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2019-2020年九年級科學上冊 第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 第3節(jié) 認識簡單機械名師教案 浙教版 教學目標：1、了解杠桿的歷史及發(fā)展過程；認識機械的使用對社會發(fā)展的作用　　　　　 2、知道杠桿是一種簡單機械，能找出杠桿的五要素：支點、阻力、阻力臂、動力、動力臂。 　　　　　3、理解杠桿的平衡條件，知道杠桿省力或費力的原因，知道杠桿使用過程中的能量轉(zhuǎn)化過程 　　　　　4、了解定滑輪、動滑輪的工作原理，知道定滑輪、動滑輪的實質(zhì)是一個杠桿，了解滑輪組及其工作原理 　　　　　5、理解機械效率，知道有用功、無用功和總功的區(qū)別，學習測量簡單機械的機械效率 　　　　　6、通過學生的探究實驗，培養(yǎng)學生探究科學規(guī)律的興趣、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學精神，體驗科學探究的樂趣 重點難點：杠桿、杠桿的平衡條件 教學過程： ╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬ 　　　　　　　　　　　　　　　　　第1課時 引入：介紹阿基米德和他的那句名言（屏幕上出現(xiàn)阿基米德的想要撬動地球的畫面，并播放他的原話）。今天就讓我們來認識一下這根神奇的桿子吧…… 一、杠桿的初步認識 創(chuàng)設(shè)情景：[屏顯猿人想要移動石塊的圖片] 質(zhì)疑：猿人想要把大石塊移動，用硬桿捅石塊捅不動，誰能想法幫幫它？ 觀察：學生是否能想到在硬桿下墊一塊小石頭的方法，教師視具體情況作適當提示：幫助學生初步了解杠桿。 ――播放利用撬棍撬石頭的動態(tài)視頻畫面。 演示：請同學上臺操作利用羊角錘拔釘子和用開瓶器開瓶。并提示學生注意觀察同學在操作時的動作以及羊角錘、開瓶器的運動特點。 小結(jié)：師生共同得出杠桿的基本特征： ①在力的作用下會轉(zhuǎn)動； ②在轉(zhuǎn)動時，杠桿有一個點是不動。 ――一根硬棒能夠在力的作用下圍繞著一個固定點轉(zhuǎn)動，這樣的硬棒稱為杠桿。 ＊同時教師指出實際的杠桿往往是硬棒的變形，并不都是一根直直的硬桿。 演示：通過師生共同從撬蘋果的實驗，以及播放動態(tài)視頻畫面，分析得出杠桿的要素：支點、動力、阻力。 討論：在生活和生產(chǎn)中，舉出其他杠桿的實例，并找出它們的支點、動力和阻力。 　　?。▽W生活動） 小結(jié)：教師再結(jié)合撬棍來分析得出杠桿的五要素：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。 ――強調(diào)“力臂”是支點到力的作用線 的距離，即垂線段的長度。 ――從羊角錘、開瓶器、撬棍等實物中 引導學生抓住“點－線－距離”等 本質(zhì)，略去表面的差別。得出杠桿 的模型。 演示：教師以用硬棒撬動石頭為例，在黑 板上進行有關(guān)杠桿幾要素的作圖。 練習：見作業(yè)本的練習6，學生完成并選擇部分在黑板上完成。 二、人體中的杠桿 過渡：其實在人體中還有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用。下面讓我們來觀察： 屏顯：播放一段韻律操的動態(tài)視頻畫面，并請同學尋找其中的人體杠桿。 分析：對課本圖片中的手臂、腳部和頭部進行有關(guān)杠桿的分析。 三、杠桿的歷史及發(fā)展過程 介紹：古代歷史上使用的各類杠桿：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的視頻片段 介紹：在建造大型的建筑工程時，也很廣泛地運用了杠桿，譬如中國的長城、古埃及的金字塔［屏顯圖片］古代建筑大型工程時的勞動場景，并請學生找出其中所使用的杠桿。 而到了現(xiàn)代，杠桿的使用已變得越來越廣泛，深入到了生產(chǎn)和生活的各個角落…… 顯示：在優(yōu)美背景音樂下，屏幕上依次出現(xiàn)在不同歷史時期的杠桿圖片 從猿人→古埃及的金字塔→長沙出土的戰(zhàn)國時期的天平→中國的長城→現(xiàn)代建筑工地上的機械手臂…… 　　 第2課時　　 學生實驗：能量的轉(zhuǎn)化與守恒 　　　　　　　　　　　　　　　　　第3課時 引入：學校在升國旗的時候，為什么旗手往下拉繩，國旗卻往上走，而且比較輕快？在建筑 　　　工地上，工人們將磚瓦等建筑材料拉上房頂，為什么工人在房下就能把材料送上房頂？ 滑輪――周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子，是屬于一種簡單機械。 一、定滑輪 演示：用彈簧秤直接稱出鉤碼的重量，然后再通過定滑輪用彈簧秤勻速拉動鉤碼，獲得讀數(shù)，比較兩個讀數(shù)的大小。 定滑輪的特點：1、滑輪位置固定不動 　　　　　　　2、相當于是一個等臂杠桿（作圖進行分析） 3、不能省力 　　　　　　　4、可以改變力的方向 二、動滑輪 演示：通過動滑輪用彈簧秤勻速拉起鉤碼，獲得讀數(shù)，比較與直接稱得的數(shù)值，是否不一致？ 動滑輪特點：1、滑輪隨鉤碼一起向上運動 　　　　　　2、相當于一個動力臂是阻力臂兩倍的杠桿（作圖分析） 　　　　　　3、可以省一半的力（不計摩擦和滑輪重） 　　　　　　4、不能改變力的方向，并且動力移動距離2倍于物體上 升距離。 設(shè)疑：定滑輪和動滑輪各有優(yōu)缺點。那可不可以想一個辦法來使滑輪既 可以省力又可以改變力的方向呢？ 趣味實驗：比一比，誰的力氣大！ 　　　　用兩個鐵架臺的桿子，再讓兩位男同學來把住鐵桿。用一根堅韌的繩子，一端固定在鐵桿的一端，然后把兩鐵桿繞幾個來回，再找一個女同學用單手拉動繩的一端，看能否將兩個同學拉攏。想一想為什么？ 三、滑輪組 ――定滑輪和動滑輪組合起來使用的一種簡單機械。 演示：1、如何用滑輪組做到既可以省力又可以改變力的方向？ （先用一動一定來完成，學生上臺簡單演示） 2、如課本99頁實驗所示，先用彈簧秤測出鉤碼和動滑輪總重，然后借助于滑輪組（二動二定）測出提升鉤碼所需力的大小。（注意動滑輪上繩子的股數(shù)） 小結(jié)：使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重由幾段繩子承擔，提起重物所用的力就是總重的幾分之一。 特點：結(jié)合演示實驗，說明使用滑輪組雖然省了力，但是卻費了距離。動滑輪由幾根繩子吊著，拉力移動的距離就是重物移動距離的幾倍。 例題：如課本100頁 練習：課后練習第4題。 作業(yè)：作業(yè)本（三） 　　　　　　　　　　　　　　　　　第4課時 復習：定滑輪、動滑輪和滑輪組，以及使用動滑輪雖可以省力但不能省功。 引入：使用機械可以給人們的工作帶來方便，但在實際使用過程中，我們卻做了一些并不希望做的功。 以課本圖3－32為例，研究做功的情況。讓學生分析得出哪個功是我們所必需要做的？哪個功并不是我們所需要做的，但不得不做的？ 小結(jié)：必需要做的這部分功叫做有用功；雖然不需要，但又不得不做的那部分功叫額外功或無用功；兩者的總和叫總功。 　　　W總＝W有用＋W額外 討論：在上述例子中，如果考慮繩子的自身重及滑輪軸心處的摩擦，所做的額外功還有哪些？ 　　　――克服繩子重力做的功，克服摩擦做的功。 想一想：你認為哪一種方法更好？ 　　　　　　　　　　　　（提示：從做功的角度來分析） 　　　　它們的有用功是多大？額外功多大？ 小結(jié)：從能量的轉(zhuǎn)化角度來分析，　 總功（人提供的能量）一方面轉(zhuǎn)化為有用功（物體增加的勢能）； 另一方面轉(zhuǎn)化為額外功（機械增加的勢能或摩擦產(chǎn)生的熱能） 機械效率：有用功跟總功的比值，用η表示。η越大，機械工作時能量的利用率越高。 　　　　 在使用機械時，總是盡可能減小額外功以提高機械效率。 實際使用機械時，機械效率總小于1！ 練習與討論：幻燈片8－9 提問：出示圖片――盤山公路。思考筑路采用這種方式有什么好處？ 小結(jié)：斜面也是一種簡單機械。使用斜面可以更省力。 探究：測量斜面的機械效率 提出問題：你認為影響斜面的機械效率的因素有哪些？ 建立假設(shè)：可能與…….有關(guān) 提供器材：長方木塊、小車、砝碼、長木板、彈簧秤、刻度尺 設(shè)計方案：在實驗中需要進行哪些操作？要測量哪些量？并設(shè)計實驗 　　　　　數(shù)據(jù)記錄表。 討論交流： 進行實驗：記錄數(shù)據(jù) 交流與總結(jié)： 　　　　　　　　　　　　 課堂練習：1、課后練習 作業(yè)：作業(yè)本（四）