第4节 简单机械 教案(4课时)

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名称 第4节 简单机械 教案(4课时)
格式 zip
文件大小 10.7MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-09-02 07:44:45

文档简介

日期
周次
课时
/
课题
3.4
简单机械(第3课时)
教材解读
目标
(一)知识与技能1.能识别定滑轮和动滑轮,了解定滑轮和动滑轮的特点。2.能根据实际需要选择合适的滑轮解决实际问题。3.会安装滑轮组,并能根据安装情况分析施加的拉力与物重的关系。(二)过程与方法1.经历探究定滑轮和动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察和对比来研究问题的方法。2.经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组的方法。(三)情感态度与价值观1.对实际中的滑轮的工作特点具有好奇心,关心生活、生产中有关滑轮的实际应用。2.具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识,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。
重点
研究定滑轮、动滑轮的特点。
难点
判断滑轮组的省力情况,会根据实际要求组装简单的滑轮组。
学情
滑轮是学生知道但是并不熟悉的一种简单机械,可是在实际生产和生活中又有着广泛的应用。本课时是在学习了二力平衡、功和功率、杠杆这些知识的基础上进行的,是对功和功率学习的延续,是对简单机械学习的深化。为机械效率的学习奠定了基础,是本节的核心内容之一。本课时内容由“定滑轮和动滑轮”“滑轮组”两部分构成,教学的重点是研究定滑轮和动滑轮的特点,教学的难点是滑轮组。要引导学生完成好研究定滑轮和动滑轮特点的实验,让学生亲身体验,找出定滑轮和动滑轮的特点,加深对滑轮的认识,并为学习滑轮组做好知识准备。本课时内容宜采用以观察、实验操作为主的教学方法。在研究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用、原理时,应该从实验和理论两个方面进行。首先,通过实验和观察,分析定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用,这是研究问题的主线。其次,将滑轮作为变形的杠杆看待,应用杠杆的平衡条件来分析定滑轮、动滑轮作用
教学准备
定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、测力计、铁架台、刻度尺。
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:师:今天我们来讨论形状是圆形的,实质是杠杆的一种简单机械-------滑轮师:你在生活中看到过滑轮吗?请举几个例子?活动1:观察滑轮,
并指出它的结构特点。讲述:1、滑
轮周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子。活动2:请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不同方案,要求利用滑轮把钩码提升起来,在图中画出实验装置示意图。利用设计的方案,组装好装置,提升钩码。思考:以上两种方法使用滑轮有什么不同之处?2、滑轮的类型活动:1.如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重G12.如图乙所示,通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码,记录弹簧测力计的读数F1,并与钩码的重相比较。改变拉力的方向,如图丙所示,观察弹簧测力计的读数是否发生变化?3、定滑轮
转轴固定不动的滑轮活动3:先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。如图丁所示,通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码,记录弹簧测力计的读数F2,并与钩码和滑轮的总重相比较。4、动滑轮
转动轴与重物一起移动的滑轮。思考:为什么动滑轮有这样的特点呢?结论:使用定滑轮不省__,但可以改变施力的___。使用动滑轮可以___,但不能改变施力的__。5、滑轮组
定滑轮和动滑轮组合在一起。思考:杠杆、滑轮等简单机械,有的省力、有的不省力,使用它们时,有的可以少移动距离,有的却要多移动距离。在使用简单机械时,你认为省力或费力、省距离或费距离,它们之间有什么关系?三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起,工人们想到了下列图示的四种方案,每个人所需拉力最小的方案是(
)2.要使图中的重物和动滑轮的总重由3段绳子承担,应当怎样绕制滑轮组?请画在图上。3.如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于__
N(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不计)4.如图所示,用滑轮组牵引重物在水平地面上匀
速移动,已知所用拉力F=100N,滑轮本身的重及摩擦不计,则重物与地面间的摩擦力是多少牛顿?当物体移动1.5m时,绳子自由端拉过的距离是多少?
培优扶差
作业
1.作业本
3.4
简单机械(第3课时)
板书设计
3.4
简单机械(第3课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
3.4
简单机械(第1课时)
教材解读
目标
1、知识与技能(1)认识杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。(2)知道杠杆的平衡。(3)知道杠杆的分类,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类。(4)知道杠杆的一些应用。2、过程和方法(1)通过观察和实验,了解杠杆的结构;(2)通过探究,了解杠杆的平衡条件。3、情感、态度与价值观通过了解杠杆,进一步认识物理是来自于生活的,认识到物理是有用的。
重点
理解杠杆的平衡条件,杠杆的分类
难点
从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类,理解省力、费力和等臂杠杆的具体应用。理解力臂的概念。
学情
杠杆知识是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本课时内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“生活中的杠杆”三部分构成。教学的重点是探究杠杆的平衡条件。突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆的平衡条件实验,在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会,使他们加深体验。本节的教学难点是画杠杆的力臂。为了使学生能较准确地画力臂,教师有必要讲清力臂的概念,但课堂上不宜花费过多的时间训练,否则会影响本节重点的教学。从学科的角度而言,杠杆是一种简单机械。从认知的角度而言,杠杆是一种模型。可以结合生活实例,学会画示意图描述实例中杠杆的特征。通过观察、分析、总结这些工具的共同特征。通过对表象的归纳建立认知图式,建构杠杆模型。杠杆平衡条件的探究是“认识杠杆”的一个延伸,杠杆的平衡条件也是解决杠杆问题的关键,贯穿全章,起到了统领全章的作用,因而“杠杆平衡”是学好本章的基础和前提。本节课在设计时利用生活中杠杆的应用实例,引入杠杆平衡条件研究的必要性,在此基础上组织学生进行杠杆平衡条件的研究并得出杠杆平衡条件。最后结合杠杆平衡条件探讨杠杆的分类及科学使用问题。
教学准备
杠杆支架、钩码、刻度尺、线
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:引入:图片引入问1:以下机械你看到过吗?(挖土机,推土机,挖掘机,起重机)问2:为什么要使用机械?使用机械可以使我们做功更加容易,极大地减轻人们的劳动强度,提高工作效率。实际上,任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。讲述:师:平时生活中,我们也在使用一些简单机械。用筷子吃饭,用剪刀剪纸,用剪指钳剪指甲,用开瓶器开瓶盖思考:什么是简单机械,常见的有哪几种类别?简单机械:一切用来改变力的大小和方向的装置。包括杠杆、
滑轮、
斜面。
杠杆1、活动:尝试着使用下图中的各种工具,体验这些工具在使用过程中有什么共同的特征。共同的特征:①
工作过程中都在转动,转动过程中有一点是不动的。②
工作过程中要受到两个力的作用。(一个能使它转动,另一个阻碍它转动)③
工作过程中不变形,都是硬的。
2、什么是杠杆在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒。杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异,可以是直的,也可以是弯的。3、杠杆的五个要素4、找力臂的方法:活动:请你找出下列杠杆的动力臂、阻力臂画杠杆示意图(1)先画出杠杆,用线条表示,形状跟实物相同。(2)画出动力和阻力的作用线,(用虚线延长)(3)画出两个力臂,
“点”(支点)到“直线”(力的作用线)的垂直距离。6、人体上的杠杆读下图,寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时,找出相应的杠杆,以及支点、动力、阻力。思考:寻找人体上的杠杆:将头部抬起、踮起脚跟,如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆?阅读:我国古代人们对杠杆的应用三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
培优扶差
作业
1.作业本
3.4
简单机械(第1课时)
板书设计
3.4
简单机械(第1课时)一
教学反思日期
周次
课时
/
课题
3.4
简单机械(第4课时)
教材解读
目标
1、知识与技能目标(1)知道有用功、额外功、总功(2)理解机械效率,会计算机械效率2、过程与方法目标(1)根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题(2)探究:斜面的机械效率(3)学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律3、情感、态度价值观目标使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理,具有将科学技术应用于日常生活的意识。
重点
(1)
理解机构效率
(2)
探究斜面的机械效率
难点
理解机械效率
学情
机械效率是衡量机械性能的重要指标,也是学习其他效率,如热机效率的基础,具有十分重要的现实意义。机械效率概念涉及面广,内容抽象,并且是利用两个功的比值来定义该物理量,学生较难把握。教学中要运用各种教学手段,让学生多看、多比较、多练习,从不同的角度去体会效率的意义,联系生活实际,把效率问题从简单机械延伸到生活的方方面面,包括在学习和生活中增强提高效率的意识。本课时内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成,机械效率是本课时教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功,使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本课时的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程,如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程,激发学生的学习兴趣,同时增加他们的实践体验
教学准备
长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:讲述:1、有用功、额外功、总功思考与讨论:(1)用水桶从井中提水的时候,所做的功,哪部分是有用功,哪部分是额外功?(2)如果桶掉到井里,从井中捞桶的时候,捞上来的桶有些水,此时所做的功,哪部分是有用功,哪部分是额外功?(3)在左图中,如果考虑绳子的自重及滑轮轴心处的摩擦,所做的额外功还有哪些?你希望额外功大些还是小些?(4)从能量转化的角度,可以对左图中的各种功进行如下的分析。怎样描述机械工作时能量的利用率?2、机械效率——
有用功跟总功的比值机械效率越大,机械工作时能量的利用率越高。机械效率是表示机械性能的一项重要指标。一般的滑轮组的机械效率为50%~70%起重机的机械效率为40%~50%抽水机的机械效率为60%~80%思考:那么,如何提高机械效率?3、提高机械效率的方法在使用机械时,尽可能减小额外功。(1)减小摩擦,经常润滑,定时保养。(2)减小机械本身的重力。思考:机械功率与机械效率有什么区别?机械功率是描述做功快慢的科学量,它的单位是瓦特。而机械效率是描述有用功占总功的比值,它没有单位。练一练:下列说法正确吗?思考:你是否看到过如图所示的搬运货物的情景?斜放的平板构成了一个斜面,利用斜面可以更省力地将货物从低处搬运到高处。4、斜面——一种可以省力的简单机械。思考:斜面的机械效率与哪些因素有关?可能与倾斜角度、摩擦等因素有关。活动:斜面的机械效率结论:对光滑程度相同的斜面,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。思考:当斜面的倾斜程度一定,机械效率与何因素有关?与斜面的光滑程度有关。思考:右图说明了什么?同一物体升高相同的高度,斜面越长越省力。三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1用滑轮组把720牛重的货物提高10
米,若滑轮组的机械效率是60%,求有用功、总功和额外功。2.下列说法正确的是--------------------( 

A.机器效率的机械,功率一定大。
B.做功时间长的机械,功率一定小。
C.功率大的机械,做功一定多。
D.所有机械的机械效率都小于1。3.用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率的方法是---------(
)??A.
改变绕绳方法
?
?B.
增加重物提升高度??C.
减少重物提升高度???D.
增加物重4.甲同学要把重100牛的沙子运上4楼(甲体重
500牛)分别计算以下三种方法的机械效率?(1)用铁桶装,人拿桶爬上楼(桶重20牛)(2)用动滑轮提拉,用铁桶装(桶重20牛、
滑轮重5牛、摩擦不计)(3)用动滑轮提拉,用口袋装(口袋重2牛、
滑轮重5牛、摩擦不计)
培优扶差
作业
1.作业本
3.4
简单机械(第4课时)
板书设计
3.4
简单机械(第4课时)
教学反思日期
周次
课时
/
课题
3.4
简单机械(第2课时)
教材解读
目标
1、知识与技能(1)认识杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。(2)知道杠杆的平衡。(3)知道杠杆的分类,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类。(4)知道杠杆的一些应用。2、过程和方法(1)通过观察和实验,了解杠杆的结构;(2)通过探究,了解杠杆的平衡条件。3、情感、态度与价值观通过了解杠杆,进一步认识物理是来自于生活的,认识到物理是有用的。
重点
理解杠杆的平衡条件,杠杆的分类
难点
从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类,理解省力、费力和等臂杠杆的具体应用。理解力臂的概念。
学情
杠杆知识是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本课时内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“生活中的杠杆”三部分构成。教学的重点是探究杠杆的平衡条件。突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆的平衡条件实验,在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会,使他们加深体验。本节的教学难点是画杠杆的力臂。为了使学生能较准确地画力臂,教师有必要讲清力臂的概念,但课堂上不宜花费过多的时间训练,否则会影响本节重点的教学。从学科的角度而言,杠杆是一种简单机械。从认知的角度而言,杠杆是一种模型。可以结合生活实例,学会画示意图描述实例中杠杆的特征。通过观察、分析、总结这些工具的共同特征。通过对表象的归纳建立认知图式,建构杠杆模型。杠杆平衡条件的探究是“认识杠杆”的一个延伸,杠杆的平衡条件也是解决杠杆问题的关键,贯穿全章,起到了统领全章的作用,因而“杠杆平衡”是学好本章的基础和前提。本节课在设计时利用生活中杠杆的应用实例,引入杠杆平衡条件研究的必要性,在此基础上组织学生进行杠杆平衡条件的研究并得出杠杆平衡条件。最后结合杠杆平衡条件探讨杠杆的分类及科学使用问题。
教学准备
杠杆支架、钩码、刻度尺、线
环节
师生活动
占用时间
教学过程设计
一、引入:思考:什么是杠杆平衡状态?讲述:1、杠杆平衡杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态。或匀速转动状态,我们就说杠杆处于平衡。思考:杠杆应满足什么条件,才能保持平衡状态?2、杠杆平衡的条件1.提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?2.
猜想与假设:3.设计实验:(1)我们取杠杆的哪一种平衡状态?(2)用什么作动力和阻力?如何测动力臂和阻力臂?如图所示,用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆,用钩码的拉力来代替人的作用力,进行实验研究。4.进行实验:(1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态。思考:为什么要调节杠杆在水平位置平衡,而不使它处于倾斜状态平衡?要求杠杆静止时在水平位置,可以直接在杠杆上读出力臂的数值。(2)在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码,并左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受
到的作用力分别等于各自钩码的重力。(左边记作动力F1,右边记作阻力F2)。将动力和阻力填入表内。(3)读出动力臂l1、阻力臂l2,并填入表内。(4)改变力和力臂的数值,重复上述实验,共做4次。把有关数据填入表内。思考:要记录哪些数据?怎样设计实验表格?5.分析与论证:分析实验数据,得出实验结论:_____________________________________________________。动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。F1
×
L1
=
F2
×
L2杠杆平衡的条件:3、问题探究如图,杠杆已平衡1.若两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?2.将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?如果将弹簧秤向上斜拉,读数发生怎样变化?为什么?3.如何用弹簧秤将该杠杆调平?因为力臂变小;读数变大。4.弹簧秤向哪个方向更省力?阻力和阻力臂不变,L1最长,F1最小。5.杠杆省力不但与动力臂的长短有关,而且与阻力臂的长短有关。读图:观察下图中所示的杠杆,比较它们的动力臂l1、阻力臂l2、动力F1、阻力F2
的大小,你能得出什么结论?上述四例已经判断出动力臂与阻力臂的大小关系,根据杠杆平衡条件,可以推理出动力与阻力的大小关系。4、杠杆的类型思考:你还能举出一些生活和生产中省力、费力和等臂杠杆的实例吗?如图所示,赛艇上的桨属于哪类杠杆?思考:生活中的剪刀是属于杠杆,使用时哪些是省力杠杆?哪些是费力杠杆?5、杠杆平衡条件的应用根据
F1
×
L1
=
F2
×
L2
可以计算其中之一三、课堂小结:引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图。
当堂检测
1.
两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡,则(

A.这两个力的大小必须相等
B.这两个力的力臂长必须相等
C.力臂较长的那个力比较大
D.力臂较长的那个力比较小2.一根轻质杠杆,在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时,杠杆恰好平衡.若将两边物重同时减少50牛,则杠杆-----------------------(
 )
A.左端下沉 
B.右端下沉 
C.仍然平衡 
D.无法确定3.在均匀铁条的中点O处用线将其悬挂起来,铁条水平平衡,如图(a)所示。若将OB弯折,如图(b)所示,则铁条将
---------------------------(

A.A端下降,C端上升;
B.A端上升,C端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
培优扶差
作业
1.作业本
3.4
简单机械(第2课时)
板书设计
3.4
简单机械(第2课时)
教学反思