问题斜面的机械效率与哪些因素有关二、猜想与假设 ： 斜面的机械效率与 和 有关三、制定计划与设计实验 实验的原理： 注意： 拉动木块沿斜面上滑四、进行实验与收集证据：实验过程中，记录数据1、斜面的机械效率跟 关系 表1斜面的倾斜程度木块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓较陡最陡2、斜面的机械效率跟 关系 表2斜面的粗糙程度木块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率轻光滑较粗糙最粗糙五、分析论证： 结论：由表1可知 由表2可知 六、交流与评估：探究二：测滑轮组的机械效率1实验的原理： 。2待测物理量及测量工具： 。根据你的分析，请你设计实验的方案。 (1)实验所需的器材： 。(2)画出实验装置图： (3)探究步骤：进行实验与收集证据注意： 拉动弹簧测力计，使钩码上升一段距离，记录 、 、 、 。 次数内容甲乙123123物重G/N物体升高的距离有用功W/J拉力F/N绳子自由端移动的距离S/m总功W/J机械效率分析与论证 通过实验你得到的结论：(1)对于同一滑轮组， 。(2)对于不同的滑轮组提升相同的物体时 。交流与评估影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些?说一说提高机械效率的方法是什么。巩固练习1. 小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重G ，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数据：斜面倾斜角小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率1250.212.12.147.6%3050.513.62.569.4%4550.714.33.54.3(1) 她依据的原理是 ，请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。(2)分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：