八年级物理下册 第十二章 简单机械 第1节 杠杆作业设计 (新版)新人教版

第十二章简洁机械12．1.1 杠杆五要素【学习目标】1．熟记杠杆定义。

2．理解杠杆的五要素。

3．会画杠杆受力图。

重点难点：力臂的定义及画法。

学习内容：杠杆五要素及其画法。

学习指导：阅读课本P76至P77文字内容和插图，杠杆概念，五要素定义用红笔做上记号。

【自学检测】1．一根硬棒在力的作用下可以围绕_固定点_转动，这种硬棒就是_杠杆_，该硬棒围绕转动的点叫_支点_，用字母O_表示。

2．请依据几何学问画出下面点O到直线AB的距离。

3．填写杠杆五要素定义。

支点(O)：________________________________________________________________________；动力(F1)：________________________________________________________________________；阻力(F2)：________________________________________________________________________；动力臂(L1)：________________________________________________________________________；阻力臂(L2)：________________________________________________________________________。

【合作探究】教师巡察催促指导1．尝试在以下列图中画出各力的力臂：2．关于力臂以下说法中正确的选项是(D)A．力臂必需在杠杆上B．动力作用线到支点的距离叫动力臂C．阻力作用点到支点的距离叫阻力臂D．力臂过交点与力的作用线垂直【展示沟通】教师驾驭状况【精讲点拨】1．杠杆定义中的“硬棒”的“硬”是指杠杆不易发生形变。

2．画力臂口诀：找支点，画力线(力的作用线)，从点(支点)向线(力的作用线)引垂线，力臂就是此垂线段。

人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》（同步教学设计）课题第十二章第1节杠杆1课时授课教师XXX 授课类型新授课教学目标1.通过教师演示实验及实物展示，小组讨论归纳出杠杆的概念，明确杠杆五要素。

2.通过多媒体展示和教师讲授，掌握力臂的作图方法。

3.通过分组实验“探究杠杆平衡条件”，归纳出杠杆平衡条件。

4.根据杠杆力臂关系，能对生活中常见杠杆进行分类。

教学重点、教学难点重点：杠杆的概念、杠杆的五要素、杠杆的示意图。

难点：力臂的画法、平衡条件的应用。

教学方法在本节教学中,首先从使用各种日常生活中的杠杆类工具开始,进而体会分析、认识什么是杠杆,抓住杠杆的本质特征,培养学生分析现象、主动获取知识的能力。

力臂概念相当抽象,是本节课的难点,也是学习杠杆平衡条件的基础,因此在这里安排探究活动,培养学生的探究能力和思维能力,以突破这一难点,为以后的学习打下基础。

教学准备羊角锤、带钉子的木板、杠杆、支架、钩码、细线、刻度尺、多媒体课件等。

教学过程一、新课引入多媒体展示：播放皮划艇的视频。

提出问题：船桨在皮划艇比赛中起到了重要作用，你知道其中包含的物理知识吗？过渡语：运动员使用的船桨，本质上是一个杠杆，今天我们就来学习杠杆的知识。

二、讲授新课知识点一杠杆实验演示：如图所示，来看一下羊角锤的工作特点。

交流讨论：羊角锤比较硬，且能在力的作用下绕某一点转动。

教师总结：杠杆的概念：一根硬棒，在力的作用下能绕固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆。

让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以巩固对定义的理解。

杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。

动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。

动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。

阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2。

归纳总结：力臂的画法如图所示，请画出下图的力臂。

教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。

2019年八年级物理下册第十二章简单机械第一节杠杆学案（新版）新人教版NO:23 第一节杠杆【学习目标】1．知道杠杆的特征，能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。

2．能准确画出动力臂与阻力臂。

3．能按省力、费力对杠杆进行分类；4．会探究杠杆的平衡条件会用杠杆的平衡条件解有关问题。

【预习生成】：自学杠杆部分，完成下列问题：1．定义：在力的作用下能够饶着转动的叫杠杆。

说明：①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。

如：鱼杆、铁锹2．五要素：支点：，用符号表示；动力：，用符号表示；动力臂：，用符号表示；阻力：，用符号表示；阻力臂：，用符号表示；【新知探究】画力臂方法：⑴找出支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂。

画出下面杠杆的动力臂与阻力臂（简记：一找点、二画线、三作垂线段、四标力臂）警示：不论动力、阻力，都是杠杆受的力。

4．问题思考：杠杆必须是直的吗？支点一定在杠杆上吗？自学指导二：探究杠杆的平衡条件杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下或问题：当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢？你的猜测是：实验探究1．阅读P65，思考实验步骤2分工，边实验边记录）3．根据实验数据得出的结论是：若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆的平衡条件可表示为：【达标检测】：根据课本 “探究杠杆的平衡条件”实验回答下列问题：1．研究杠杆平衡条件的实验中所用的器材有2．杠杆支在支架上应调节 ，使杠杆3．实验时让杠杆水平静止的目的是：4．实验次数要三次以上的目的是什么？ 思考：杠杆只能静止在水平位置吗？你能让杠杆在非水平位置平衡吗？试一试。

想一想：本实验中让杠杆在水平位置平衡是为了说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 当为了使用方便，省距离时，应选择1．学们举例，生活中都有哪些杠杆，分别属于什么类型？有没有既省力又省距离的杠杆呢？2．阅读科学世界，思考并讨论如何算出大象的重量？【巩固提升】：1．用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m 长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m 和0.06 m ，若弹簧秤指示着20 kg 的重量，则大象和铁笼共重约_____t ．2．地面上有一根大木杆抬起A 端需用300N ，抬起B 端需用200N ，这条木杆的 端较粗。

《杠杆》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在巩固学生对杠杆原理的理解和运用，掌握基本的概念，通过动手操作练习和实际案例分析，提升学生对物理规律的理解和应用能力，培养逻辑思维能力。

二、作业内容本课时作业围绕杠杆的物理特性及其在实际中的应用展开，主要包括以下几个方面的内容：1. 理论知识回顾：学生需回顾并熟记杠杆的基本定义、原理及其公式，了解支点、动力点、阻力点的位置及重要性。

2. 案例分析：分析日常生活中的杠杆应用，如撬棍、秤等，探讨它们的共同特点，分析各点之间的关系及在日常生活中的应用价值。

3. 实践操作练习：要求学生用橡皮泥、牙签等简单材料自制一个简单的杠杆模型，观察其运作并尝试调整不同位置来改变动力和阻力的比例。

4. 难题解答：准备若干关于杠杆的物理问题及参考答案，供学生独立思考并解决。

题目涵盖多种情景，加深学生对杠杆知识的理解和应用。

三、作业要求1. 理论知识回顾：学生需将所有相关概念和公式整理成笔记，并能够准确解释每个概念的含义。

2. 案例分析：学生需从生活中至少找出三个杠杆应用的例子，并详细描述其工作原理。

3. 实践操作练习：学生需在家长的陪同下完成模型制作，并拍摄制作过程及成品照片，记录下调整过程中的观察结果。

4. 难题解答：学生需独立完成题目，并附上解题思路和答案。

如遇困难，可查阅资料或请教老师。

四、作业评价1. 评价标准：根据学生的理论知识掌握程度、案例分析的深度与广度、实践操作的完成度及难题解答的正确性进行评价。

2. 评价方式：教师通过批改作业、课堂提问和小组讨论等方式进行综合评价。

五、作业反馈1. 学生自评：学生完成作业后，需进行自我评价，总结自己在本次作业中的收获与不足。

2. 教师反馈：教师根据批改情况，对每位学生的作业进行点评，指出优点与不足，并给出改进建议。

3. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享彼此的见解和经验，互相学习，共同进步。

六、其他注意事项1. 作业完成时间：本作业预计用时XX小时完成。

第1节杠杆【教学目标】1、知识与技能（1）认识杠杆“五要素”（2）理解杠杆平衡条件。

（3）知道杠杆的一些应用。

2、过程与方法（1）通过观察和实验，了解杠杆的构造。

（2）通过实验探究，了解杠杆的平衡条件。

3、情感、态度与价值观（1）通过了解杠杆的应用，进一步认识物理的应用价值，提高学习物理的兴趣。

（2）培养学生观察能力，实验操作能力和概括能力。

（3）培养学生的科技意识和团队精神。

【教学重点】1、重点是了解杠杆构造（五要素）；2、实验探究杠杆的平衡条件及其探究方法的设计。

【教学难点】1、画力臂；2、杠杆平衡的条件。

【教学器材】杠杆支架钩码回形针（分组，两人一组）【教学过程】1、设置情境，引入新课（演示“蜡烛跷跷板”）师：仔细观察跷跷板，想一想它的两端为什么不断地翘起、落下？大家想了解其中的秘密吗？学完这节书我们就会明白了。

（板书：第二节杠杆）2、学习新课（1）认识杠杆（通过展示图片、录像让学生了解人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具，并了解复杂的机械由简单机械组成，从而说明学习简单机械知识的必要性，引起学生的兴趣，使学生对杠杆有初步的认识。

）师：我们也来学阿基米德利用杠杆（笔）来撬动地球（球），观察、思考什么是杠杆，有何特征？生1：直的硬棒。

生2：能绕一个点转动。

师：好，还有没有别的意见？生3：不一定是直的师：很好，大家赞同他们的意见吗？师生归纳、总结出杠杆的概念。

（板书：杠杆：只要在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体都可以看作杠杆。

）利用动画演示撬棒撬石头，后指出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

板书：1、支点：（O）杠杆绕着转动的支撑点。

2、动力：（F1）使杠杆转动的力。

3、阻力：（F2）阻碍杠杆转动的力。

4、动力臂：（L1）从支点到动力作用线的垂直距离。

5、阻力臂：（L2）从支点到阻力作用线的垂直距离。

）教师示范：画出下图的力臂（并播放动画）把画力臂的方法归纳成口诀：一打点，二画线，三作垂线段具体步骤：1、首先在杠杆的示意图上确定支点O。

八年级物理下册《第十二章简单机械》教案(人教版)第一节杠杆一、创设情景，明确目标如果有一天，你和一个幼儿园的小朋友一起玩。

小朋友想跟你一起跷跷板，但他的体重比你的体重小得多，你能想出什么办法让他能够和你一起玩跷跷板吗？二、自主学习，指向目标学生自学教材第76页至第79页，完成学生用书自主研学部分的内容。

三、合作探究，达成目标1．杠杆仔细观察如下所示的几幅图，找出它们的共同特征。

【教师点拨】(1)如图所示的撬棒、跷跷板、抽水机的手柄，它们有一个共同的特征：一根硬棒，在__力的作用__下能绕着固定点__转动__，这根硬棒就叫杠杆。

(2)为了了解杠杆的作用，我们先对照图来熟悉几个名词。

支点：杠杆绕着转动的点，图中的__O__点；动力：使杠杆转动的力，图中的__F__；有时也用符号F1(或F动表示)；阻力：阻碍杠杆转动的力，图中的__G__；有时也用符号F2(或F阻表示)；动力臂：从支点到动力作用线的距离，图中用__l1__表示；有时也用符号l动表示；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，图中用__l2__表示。

有时也用符号l阻表示。

(3)通常我们把杠杆的__支点__、__动力__、__阻力__、__动力臂__和__阻力臂__称作为杠杆的五要素。

2．杠杆的平衡条件【学生阅读】课本中探究杠杆的平衡条件实验的课文。

【学生思考讨论】步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？步骤2，为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？【教师点拨】(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。

杠杆只有在水平位置平衡，从支点到动(阻)力作用线的距离，即力臂的长度，才可从杠杆上的刻度值直接读出(如右图所示)。

(2)对照教材上的实验步骤，将实验数据填到表格中，对它们进行加、减、乘除等运算，找出它们之间的关系。

(3)杠杆的平衡条件是：动力×__动力臂__＝阻力×__阻力臂__(或写作F1l1＝F2l2)。

.第十二章功与机械教科版八年级下?杠杆?教学案例(第1课时)授课地点：物理实验室授课时间：１课时【仪器材料】铁架台钩码细线杠杠【教学目标】1．知识与技能：〔1〕知道什么是杠杆；〔2〕理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。

〔3〕理解F1×L1=F2×L22．过程与方法：通过举例认识杠杆，会分析杠杆的几个概念。

通过实验探究得出动力×动力臂=阻力×阻力臂3．情感、态度与价值观：体验科学探究的乐趣，了解杠杆在生活中的应用。

【教学重点】认识杠杆。

【教学过程】一、引入新课学生活动设教师活动设计计请学生说出力的三要素，画出点到直线的距离。

通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的主要奉献有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。

阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。

〞置疑：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗？阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆，也就是这节课要.研究的问题。

要求学生观察书上图12－2－3：生活中的常见的杠杆。

二、杠杆认识杠杆2．与杠杆有关的概念要求学生举出其他生活中的杠杆。

进行讨论，找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。

教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。

要求学生分析其余杠杆的固定点。

得到杠杆概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。

“硬杆〞指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体，可以是直的也可是弯的，形状也可以是各种各样，可是方的、圆的等。

要求学生再举其他例子。

例如：用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松。

订书机可以很方便地把纸装订在一起。

首先认识杠杆的几个概念支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。

动力(F1)：使杠杆转动的力。

阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。

动力臂(Ｌ1)：支点到动力作用线的距离。

阻力臂(Ｌ2)：支点到阻力作用线的距离举出生活中其他杠杆。

学生观察图，讨论说出它们的共同特征。

第十二章第1节《杠杆》教学设计（以上教学方法及相应内容由多媒体课件配合完成！）教具学具多媒体课件、铁架台||，杠杆、钩码||，撬棒||，泡沫块（大小各1块）||，细线||，弹簧测力计||，钓鱼竿||，钳子||，剪刀等多种杠杆实物||。

教学过程引入教师活动学生活动设计意图引入课题课件展示：“分胡萝卜”情景问题：到底谁划得来？观看、聆听、判断！激发学生兴趣||，引发思考||，进入“杠杆”主题||。

新课讲授1、图片展示||，介绍常见杠杆：布置自学任务1：（1）76页的“杠杆”内容||。

（2）感受、认识桌上实物杠杆||。

1、学生自学||，认识杠杆基本概念||。

2、对照实物找出五要素||。

感性到理性认识杠杆||。

2、教师“灌输式”教学：介绍“力臂”及画法||。

★方法：先找支点||，再画作用线（有时可不画）||，最后画垂线段！★技巧：做到眼中有（点和线）和无（实物）！展示图片||，并用泡沫块、撬棒模拟演示||，帮助学生认知||，然后按下图4步引导||，理解||。

①②③④布置作图练习||，展示学生答案、标准答案||，并做相关评价||。

学生聆听、思考、理解||，并做杠杆“画力臂”练习！小组自评、互评及纠错！突破“力臂”难点||，让学生熟练掌握“力臂”||，为后面知识做准备！3、教师引导：如何从实物中“抽象”出“物理模型——杠杆”？★技巧：做到眼中有（杠杆及五要素）和无（杂物||，避干扰）！布置练习：画“钓鱼竿”杠杆★教师指导：（1）提供钓鱼竿实物||，请学生演示、感受||，认清“支点”为“后手”位置！（2）利用“绳子拉杆”的办法||，帮助学生直观认识“力的方向”||。

1、学生代表上台体验“钓鱼”过程||，其他同学观察||，画“钓鱼竿”杠杆模型||。

2、学生代表展示、小组互评、纠错！培养学生能够迅速从生活实例中识别杠杆的能力||。

4、教师介绍“杠杆平衡”的定义||，请学生回顾“坐跷跷板”经历||。

学生猜想“影响杠杆平衡的因素”引入、猜想“杠杆的平衡条件”||。

第十二章简单机械本章概述一、杠杆1.定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆.2.五要素:一点、二力、两力臂.(1)“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示.(2)“二力”即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上.动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示.(3)“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“l1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“l2”表示.3.杠杆的平衡(杠杆在动力和阻力作用下静止不动或匀速转动叫杠杆平衡)条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂;公式:F1l1=F2l2.(1)省力杠杆:l1>l2,F1<F2(省力费距离,如撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀).(2)费力杠杆:l1<l2,F1>F2(费力省距离,如人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿).(3)等臂杠杆:l1=l2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向.等臂杠杆的具体应用:天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的).二、滑轮1.滑轮是变形的杠杆.(1)定义:中间的轴固定不动的滑轮.(2)实质:等臂杠杆.(3)特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向.(4)对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G物.绳子自由端移动距离s F(或速度v F)=重物移动的距离s G(或速度v G)(1)定义:和重物一起移动的滑轮.(可上下移动,也可左右移动)(2)实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.(3)特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向.(4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则F=G物.只忽略轮轴间的摩擦则,拉力F=(G物+G动).绳子自由端移动距离s F(或v F)=2倍的重物移动的距离s G(或v G).(1)定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组.(2)特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.(3)理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G物.只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G物+G 动).绳子自由端移动距离s F(或v F)=n倍的重物移动的距离s G(或v G).(4)组装滑轮组方法:首先根据公式n=“奇动偶定”的原则.结合题目的具体要求组装滑轮.三、机械效率定义:对人们有用的功.公式:W有=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总.斜面:W有=Gh.定义:并非我们需要但又不得不做的功.公式:W额=W总-W有=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=fL.定义:有用功加额外功或动力所做的功.公式:W总=W有+W额=Fs=.斜面:W总=fL+Gh=FL.定义:有用功跟总功的比值.公式:η=斜面:η=定滑轮:η===动滑轮:η===滑轮组:η===5.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.通常用百分数表示.某滑轮组机械效率为60%表示有用功占总功的60%.减小机械自重、减小机件间的摩擦.(1)原理:η==.(2)应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s.(3)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计.(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变.(5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多.②提升重物越重,做的有用功相对就多.③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多.8.绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率.第1节杠杆1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂.2.知道杠杆平衡条件.3.了解杠杆的一些应用.【教学难点】引导学生通过探究得出杠杆平衡条件.【教学难点】(1)通过实验,理解力臂概念.(2)杠杆平衡条件的运用.一、情境导入拔图钉:让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别拔图钉. 男生:空手拔图钉,结果没拔出.女生:使用羊角锤拔图钉,结果图钉很容易拔出.二、新课教学讨论:下列工具工作时有什么共同特征?共同特征:有力作用在物体上、绕着固定点转动、硬棒.硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆.提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?支点(O):杠杆绕着转动的点动力(F1):促使杠杆转动的力阻力(F2):阻碍杠杆转动的力动力臂(l1):从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(l2):从支点到阻力作用线的垂直距离提问:什么是力臂?力臂是支点到力的作用线的垂直距离.(1)力臂是一定在杠杆上吗?答:不是.(2)杠杆是否都是直的?答:杠杆可以是直的,也可以是弯的.(3)若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变? 答:要改变.画力臂的方法是:(1)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力;(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;(3)从支点作出到力的作用线的垂直线;(4)用大括号将力臂括上,并标上符号.画出图中杠杆各力的力臂讨论:体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来?杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时,我们就说杠杆平衡. 问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡呢?探究杠杆的平衡条件:(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:假设一:=.假设二:F1l1=F2l2.(3)测量的物理量:力、力臂.(4)实验器材:杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计.(5)实验操作①调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡(保证力臂沿杠杆,便于测量;消除杠杆自重对实验结果的影响).②1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.③改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验.④1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.(1)省力杠杆:由F1l1=F2l2,因为l1>l2,所以F1<F2这是省力杠杆,省力杠杆的特点:省力、费距离.生活中的省力杠杆(2)费力杠杆:由F1l1=F2l2,l1<l2,得F1>F2,这是费力杠杆.费力杠杆的特点:费力、省距离.生活中的费力杠杆(3)等臂杠杆的特点:不省力、也不省距离.由F1l1=F2l2,l1=l2,得F1=F2,这是等臂杠杆.(4)三类杠杆的对比省力杠杆费力杠杆等臂杠杆概念动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆特点省了力,但费了距离费了力,但省了距离不省力也不费力实例撬棒、铡刀、瓶起子、镊子、理发剪刀天平【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第1节杠杆一、杠杆及杠杆的五要素二、杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2三、生活中的杠杆四、杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是( A )2.下列杠杆平衡的是(杆重和摩擦均不计)( C )3.如图所示,在杠杆的a处悬挂两个相同的钩码,若要使杠杆在水平位置平衡,可以采取的措施是( D )4.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将( C )5.某同学分别用如图所示的a,b两种方法挑着同一个物体行走,a图中肩受到的压力小于b图中肩受到的压力;a图中手施加的动力小于b图中手施加的动力.(均填“大于”“等于”或“小于”).筷子,被外国人誉为“东方的文明”,是中华民族的国粹.它的使用,标志着中华民族文明的进步.美国哈佛大学一位人类学家认为,中国最古老的筷子的出现,大约是在公元前1 200多年以前,比西方人使用刀叉要早几百年.2.我国古代的简单机械(杠杆)我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的,因此简单机械的成就也是辉煌的,杠杆的应用非常广泛.对于杠杆,在《墨经》中科学地叙述了其平衡原理,“相衡,则本短标长”.这里的“本”是指靠近支点一边的杆,“标”是指靠近重锤一边的杆.如果两边平衡,杠杆一定是水平的,被测重物一边杆短,重锤一边杆长.又说:“两加焉,重相若,则标必下,标得权也”,这就是说杠杆平衡后,两边加相等的重物,平衡会破坏,标这一边必然下降,这叫做“标得权”.从以上论述可以看出,墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理.第2节滑轮1.认识定滑轮和动滑轮.2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.3.会根据要求使用和组装滑轮.4.了解其他简单机械(轮轴、斜面等)的一些应用.【教学重点】探究定滑轮、动滑轮的特点及实质,滑轮组省力情况的判断.【教学难点】理解定滑轮和动滑轮是变形的杠杆.一、新课导入这个故事中起到关键作用的是哪个部件?你见到过吗?我们用力向下拉绳子,国旗上升,你知道旗杆的顶部有什么装置吗?以此引入新课.二、新课教学滑轮:主要部分是能绕轴转动的轮子.滑轮结构,如图所示.想想议议:(1)你知道为什么会这样吗?(2)下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?国旗上升时,旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动. 货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动. 滑轮的分类研究定滑轮和动滑轮的特点播放多媒体视频定滑轮特点:(1)可以改变用力方向.(2)既不省力也不费力,也不省距离.(3)本质上,相当于一个等臂杠杆.动滑轮特点:(1)可以省一半的力,但不改变力的方向.(2)力的关系:F=.(3)距离关系:s=2h.(4)实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.思考1:动滑轮中,若拉力F沿斜上方拉,F=G吗?因为动力臂l1减小,所以动力F增大要使动滑轮省一半的力(省力最多),必须使绳子沿竖直方向拉.思考2:使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向.那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其既可以改变力的方向,又能省力?用以下的动滑轮和定滑轮,可以组成怎样的滑轮组呢?播放滑轮组实验视频展示滑轮组动画(1)滑轮组用几段绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即F=.(2)手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即s=nh.(忽略绳重与摩擦)滑轮组小结:①有几段绳子与动滑轮相连,n就为几;②重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离s=nh;③力的关系:F=G物(不计摩擦、绳重和动滑轮重).F=(G物+G动)(不计摩擦、绳重).(3)轮轴与斜面几种轮轴①井上的辘轳从右边看过去,可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆.②汽车方向盘③水龙头动力臂大于阻力臂——省力杠杆.(4)其他轮轴轮轴:省力、费距离.(5)斜面也是一种省力机械斜面:省力、费距离.【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题? 学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第2节滑轮1.定滑轮:转轴固定不动的滑轮.特点:不能省力,但可以改变力的方向.实质:等臂杠杆.2.动滑轮:转动轴与重物一起移动的滑轮.特点:能省力一半,但不能改变力的方向.实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆.特点:使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一.1.如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法,所用拉力分别是F1,F2和F3,下列式子中正确的是( C )1>F2>F31<F2<F31=F2=F32>F1>F32.如图所示,不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800 N,而绳上吊着的静止的“绅士”重500 N,则米袋对地面的压力为( C )A.500 NB.250 NC.300 ND.800 N3.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面),其中最省力的方案是( C )4.小汉同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符.面对这一事实,下列做法中最不可取的是( B ) 实验次数物重G/N 拉力F/N123B.实验失败,停止实验C.改进实验条件,重新实验D.查阅资料,了解结论的适用条件1.我国古代的简单机械——辘轳辘轳的制造和应用,在古代是和农业的发展紧密结合的,它广泛地应用在农业灌溉上.我国在公元前1100年以前就发明了辘轳,根据《物原》记载:“史佚始作辘轳”(史佚是周代初期的史官).辘轳的应用在我国时间较长,虽经改进,但大体保持了原形,说明在3 000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳.解放前在我国的北方缺水地区,仍在使用辘轳提水灌溉小片土地.汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机,其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置.这种起重机的优点是机动性好,转移迅速.缺点是工作时须支腿,不能负荷行驶,也不适合在松软或泥泞的场地上工作.汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车,符合公路车辆的技术要求,因而可在各类公路上通行无阻.此种起重机一般备有上、下车两个操纵室,作业时必需伸出支腿保持稳定.起重量的X围很大,可从8吨~1 000吨,底盘的车轴数,可从2~10根.是产量最大,使用最广泛的起重机类型.在起重臂里面的下面有一个转动卷筒,上面绕钢丝绳,钢丝绳通过在下一节臂顶端上的滑轮,将上一节起重臂拉出去,依此类推.缩回时,卷筒倒转回收钢丝绳,起重臂在自重作用下回缩.这个转动卷筒采用液压马达驱动,因此能看到两根油管,但不是油缸.第3节机械效率1.了解什么是有用功、额外功和总功.2.理解什么是机械效率.【教学重点】知道有用功、额外功和总功,理解机械效率.测量滑轮组的机械效率.【教学难点】测量简单机械的机械效率.一、新课导入直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?二、新课教学实验演示:使用动滑轮是否省功?(1)如图(甲),用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功.(2)如图(乙),用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,再次计算拉力所做的功.这两次拉力所做的功一样吗?为什么?(甲)图中拉力所做的功:W甲=F甲s甲=2 N×h(乙)图中拉力所做的功:W乙=F乙s乙=1.2 N×2h所以W甲<W乙实验结果表明,虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度,但第二次拉力做功反而多一些.这说明,使用动滑轮省力,但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响,我们要多做功.有用功:对人们有用的功.额外功:人们不需要而又不得不做的功.总功:有用功与额外功之和.W总=W有+W额.思考一: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?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功.思考二:如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?捞桶做的功是有用功,提水做的功是额外功.(1)定义:有用功跟总功的比值.(2)公式:η==.讨论:W额>0,W总>W有,所以η<1.W额=0,W总=W有所以η=1(理想状态).注:机械效率常用百分数来表示.×104 J,起重机的机械效率是多少?g取10 N/kg.解析:重物的重力×103 kg×10 N/kg=5×103 N起重机提升重物所做的有用功W有=Gh=5×103 N××104J起重机的机械效率η===44%.答案:44%【巩固练习】一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m.如果额外功是9 600 J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?解析:起重机做的有用功、总功为W有=Gh=3 600 N××104JW总=W有+W额×104×104 J机械效率η===60%.×104×104 J 60%小资料起重机的机械效率一般为40%~50%;滑轮组的机械效率一般为50%~70%.抽水机的机械效率为60%~80%.【实验目的】(1)学习安装滑轮组.(2)学习测滑轮组的机械效率.(3)分析得出提高滑轮组机械效率的方法.【实验原理】η==.讨论:为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?钩码重G,拉力F,钩码上升的高度h,拉力通过的距离s.【实验器材】刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组两个、铁架台、长约2 m的细绳.播放测量滑轮组实验视频,播放提高机械效率的方法视频.提高机械效率的方法(1)减小机械间的摩擦力.例如加强机械运动部位的润滑.(2)改进机械的结构,减小机械自重,例如动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率.(3)增加物重.【知识拓展】探究斜面的机械效率【提出猜想】斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关.【实验器材】长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺.【实验装置】【实验过程】(1)测量小车的重量,记录数据.(2)把小车用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉;分别记录拉力F、小车沿斜面移动的距离s、小车上升的高度h.(3)改变斜面的倾斜程度,重复步骤(2).注意事项要匀速拉动物体;拉力要与斜面平行;及时记录数据.记录表格斜面倾斜程度小车质量G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η%较缓较陡很陡结论:光滑程度相同的斜面,斜面越倾斜,越费力,机械效率越高.分析:当斜面长度、高度、物重都相同时,斜面越粗糙,摩擦力越大,拉力越大,总功越大,有用功不变,机械效率越低.结论:斜面越粗糙,机械效率越低.【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第3节机械效率一、有用功:对人们有用的功额外功:人们不需要而又不得不做的功.总功:有用功与额外功之和.二、机械效率:有用功跟总功的比值公式:η==三、测量滑轮组的机械效率四、测量斜面的机械效率1.某同学不小心把水桶掉进井里,当他把桶从井里捞上来时,桶里带了一些水,下列有关有用功、额外功、总功的说法中正确的是( C )2.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( C )C.两种情况下,小文做的有用功一样多3.如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是( D )word4.如图所示,X伟同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s=2 m.则(g取10 N/kg)( B )A.推力的功率为40 WB.斜面的机械效率为75%C.推力做的总功300 JD.斜面对物体的摩擦力为100 N5.一斜面长4.8 m、高1.2 m,把重为1 200 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,沿斜面的拉力为400 N,则总功为 1 920 J,有用功为 1 440 J,额外功为480 J.力(填“力”“功”或“距离”).用重为2 N的动滑轮匀速提升一个重物时,动滑轮的机械效率为75%;若改用重为1.5 N的动滑轮匀速提升同一重物,此动滑轮的机械效率为80% .(不计绳重和摩擦)机械效率与机械效益的联系和区别机械效率与机械效益是两个比较类同的概念,使用时稍不留心就要混淆.经过以上分析,我们可以得出以下两点:(1)机械效率是描写机械做功本领程度的一个物理量,它研究机械做功情况时引出;机械效益是描述机械省力程度的一个物理量,它研究机械省力情况时引出.(2)机械效率与机械效益都是一个无单位的纯数,机械效率η总是小于1,而机械效益A可以小于1,也可以等于1或大于1.21 / 21。