11.5 改变世界的机械
【学习目标】
1.关心生活、生产中有关滑轮、斜面、轮轴的实际使用。
2.具有利用简单机械改善劳动条件的愿望。
3.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。
【教学重难点】
重点:探究滑轮、斜面和轮轴的作用。
难点:分析轮轴、斜面的工作原理和特点。
【教学方法】
实验法、观察法、讨论法。
【教学过程】
一、新课导入:
旗杆上的滑轮也像杠杆一样,是一种常见的简单机械,生活中你还了解哪些滑轮的应用?本节课我们就学习简单机械。为什么上山的公路修得弯弯曲曲,而不是从山脚直通山顶?生活中门把手、方向盘、水龙头等有什么共同点?使用它们有哪些好处?
二、新课讲授:
(一)滑轮组
使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向而且费距离,使用定滑轮可以改变方向,但不省力。
如果将动滑轮、定滑轮组合起来使用,效果将怎样?
学生组装:由一个定滑轮和一个动滑轮绕成滑轮组。
方法点拨:如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,物体及动滑轮由几股绳子吊起,每股绳子承担 的就是物重的几分之一。
提出问题:决定每股绳子承受力大小的因素是绳子股数,那么如何判断绳子的股数呢?
说明:学生提出自己的见解,有对有错,在教师给出答案后,进一步分析、总结确定绳子股数的方法。
总结确定绳子股数的方法:
(1)分离法:用一条虚线将定滑轮和动滑轮分开,数与动滑轮相连接的绳子股数;
(2)动算定不算:数出所有定滑轮、动滑轮之间的绳子股数,最后一股绳子若从定滑轮引出,则不算;若最后一股绳子从动滑轮引出,则计算在内。
归纳总结:
1.如果忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦,绳子自由端的拉力F与重物的重力G之间的数量关系为F=G;绳子自由端移动的距离s与物体移动距离h的关系为s=nh。
2.当绳头接在定滑轮上时,绳子股数是偶数;当绳头接在动滑轮上时,绳子股数是奇数。简称,奇动偶定。
(二)轮轴和斜面
学生自主阅读课本P83~P84“科学世界”,回答下列问题。
(1)生活中门把手、方向盘、水龙头等有什么共同点?使用它们有哪些好处?
(2)轮轴有哪些特点?是省力机械,还是费力机械?你发现周围还有哪些物体是轮轴?
(3)为什么上山的公路修得弯弯曲曲,而不是从山脚直通山顶?
(4)斜面有哪些特点?是省力机械,还是费力机械?你发现周围还有哪些物体是斜面?
师生共同归纳总结:
1.轮轴:由轮和轴组成,并且都是绕固定的轴线转动的机械叫做轮轴。
2.轮轴的特点:轮轴连接在一起,工作时,转速相同.动力作用在轮上,是省力机械。
3.斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力.斜面越平缓,越省力,但同时也就越费距离。
4.斜面的应用:盘山公路、滚油桶上车、斧头、劈、螺丝钉、桥两边斜坡等。
三、课堂练习:
1.骑自行车上坡走“S”形路线,这样做的好处是( )
A.省距离
B.省力
C.费力,但省时间
D.以上说法都不对
2.我们生活中经常使用的工具和见到的情景,分别属于哪种简单机械?
a.用扳手拧螺钉:______________;
b.汽车走的盘山公路:______________;
c.挑东西的扁担:______________。
3.为模拟盘山公路,现将连接了重1 N小球的细线穿入一根长1 m的细管。如图,将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后,恰好绕至顶部b点,相邻细管间的高度均为12 cm。在b点处通过细线用0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点。则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( )
A.83.3%
B.80%
C.75%
D.60%
【答案】1.B
2.轮轴 斜面 杠杆 3.C
四、课堂小结:
通过本节课的学习,你学到了什么?有什么成功的体会和经验?
1.本节课主要学习了滑轮组、轮轴、斜面的概念、实质、特点及使用。
2.能识别生活中的实例。
3.理解简单机械的特点与实质,能用它们来解决简单的问题。
五、作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
第5节 改变世界的机械
1.轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。轮轴的中心相当于杠杆的支点,
轮半径R和轴半径r相当于杠杆的动力臂和阻力臂。
2.轮半径R是轴半径r的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的
几分之一。轮轴平衡时,有F1×R=F2×r 。
3.使用斜面可以省力,如果不计摩擦,斜面长是斜面高的几倍,拉力或推力就是物体所受重力的几分之一。
4 .现代机械极大地扩大了人们的活动范围从陆地到海洋,从天空到太空
自动化、智能化机械进入我们的生活。
【课后反思】
本节课创设开放的学习氛围,提供足够充分的活动时间和空间,注重知识的发生、发展和形成过程,使学生积极主动地参与学习活动。在探究性实验中帮助学生掌握科学探究的方法,培养学生的创新意识。通过对实验现象的观察,学生运用已有知识对实验现象进行分析、比较、综合、抽象、概括等不同形式的思维活动,刺激学生积极思考,探究其中的奥秘,进而为创造性思维的发展奠定一个良好的基础。
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