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.doc
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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。 (學生活動) 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? ?。ㄌ崾荆簭淖龉Φ慕嵌葋矸治觯? 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:可能與…….有關 提供器材:長方木塊、小車、砝碼、長木板、彈簧秤、刻度尺 設計方案:在實驗中需要進行哪些操作?要測量哪些量?并設計實驗 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)- 配套講稿:
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- 特殊限制:
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