初中物理杠杆滑轮复习课教案

一、复习目标1.知识与技能：学生能够准确复述杠杆的定义、五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂），并能正确作出力臂示意图；深刻理解杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂），并能运用该条件解决实际问题；清晰辨别省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，并列举生活中的实例；理解定滑轮、动滑轮的实质和特点（是否省力、是否省距离、是否改变力的方向）；掌握滑轮组的绕线方法（限于“奇动偶定”的简单情况），并能分析滑轮组的省力情况及绳端移动距离与物体移动距离的关系。2.过程与方法：通过回顾、梳理、辨析和典型例题分析，引导学生构建杠杆与滑轮的知识网络，提升学生运用物理知识解决实际问题的能力，培养学生的逻辑思维和空间想象能力。3.情感态度与价值观：感受物理知识在生产生活中的广泛应用，体会物理的实用性；通过对机械的学习，培养学生崇尚科学、乐于探究的精神，以及严谨细致的学习态度。二、复习重点与难点1.重点：*杠杆的五要素及力臂的画法。*杠杆平衡条件及其应用。*定滑轮、动滑轮的特点和实质。*滑轮组的省力情况分析及绕线。2.难点：*力臂概念的准确理解及作图规范。*运用杠杆平衡条件分析和计算实际问题（如最小力问题、动态平衡问题）。*滑轮组中承担物重绳子股数的判断及相关计算。三、教学方法讲授法、讨论法、练习法相结合，注重引导学生主动回顾与思考。四、课时安排1课时五、复习过程（一）导入新课（约3分钟）师：同学们，我们在生活中经常会用到各种工具来帮助我们完成工作，比如用撬棍撬动石块，用筷子夹菜，用起重机吊起重物。这些工具都蕴含着我们学过的简单机械知识。今天，我们就来系统复习其中两类重要的简单机械——杠杆与滑轮。通过本节课的复习，希望大家能对这些知识有更清晰、更深入的理解，并能熟练运用它们解决实际问题。（二）知识梳理与辨析（约20分钟）1.杠杆(1)定义回顾：师：请大家回忆一下，什么是杠杆？（引导学生回答：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。强调“硬棒”和“固定点”。）(2)五要素辨析：师：杠杆有哪五个要素？我们如何准确描述它们？（结合简单图示或实物，如直尺作为杠杆，强调：）*支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。（位置确定是关键）*动力(F₁)：使杠杆转动的力。（明确施力物体和方向）*阻力(F₂)：阻碍杠杆转动的力。（明确施力物体和方向，与动力作用效果相反）*动力臂(l₁)：从支点到动力作用线的垂直距离。（强调“作用线”和“垂直距离”）*阻力臂(l₂)：从支点到阻力作用线的垂直距离。(3)力臂画法要点：师：画力臂是我们学习杠杆的一个重点，也是一个容易出错的地方。谁能说说画力臂的步骤？（引导学生总结：一找点（支点），二画线（力的作用线，可正向或反向延长），三作垂线段（从支点向力的作用线引垂线），四标符号和名称（l₁或l₂）。）（即时板演或投影一个简单杠杆受力图，让学生上台或在练习本上画出力臂，教师巡视指导，纠正常见错误，如把支点到力的作用点的距离误认为力臂。）(4)杠杆平衡条件：师：什么是杠杆的平衡状态？杠杆平衡的条件是什么？（学生回答后，教师强调：杠杆静止或匀速转动时处于平衡状态。平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F₁l₁=F₂l₂。）师：这个公式有哪些变形？我们可以用来求什么物理量？（F₁=F₂l₂/l₁；l₁=F₂l₂/F₁等，强调单位统一，各量对应。）(5)杠杆的分类及应用：师：根据杠杆平衡条件，我们可以将杠杆分为哪几类？它们各自有什么特点和应用？（引导学生从省力情况、费距离情况、动力臂与阻力臂大小关系进行分析，并举例说明）*省力杠杆：F₁<F₂，l₁>l₂，省力但费距离。（如：撬棍、羊角锤、瓶盖起子）*费力杠杆：F₁>F₂，l₁<l₂，费力但省距离。（如：筷子、钓鱼竿、镊子）*等臂杠杆：F₁=F₂，l₁=l₂，不省力也不费力，不省距离也不费距离。（如：天平、定滑轮）（强调：判断杠杆类型的关键是比较动力臂和阻力臂的大小。）2.滑轮(1)定滑轮：师：什么是定滑轮？它有什么特点？实质是什么？（学生回答，教师总结：）*定义：轴固定不动的滑轮。*特点：不省力(F=G，不计摩擦和绳重)，但能改变力的方向。*实质：等臂杠杆。（结合图示分析，支点在轴上，动力臂和阻力臂都等于滑轮半径。）(2)动滑轮：师：什么是动滑轮？它有什么特点？实质是什么？（学生回答，教师总结：）*定义：轴随物体一起运动的滑轮。*特点：能省一半力(F=G/2，不计摩擦、绳重和动滑轮自重)，但不能改变力的方向，且费距离(s=2h)。*实质：动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。（结合图示分析，支点在滑轮边缘与绳子接触点，动力臂为滑轮直径，阻力臂为滑轮半径。）（强调：动滑轮省一半力是有前提条件的，即不计动滑轮重、绳重和摩擦，且拉力方向竖直向上。）(3)滑轮组：师：什么是滑轮组？它有什么优点？如何判断滑轮组中绳子的股数？*定义：定滑轮和动滑轮组合在一起使用。*优点：既能省力，又能改变力的方向（根据需要）。*省力情况分析：不计摩擦、绳重和动滑轮自重时，拉力F=G/n；若考虑动滑轮自重，则F=(G+G动)/n。（n为承担物重的绳子股数）*绳子股数(n)判断：看动滑轮上有几段绳子直接相连。（可引导学生用“隔离法”，将动滑轮和物体看作一个整体，数有几根绳子向上拉着这个整体。）*绳端移动距离(s)与物体上升高度(h)的关系：s=nh。*绕线方法：“奇动偶定”（当n为奇数时，绳子的起始端系在动滑轮上；当n为偶数时，绳子的起始端系在定滑轮上）。（可简单演示或图示说明，强调绕线要“顺绕”、“不交叉”。）（三）典型例题解析（约12分钟）例题1（杠杆平衡条件应用）：一根轻质杠杆，在它的两端分别挂有重为20N和30N的物体，当杠杆在水平位置平衡时，两端的力臂之比是多少？若在20N的物体端再加上10N的重物，要使杠杆仍在水平位置平衡，且支点位置不变，则另一端物体的重力应变为多少？（引导学生分析：已知F₁、F₂，求l₁:l₂，直接应用F₁l₁=F₂l₂；第二问，支点不变则力臂不变，F₁'变化，求F₂'。）（解题过程：略，强调步骤规范，公式书写，单位。）例题2（杠杆类型判断与力臂作图）：请画出用羊角锤拔钉子时，作用在锤柄上最小动力的示意图，并标出其动力臂。（引导学生思考：根据杠杆平衡条件，要使动力最小，动力臂应最长。最长动力臂是支点到动力作用点的最大距离。）（作图步骤：确定支点O，找到动力作用点A，连接OA即为最长动力臂l₁，过A点作OA的垂线，即为最小动力F₁的作用线，根据阻力作用效果判断动力方向。）例题3（滑轮组分析）：如图所示的滑轮组（不计绳重、摩擦及动滑轮重），若物重G为60N，拉力F的大小是多少？若物体被提升2m，则绳子自由端移动的距离是多少？若考虑动滑轮重为10N，则拉力F'又是多少？（引导学生：先判断n，图中动滑轮上有3段绳子，n=3。然后根据相应公式计算。）（F=G/n=60N/3=20N；s=3h=3×2m=6m；F'=(G+G动)/n=(60N+10N)/3≈23.3N）（强调：看清题目条件，是否考虑动滑轮重。）（四）巩固练习（约5分钟）1.下列简单机械中，属于省力杠杆的是（）A.筷子B.钓鱼竿C.羊角锤D.镊子2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最多能省（）的力。A.1/3B.1/2C.2/3D.3/43.一根杠杆在两个力的作用下处于平衡状态，若使其中一个力减小，另一个力的大小保持不变，则杠杆将（）A.一定不再平衡B.一定还平衡C.可能平衡D.无法判断4.画出图中杠杆所受阻力F₂的力臂l₂。（学生快速作答，教师巡视，针对错误率较高的题目进行简要点评。）（五）课堂小结（约3分钟）师：通过本节课的复习，我们再次回顾了杠杆的五要素、平衡条件、分类及应用，以及滑轮（定滑轮、动滑轮、滑轮组）的特点和原理。大家在学习中要特别注意力臂的画法、杠杆平衡条件的灵活运用以及滑轮组中绳子股数的判断和相关计算。这些知识不仅是考试的重点，也是我们理解生活中许多机械原理的基础。希望大家课后能及时巩固，查漏补缺。（六）作业布置1.整理本节课复习的知识点，形成知识网络。2.完成教材对应章节的复习题中关于杠杆和滑轮的部分。3.思考：生活中还有哪些利用杠杆或滑轮原理的工具？它们分别属于什么类型？有什么特点？六、板书设计杠杆与滑轮复习一、杠杆1.定义：能绕固定点转动的硬棒2.五要素：O（支点）、F₁（动力）、F₂（阻力）、l₁（动力臂）、l₂（阻力臂）*力臂画法：找点→画线→作垂线→标符号3.平衡条件：F₁l₁=F₂l₂4.分类：*省力杠杆：l₁>l₂，F₁<F₂（例：撬棍）*费力杠杆：l₁<l₂，F₁>F₂（例：筷子）*等臂杠杆：l₁=l₂，F₁=F₂（例：天平）二、滑轮1.定滑轮：*特点：不省力，能改变力的方向*实质：等臂杠杆2.动滑轮：*特点：省一半力，不能改变力的方向，s=2h*实质：动力臂为阻力臂2倍