4.1 简单机械 学案（2学时，无答案）
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文档简介
简单机械
【学时安排】
2学时
【第一学时】
【学习目标】
1．知道什么叫杠杆，通过观察和实验，了解杠杆的结构。
2．通过实验探究，理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。
3．能从常见的工具和机器中抽象出杠杆，了解杠杆的应用。
【学习重难点】
理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。
【学习过程】
一、自主学习一：
回答下列问题：
1．杠杆
（1）定义：在_______下，能绕着________转动的硬棒。
（2）五要素
①支点：____________________________，如图中______。
②动力：____________________________，如图中______。
③阻力：____________________________，如图中______。
④动力臂：___________________________，如图中_______。
⑤阻力臂：____________________________的距离，如图中_______。
2．杠杆的平衡条件
杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或___________________。
杠杆的平衡条件是：（1）内容：________________________________________________
（2）数学表达式：_____________________或____________________________。
二、自主学习二：
探究杠杆的平衡条件
实验
探究杠杆的平衡条件
提出问题：那么杠杆的平衡跟哪些因素有关呢？
讨论1
猜想假设：杠杆的平衡可能跟________有关。
设计实验：
（1）实验目的：研究杠杆在什么条件下平衡。
（2）实验器材：杠杆和支架、钩码、刻度尺。
（3）实验步骤：
①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。
③把支点右边的钩码重当作动力F，支点左边的钩码重当作阻力F2，用刻度尺量出动力臂L1，和阻力臂L2，将各数值填人设计的表格中。
④改变钩码的个数，再做两次，将结果填人表中。
⑤求出各次实验中，动力×动力臂和阻力×阻力臂的值，加以比较。
进行实验：
讨论2
设计实验记录表格
分析与论证：
讨论3
通过实验得出结论：
杠杆平衡条件是：_______________________________。
公式表示：________________________。
交流评估：
讨论4
实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
三、自主学习三：
回答下列问题：
杠杆的分类
（1）省力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
（2）费力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力________阻力。
（3）等臂杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
【达标检测】
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；
2．如图所示，重为G的物体放在水平面上，力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂
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
4．如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡状态，现在将力由F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必然是（ ）
A．F减小 B．F大小不变
C．F变大 D．F小于物体重力
5．如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）
6．皮划艇是我国亚运会优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（ ）
A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．省功杠杆
7．请你仔细观察如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜重？简要说明理由。
【第二学时】
【学习目标】
1．认识定滑轮和动滑轮及组装滑轮组。
2．通过观察和实验，了解定滑轮和动滑轮的结构及定滑轮和动滑轮的特点。
3．关心生活、生产中有关滑轮、斜面和轮轴的实际使用。
【学习重难点】
了解定滑轮和动滑轮的结构及定滑轮和动滑轮的特点。
【学习过程】
一、自主学习一：
1．“定滑轮和动滑轮”，完成下列问题：
使用滑轮时，如果滑轮的轴_______，这种滑轮就叫做定滑轮。使用滑轮时，如果滑轮的轴可以_______，这种滑轮就叫做动滑轮。
2．“滑轮组”，完成下列问题：
滑轮组的好处有：_____________________。
3．“轮轴和斜面”，完成下列问题：
（1）轮轴是由一个_______和一个_______组成，当动力作用在轮上时可以_______，但要费_______。
（2）使用斜面的好处是_______，但要费_______
二、自主学习二：
1．探究定滑轮和动滑轮的特点
学生分小组进行探究实验：以钩码做重物，用弹簧测力计测量使用滑轮拉起重物的力，探究两种滑轮工作时的拉力方向和省力情况。
实验：参照图，分别组装定滑轮和动滑轮。
讨论1
设计表格，用来记录实验时测力计拉力的大小和方向。
讨论2
分析实验数据，得出结论：
从理论上分析：定滑轮为什么不省力，而动滑轮能省一半力
讨论3
利用杠杆的平衡条件分析定滑轮不省力和动滑轮省一半力的道理。
由作图可知，定滑轮实质是一个_______杠杆，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知：定滑轮_______省力。
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂_______的杠杆，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知F1=_______，所以动滑轮可以省_______力。
2．滑轮组
讨论4如图甲所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕法。
讨论5如图乙所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。
3．斜面和轮轴
问题：指出图中所列工具分别属于哪种简单机械，剪刀_______；扳手_______；钻头_______。
【达标检测】
1．定滑轮可以______，但不能_______。
2．动滑轮可以_______，但不能______。
3．定滑轮的实质是________，动滑轮的实质是_______；动滑轮只有在_______情况下才可省一半的力。
4．用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以F1．F2．F3表示，（ ）
A．拉力F1最小 B．拉力F2最小
C．拉力F3最小 D．三种拉力一样
5．如右图3
A和B重力都为120牛，滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，
FA为______牛，FB为_______牛。
6．如图5小森用同样的力把甲乙物体匀速提升，不计摩擦和滑轮重，则重力G甲___G乙
7．下图是滑轮的两种用法，说法正确的是（ ）
A．甲是动滑轮，使用时不能省力 B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力 D．乙是定滑轮，使用时不能省力
8．依次将两滑轮组绕成最方便和最省力
9．依次将两滑轮组绕成最方便和最省力
10．如图所示，有四个滑轮组，若分别用来把60N的重物提起。在动滑轮、绳重和摩擦不计的情况下，则F1=_____N，F2=_____N，F3=_____N，F4=_____N。
【学时安排】
2学时
【第一学时】
【学习目标】
1．知道什么叫杠杆，通过观察和实验，了解杠杆的结构。
2．通过实验探究，理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。
3．能从常见的工具和机器中抽象出杠杆，了解杠杆的应用。
【学习重难点】
理解杠杆的平衡条件，并会进行相关计算。
【学习过程】
一、自主学习一：
回答下列问题：
1．杠杆
（1）定义：在_______下，能绕着________转动的硬棒。
（2）五要素
①支点：____________________________，如图中______。
②动力：____________________________，如图中______。
③阻力：____________________________，如图中______。
④动力臂：___________________________，如图中_______。
⑤阻力臂：____________________________的距离，如图中_______。
2．杠杆的平衡条件
杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或___________________。
杠杆的平衡条件是：（1）内容：________________________________________________
（2）数学表达式：_____________________或____________________________。
二、自主学习二：
探究杠杆的平衡条件
实验
探究杠杆的平衡条件
提出问题：那么杠杆的平衡跟哪些因素有关呢？
讨论1
猜想假设：杠杆的平衡可能跟________有关。
设计实验：
（1）实验目的：研究杠杆在什么条件下平衡。
（2）实验器材：杠杆和支架、钩码、刻度尺。
（3）实验步骤：
①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
②在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节位置，使杠杆重新平衡。
③把支点右边的钩码重当作动力F，支点左边的钩码重当作阻力F2，用刻度尺量出动力臂L1，和阻力臂L2，将各数值填人设计的表格中。
④改变钩码的个数，再做两次，将结果填人表中。
⑤求出各次实验中，动力×动力臂和阻力×阻力臂的值，加以比较。
进行实验：
讨论2
设计实验记录表格
分析与论证：
讨论3
通过实验得出结论：
杠杆平衡条件是：_______________________________。
公式表示：________________________。
交流评估：
讨论4
实验前为什么要调节杠杆在水平位置平衡？
三、自主学习三：
回答下列问题：
杠杆的分类
（1）省力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
（2）费力杠杆：动力臂_______阻力臂；动力________阻力。
（3）等臂杠杆：动力臂_______阻力臂；动力_______阻力。
【达标检测】
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；
2．如图所示，重为G的物体放在水平面上，力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂
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
4．如图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡状态，现在将力由F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必然是（ ）
A．F减小 B．F大小不变
C．F变大 D．F小于物体重力
5．如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ）
6．皮划艇是我国亚运会优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住桨柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（ ）
A．等臂杠杆 B．费力杠杆 C．省力杠杆 D．省功杠杆
7．请你仔细观察如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜重？简要说明理由。
【第二学时】
【学习目标】
1．认识定滑轮和动滑轮及组装滑轮组。
2．通过观察和实验，了解定滑轮和动滑轮的结构及定滑轮和动滑轮的特点。
3．关心生活、生产中有关滑轮、斜面和轮轴的实际使用。
【学习重难点】
了解定滑轮和动滑轮的结构及定滑轮和动滑轮的特点。
【学习过程】
一、自主学习一：
1．“定滑轮和动滑轮”，完成下列问题：
使用滑轮时，如果滑轮的轴_______，这种滑轮就叫做定滑轮。使用滑轮时，如果滑轮的轴可以_______，这种滑轮就叫做动滑轮。
2．“滑轮组”，完成下列问题：
滑轮组的好处有：_____________________。
3．“轮轴和斜面”，完成下列问题：
（1）轮轴是由一个_______和一个_______组成，当动力作用在轮上时可以_______，但要费_______。
（2）使用斜面的好处是_______，但要费_______
二、自主学习二：
1．探究定滑轮和动滑轮的特点
学生分小组进行探究实验：以钩码做重物，用弹簧测力计测量使用滑轮拉起重物的力，探究两种滑轮工作时的拉力方向和省力情况。
实验：参照图，分别组装定滑轮和动滑轮。
讨论1
设计表格，用来记录实验时测力计拉力的大小和方向。
讨论2
分析实验数据，得出结论：
从理论上分析：定滑轮为什么不省力，而动滑轮能省一半力
讨论3
利用杠杆的平衡条件分析定滑轮不省力和动滑轮省一半力的道理。
由作图可知，定滑轮实质是一个_______杠杆，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知：定滑轮_______省力。
动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂_______的杠杆，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知F1=_______，所以动滑轮可以省_______力。
2．滑轮组
讨论4如图甲所示，某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B，画出最省力的绕法。
讨论5如图乙所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。
3．斜面和轮轴
问题：指出图中所列工具分别属于哪种简单机械，剪刀_______；扳手_______；钻头_______。
【达标检测】
1．定滑轮可以______，但不能_______。
2．动滑轮可以_______，但不能______。
3．定滑轮的实质是________，动滑轮的实质是_______；动滑轮只有在_______情况下才可省一半的力。
4．用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以F1．F2．F3表示，（ ）
A．拉力F1最小 B．拉力F2最小
C．拉力F3最小 D．三种拉力一样
5．如右图3
A和B重力都为120牛，滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时，
FA为______牛，FB为_______牛。
6．如图5小森用同样的力把甲乙物体匀速提升，不计摩擦和滑轮重，则重力G甲___G乙
7．下图是滑轮的两种用法，说法正确的是（ ）
A．甲是动滑轮，使用时不能省力 B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力 D．乙是定滑轮，使用时不能省力
8．依次将两滑轮组绕成最方便和最省力
9．依次将两滑轮组绕成最方便和最省力
10．如图所示，有四个滑轮组，若分别用来把60N的重物提起。在动滑轮、绳重和摩擦不计的情况下，则F1=_____N，F2=_____N，F3=_____N，F4=_____N。