浙教版九年级上册科学第4节 简单机械(第4课时)

认识简单机械（第4课时）科学（浙教版）九年级上册第三章第3节一、教学目标1.知识目标：知道有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率，了解机械效率小于１的原因，能用机械效率公式进行计算，了解提高机械效率的措施；通过学习本节教材的知识，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。

2.技能目标：通过观察和实验认识有用功、额外功和总功；通过探究斜面机械效率的活动，通过各个小组的讨论和交流，了解提高机械效率对促进人类社会进步与发展的重要作用；培养学生实事求是的科学态度，提高学生的科学素养；让学生主动地参与实验探究，从而达到提高学生的与人合作与交流的能力、实验设计能力、观察能力、动手能力以及创新能力。

3.情感目标：具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

贯彻学以致用的教学思想，渗透一分为二的辩证唯物主义观点，培养学生在学习工作中注重讲效率的良好习惯。

二、教学重点、难点有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率；通过探究斜面机械效率的活动，从而提高学生的与人合作与交流的能力、实验设计能力、观察能力、动手能力以及创新能力。

三、教学准备每小组定滑轮一个，动滑轮一个，长方体的木块一块，长木板一块，一辆小车，一把刻度尺，一只弹簧秤四、教学设计本节课选自浙教版《科学》九年级上第三章第3节的第4课时。

主要内容有有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率，了解机械效率小于１的原因，能用机械效率公式进行计算，了解提高机械效率的措施。

本设计的第一环节是复习导入，通过视频展示生活中的简单机械以及功的知识复习，为学生顺利完成反映机械性能的机械效率构建了必要的基础知识平台。

第二环节是猜想、实验和质疑，通过活动一，让学生对问题“手拉绳子做的功等于动滑轮拉重物所做的功吗？”进行猜想，并引导设计实验验证自己的猜想。

学生经过数据分析后发现，手拉绳子做的功总是大于动滑轮拉重物所做的功。

浙教版九年级上册科学3.4简单机械教学目标1．知识目标（1）知道有用功，额外功和总功及三者间的关系．（2）能区别有用功、额外功、总功．（3）知道机械效率的定义．（4）机械效率的表达式．理解机械效率总小于1．（5）会用公式计算有用功、额外功、总功．（6）知道提高机械效率的主要方法2．能力目标（l）通过对实例、实验的观察、分析、比较、培养学生的分析概括的能力．（2）通过对例题及实验的分析、操作，培养学生应用知识解决问题的能力．（3）培养学生的动手能力．2学情分析机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。

因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。

为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b 直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。

3重点难点有用功和额外功及总功的概念、机械效率的概念及计算4教学过程4.1.1教学活动活动1【导入】导入复习：定滑轮、动滑轮和滑轮组，以及使用动滑轮虽可以省力但不能省功。

引入：使用机械可以给人们的工作带来方便，但在实际使用过程中，我们却做了一些并不希望做的功。

活动2【讲授】有用功、总功、机械效率以课本图3－32为例，用如图所示的滑轮组提升重为600牛的米袋，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）F＝1/2（G物＋G动）＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛要使米袋上升2米，绳子自由端需拉过几米？s＝2h＝2×2米＝4米拉力所做的功是多少焦？W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦提升米袋所做的功是多少焦？W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦提升动滑轮所做的功是多少焦？W＝G动h＝20牛×2米＝40焦研究做功的情况。

第4课 简单机械【学与练】一、杠杆1.定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒2.五要素:(决定一个杠杆作用效果的因素) (1)支点:使杠杆绕着转动的固定点 (2)动力:使杠杆转动的力。

(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。

(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。

(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。

二、杠杆平衡条件多次测量的目的—防止结论的偶然性和特殊性,从而得到普遍的规律。

初步的结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂, 即F 1×l 1=F 2×l 2 1、杠杆的平衡条件：2211L F L F =2、根据是否省力，杠杆可以分为：省力杠杆 、费力杠杆 、等臂杠杆3、省力杠杆满足：动力臂大于阻力臂，常见的省力杠杆有： 道钉撬、老虎钳、起瓶盖的起子4、等臂杠杆的特点： 既不省力也不费力，实际应用： 天平 三、滑轮和滑轮组1、定义：周边有凹槽，可以绕中心轴转动的轮子2、定滑轮：①使用时，轮子的位置固定不动 使用定滑轮可以改变力的方向，但是不能省力。

②定滑轮的实质是等臂杠杆，支点在轮子的圆心，动力臂和阻力臂都是半径 3、动滑轮：①使用时，随着物体一起移动，动滑轮可以省力，但是不可以改变力的方向。

②动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，支点在轮子边缘，动力臂是直径，阻力臂是半径 4、滑轮组：定滑轮和动滑轮的组合，可以改变力的方向，也可以改变力的大小 ①重物和动滑轮的总重由n 股绳子承担，提起重物的力就是总重的n1，②如果承受重力的绳子为n 段，则物体移动h 的距离，绳子拉动nh 的距离。

四、机械效率1、机械效率的定义:有用功在总功中所占的比值：公式: 说明:对于实际机械,由于摩擦、机械本身重力等因素,不可避免地要产生额外功。

因此,机械效率实际中不可能大于1。

%100⨯=总有w w η2、斜面的机械效率（1）光滑斜面:W 额外=0,Fl=Gh,=100%。

《第4节简单机械》教学目标：知识与技能（1）了解什么是杠杆，能从常见的机械中识别杠杆。

（2）知道杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）。

过程与方法（1）通过体验、演示，使学生学会比较、概括，了解杠杆的本质。

（2）通过实验探究，理解影响杠杆转动效果的因素，培养学生分析问题解决问题的能力。

情感、态度、价值观（1）通过了解春秋时代杠杆的介绍，激发学生的民族自豪感和历史使命感。

（2）通过对力臂的探究，进一步认识事物的相对性和普遍联系的辩证观点。

（3）在实验探究中培养学生的质疑精神和实事求是的科学态度。

教学重点：理解杠杆的平衡条件，认识定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构及特点以及它们的应用。

教学难点：理解机械效率并学会测量的方法。

教学过程：一、杠杆1、定义：一根硬棒如果在力的作用下，能够绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。

注意：杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的。

2、杠杆的五要素（1）支点（O）（2）动力（F1）（3）阻力（F2）（4）动力臂（l1）（5）阻力臂（l2）l：从支点到动力作用线的距离1l：从支点到阻力作用线的距离23、杠杆的平衡条件（1）杠杆的平衡状态杠杆静止、杠杆匀速转动（2）杠杆的平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂即：2211l F l F =或2112l l F F =动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。

（3）为何要调节成水平位置平衡？倾斜状态力臂比杠杆上的刻度小，所以为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂，把杠杆调节成水平位置。

4、杠杆的分类（1）2121F F l l <>、省力杠杆如：铡刀、铁锹；（2）2121F F l l ><、费力杠杆如：钓鱼杆；（3）2121F F l l ==、等臂杠杆如：天平。

注意：在支点和动力作用点确定的情况下，沿与支点和力的作用点的连线垂直的方向用力，力臂是最长的，力是最省的。

5、人体上的杠杆二、滑轮滑轮是一个周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。

简单机械
教学目标1、了解有用功、额外功和总功
2、理解机械效率并学会测量的方法
教学
重点
理解机械效率并学会测量的方法。

教学
难点
理解机械效率并学会测量的方法。

教学
准备
课件
教学过程
一、机械效率
1、有用功、额外功和总功
有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。

额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功。

总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功。

W额外＝W总—W有用
2、机械效率
机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。

注：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

机械效率用百
分数表示，没有单位。

3、提高机械效率
采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

（1）减小摩擦
（2）减小机械本身的重力
3、巩固练习（见投影）
修正策略
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资料仅供参考！。

简单机械（第4课时）1．小明利用如图所示的简单机械移动物体A。

当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是(D) A．F1＝F2＜F3B．F1＜F2＜F3C．F1＞F2＞F3D．F1＝F2＝F3第1题图第2题图2．如图所示，滑轮第一次受到力F 1的作用，第二次受到竖直向上力F 2的作用，物体的重力为G 。

在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时( D )A ．F 1＜F 2B ．F 2＝12GC ．F 1的力臂为OAD ．绳端在F 2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍3．如图所示为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。

下列滑轮属于动滑轮的是( D )A ．甲B ．乙C ．丙D ．丁 4．关于滑轮，下列说法中错误的是( B ) A ．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向 B ．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向 C ．定滑轮实质是个等臂杠杆D ．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆5．如图所示，用四种方式分别拉起重为150 N 的物体，只使用动滑轮的是图__B __；若不计滑轮的重和摩擦，最省力的是图__D __。

6．如图所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重力都是100 N ，物体与水平面间的摩擦力都是30 N ，当物体做匀速直线运动时，则分别作用于各绳端的拉力F 1＝__30__N ，F 2＝__15__N ，F 3＝__60__N 。

7．如图所示，某人在A 处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。

解：如图所示8．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。

若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲和F乙、P甲和P乙之间的大小关系是(C)A．F甲<F乙，P甲＝P乙B．F甲>F乙，P甲>P乙C．F甲>F乙，P甲＝P乙D．F甲<F乙，P甲<P乙9．如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计A、B、C的示数分别为F A、F B、F C，以下有关弹簧测力计示数的关系，正确的是(D)A．F A＝F B＝F CB．F A＝F B＝3F CC．2F A＝F B＝3F CD．3F A＝2F B＝6F C10．如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小G A＝100 N。

九上第三章第四节简单机械知识点回顾1．杠杆(1)概念：一根硬棒在力的作用F如果能绕同定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。

【思考】你能列举人体中的杠杆吗?(2)杠杆的五要素：①支点O，②动力F l，③阻力F2，④动力臂l l，⑤阻力臂l2。

动力臂l l：支点到动力作用线的垂直距离；阻力臂l2：支点到阻力作用线的垂直距离。

(3)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。

匀速转动状态杠杆的平衡状态水平静止状态静止状态倾斜静止状态(4)实验：研究杠杆的平衡条件①杠杆的调节：为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调至水平位置。

②实验数据的记录及处理。

③实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。

(5)杠杆的分类和应用种类力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆l l>l2F l<F2省力、费距离铡刀、羊角锤、起子等费力杠杆l l<l2F l>F2费力、省距离缝纫机踏板、铲车的连杆等等臂杠杆L l=l2F l=F2不省力也不费力天平、定滑轮等2．滑轮项目定滑轮动滑轮滑轮组概念转轴同定不动的滑轮叫做定滑轮。

转轴与重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。

定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。

作用可以改变力的方向，但不能省力。

不能改变力的方向，但可以省力一半。

使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向(但一定不省功)。

实质 或规律等臂杠杆动力臂等于阻力臂两倍的省力杠杆。

使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。

难点解析滑轮组——由动滑轮和定滑轮组合而成的简单机械。

使用时，动滑轮和物体的总重由几股绳子承担，那么拉起物体所用的力就是总重的几分之一。

在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n 就是几。