2019版八年级物理下册第十二章简单机械教案 新人教版

第十二章简单机械本章复习和总结【教学目标】1.认识杠杆,知道杠杆的的种类及其应用,理解杠杆的平衡条件.2.知道滑轮、斜面等简单机械的特点,会使用简单机械改变力的大小和方向.3.理解什么是机械效率,能正确分析简单机械的机械效率,并能进行功、功率、机械效率的综合计算.【教学方法】1.归纳法：通过对本章知识的归纳总结,体会知识内容之间的联系,进而系统复习本章知识.2.引导分析法：通过引导学生对典型事例的分析,帮助学生进一步理解物理概念、规律,锻炼学生分析问题、解决问题的能力.3.讲练结合法：通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解知识的内涵,熟悉解题方法与技巧.【教具准备】多媒体课件【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.【本章总结】1.知识结构（用多媒体展示并总结）2.例题讲解（用多媒体展示）杠杆及其平衡条件例题1 小强在探究“杠杆的平衡条件”时：（1）为了便于测量力臂,他先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在________位置平衡；（2）下表是小强的实验记录,在这两组数据中,他发现实验序号为________的一组数据是错误的.经检查,结果是测量阻力臂时读错了,阻力臂的实际值应为________m；通过探究,小强得到杠杆的平衡条件是________.答案：（1）水平（2）1 0.6 F1·l1=F2·l2（或动力×动力臂=阻力×阻力臂）例题2 如图甲所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡.此状态下拉力F1=______N.试作出F1的力臂l1.解析：过支点O向动力F1的作用线（需要延长）作垂线,垂线段即是动力臂l1,由直角三角形的性质,知道l1=12OB,又知阻力臂l2=12OB,所以动力臂等于阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1·l1=F2·l2,有F1=F2=6N.答案：6 F1的力臂如图乙所示.滑轮和其他简单机械例题3如图所示,正常使用时属于费力机械的是（）解析：定滑轮是等臂杠杆,不省力也不费力；扳手、自行车的车把均是轮轴,属于省力杠杆；镊子是费力杠杆.答案：C例题4 如图所示,图中是一个______滑轮,如果物体在水平面上做匀速直线运动,拉力F 为10N,物体受到的摩擦力大小为_____,若F 拉滑轮运动的速度是1m/s,则物体A 移动的速度是______.解析：选择滑轮作为研究对象,无论装置怎么改,都是受三个力,且三个力都平衡,作用在轴心上的力等于作用在绳上的力的2倍,F=2 F 1=2F 2,如图所示,绳子一端移动速度等于物体移动速度的2倍,即v 绳=2v 物.答案：动 5N 2m/s例题5 如图所示,滑轮下挂重500N 的物体G,滑轮重40N,绳和杠杆都是轻质的.要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A 点所加的竖直向上的力F 应是（杠杆上标度的间距相等）（ ）A.270NB.360NC.540ND.720N解析：本题是一道简单机械的组合题,题目中用到了杠杆和滑轮.先研究滑轮,这是一个动滑轮,它可以省一半的力,物体和滑轮的总重为：G总=500N+40N=540N,因此绳子对杠杆的拉力（即杠杆的阻力）为F 阻=12G 总=270N.再研究杠杆,设相邻两个标度间的距离为l,则动力臂为3l,阻力臂为4l,根据杠杆的平衡条件：F 1·l 1=F 2·l 2,得·4270436033F l N l F N l l⋅===阻. 答案：B机械效率例题6 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为η=_____.（用已知或测量的物理量符号表示）（2）本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是：__________________________.（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).解析：利用杠杆来提升重物,弹簧测力计的拉力所做的功为总功,提升钩码时,对钩码做的功为有用功,克服杠杆的重力做的功为额外功,根据功的计算式和机械效率的定义可得杠杆机械效率的表达式12100%GhFhη=⨯；在钩码重一定时,提升相同高度,则有用功一定,因此影响机械效率的主要原因是额外功,即克服杠杆的重力所做的功；当钩码位置移到C点时,将钩码提升相同的高度,则杠杆的重心向上移动的距离变小,即额外功减小,根据机械效率的定义可知,此时机械效率变大.答案：（1）12100%GhFh⨯（2）杠杆的自重（3）变大例题7 小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示.下表是他们实验记录的有关数据.（1）在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了__________________________________.（2）在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是______.（3）分析第1、2、3次实验数据,可以得出：当其他条件一定时,_____________________________________.（4）若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大.你认为存在的问题是：____________________________________.（5）实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越______（填“省力”或“费力”）.解析：通过表格数据1、2、3可以看出,斜面的机械效率与粗糙程度有关,斜面越粗糙,机械效率越低；拉物体时拉力沿斜面向上,拉力做的功为W=Fs为总功,克服木块重力做的功W有=Gh为有用功,其机械效率WWη=有总；实验的1、4、5次实验中斜面的倾角不同,斜面的粗糙程度不同,没有很好地控制变量,故不能得出正确的结论；通过实验2与4或3与5可以看出,在斜面粗糙程度相同时,斜面的倾角越小,所用的拉力越小,即越省力.答案：（1）改变接触面的粗糙程度（2）6 58.3% （3）斜面的粗糙程度越大（或小）,斜面的机械效率越低（或高）（4）没有控制接触面的粗糙程度相同（5）省力【课后作业】完成本课时对应练习.。

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。

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)。

第一节杠杆（第一课时）(一)学习目标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。

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。

(二)教学重难点(1)重点：理解杠杆的平衡条件(2)难点：从常见的工具和简单机械中识别杠杆，理解力臂的概念。

(三)教学准备杠杆支架、钩码、刻度尺、线(四)教学过程一、引入新课请学生阅读教材引言部分，使学生了解简单机械在生产、生活中有广泛的应用，认识到学好这部分知识具有实际的意义，自然引入杠杆一节的学习内容。

二、什么是杠杆？出示一些实物，象瓶起子，剪刀等并演示如何使用。

请学生归纳其相同点。

1、定义：一根硬棒，在力的作用下，如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。

请学生介绍生活中还有哪些物体可以看作杠杆？要点：(1)硬棒(2)绕着固定点转动三、几个名词1、动力：使杠杆转动的力F12、阻力：阻碍杠杆转动的力F23、支点：绕着转动的那个点O4、动力臂：从支点到动力作用线的距离l15、阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2PS：力的作用线指的是经过力的作用点沿力的方向所在的直线。

力臂不是支点到力的作用点的距离!学生练习：作图P68动手动脑学物理第3小题。

四、探究杠杆的平衡条件1、什么叫杠杆的平衡杠杆静止或匀速转动状态称为杠杆的平衡。

2、小实验：请一个大同学和一个小同学做推门比赛。

(大同学推靠近门轴方向，小同学推远离门轴方向)通过亲自动手，感受平衡时应与力的大小和作用点等因素有关。

为下面探究中的猜想做铺垫。

3、探究过程(1) 提出问题：杠杆的平衡条件是什么？(2) 猜想与假设：从刚才的实验出发，引导学生猜想。

(3) 设计实验，制订计划(4) 进行实验，收集证据如课本第65页。

(5) 分析与归纳：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂写成：F 1l 1= F 2l 2 或F 1F 2 =l 2l 1即：力与力臂成反比(6) 评估：a 、 为什么在实验前，要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡？b 、 如果不用钩码而用弹簧测力计进行实验，应注意什么问题？4、 学生练习动手动脑学物理(五)小结(六)作业练习册第（1）课时课题：书法---写字基本知识课型：新授课教学目标：1、初步掌握书写的姿势，了解钢笔书写的特点。

第十二章简单机械第1节杠杆导入一:展示图片:一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球.提问:这幅图的内容是什么?能联想到什么?观察,交流感想,并踊跃回答,说出自己的看法.阿基米德的名言显示了科学家基于科学理论的宏大气魄,也使我们接触到杠杆这个词.会心地接受,体会到“一人之力可以撬动地球,使用杠杆似乎是可以省力的”,急于了解有关杠杆的科学理论.[设计意图]创设情景活跃课堂气氛,引入课题.导入二:下图的漫画是小兔和小猴分萝卜吃的情景,小兔认为自己胜利了,而小猴却认为小兔中计了.你认为小猴和小兔谁分到的萝卜重?导入三:趣味游戏激发悬念1.主持游戏:老师这里有一些钉子要拔出来,哪位同学愿意帮老师?学生参与游戏.2.老师这里可以提供一些工具,让同学试着去撬起来,然后告诉同学你的感受.这是为什么呢?用螺丝刀撬,用羊角锤撬,其他学生观看后重复.[设计意图]从活动引入,调动课堂气氛,引发学生学习兴趣,培养学生学习的积极性.一、杠杆生活中有很多帮助人们工作的工具,实质上都是杠杆.同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗?出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材,让学生选择工具起出钉子、打开饮料.同学们课前也准备了不少相关的工具,请拿出来操作一下,互相讨论一下你的感受,说一说我们在使用这些工具时,有什么共同特点?举出实例或拿出自己事先准备的实物,踊跃地上讲台操作,其余学生进行观察并讨论.观察与思考后回答:工具在转动,可以省力,有一个固定点,工具没有变形.这些工具在工作过程中,都像杠杆在撬动重石一样(投影片),可以绕一个固定点转动,本身没有变形.观察投影片,对照自己使用工具的情形,确认这些特点的存在.[设计意图]联系实际生活中的实例进行学习,再现生活情景,激发学习兴趣.阿基米德要的那个支点,是指图中的哪个点?为什么这个点如此重要?明白“支点”对构成杠杆的重要性.[设计意图]锻炼分析实际问题的能力.杠杆:能绕固定点转动的硬棒.画出用杠杆撬动重物的示意图.观察黑板上教师所画示意图,在笔记本上画图,标出杠杆的五要素.着重从数学角度确定力臂的定义,回答:“点”“线”“距”的含义.观察、思考后举手回答.杠杆五要素:1.支点O.2.动力F1.3.阻力F2.4.动力臂L1.5.阻力臂L2.点拨:力臂可简称为“点线距”[知识拓展]力的作用线:通过力的作用点沿力的方向所引的直线,叫做力的作用线,无论是动力还是阻力,作用在杠杆上的这两种力,其作用效果正好相反,一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要的方向转动的力叫做阻力.力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用.[过渡语]动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系呢?思路一(1)提出问题:杠杆满足什么条件才能水平?(2)猜想与假设:让学生充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看,什么叫杠杆的平衡.学生猜想如下:①F1+L1=F2+L2,②=,③F1-L1=F2-L2,④F1×L1=F2×L2.教师带领学生分析以上猜想,甄别那些明显错误的猜想,如①F1+L1=F2+L2,③F1-L1=F2-L2,力和力臂单位不一样是不能加减的.将学生分成两部分分别探究②=,④F1×L1=F2×L2.(3)制订计划与设计实验设计实验方案:(引导学生讨论,实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道.实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案.)实验目的:探究杠杆的平衡条件.实验器材:杠杆、铁架台、钩码.实验步骤:①把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.※为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?(因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出.)※调节杠杆平衡的方法:左沉右旋,右沉左旋.②在杠杆两边挂适当钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,计算两力的大小,并读出两力臂的值,将力和力臂的数值填入表中.(重复3次)(4)进行实验与收集证据.实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm123分析判断:在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2的结论,要求学生认真分析数据,找到出错的原因,为以后的学习打下坚实的基础.(5)讨论、交流、合作.你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?(6)得出结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂 (F1×L1=F2×L2)[知识拓展]正确理解杠杆的平衡条件:(1)研究杠杆平衡条件的实验是杠杆在水平位置平衡进行的,但是在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在很多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到了几个力作用而平衡,所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态.(2)从动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小.(3)利用杠杆平衡条件进行计算时,单位要统一,动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一.思考二请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具,做一个杠杆水平平衡实验.我们可以用大物体平衡小物体,那么,在杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?学生猜想:(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂.(2)动力+动力臂=阻力+阻力臂.(3)=.[设计意图]创设情景,学生参与游戏活跃课堂气氛,通过亲自体验,可以加深记忆,在激起兴趣的同时还可以降低后面设计实验的难度.将学生猜想写在黑板上,并鼓励有创意和科学思维的猜想.发放学生分组实验器材.请同学们利用老师刚才所发的实验器材,设计一个实验,对杠杆的平衡条件进行探究.在学生进行初步设计后,组织交流设计思想,通过交流讨论,使学生明白:(1)实验中动力和阻力是人为规定的.(2)“怎样确定力臂”是这个实验的难点,可以在实验中使杠杆水平平衡,直接数出杆上的格子数就是力臂的大小.(3)设计一个好的表格对探究活动能否成功很重要.请同学们针对所要测量的内容,参照教材P77所示“实验”,设计好实验步骤和记录表格,然后动手进行实验.测量次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm123456熟悉并清点器材,学生设计实验,确定需测量的物理量、测量工具和测量方法.通过交流回答:(1)动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定,或者用弹簧测力计测出.(2)力臂大小可以通过数格子数确定.(3)使杠杆水平静止是平衡,但在其他位置处于静止状态也是平衡.让完成情况较好的实验组报告实验结论,组织学生对实验结果进行分析.综合学生的讨论结果,对板书中学生的猜想进行评价,得出正确结论.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2.[过渡语]在生活中,我们经常使用杠杆,是不是使用杠杆都能省力呢?(1)探究活动:准备好一个书包、一根1.5米长的杆,请一位同学体验撬书包的方式和感觉.体验撬书包的感觉:书包离肩很近,感觉轻松;书包离肩很远,感到吃力.发现杠杆在不同的情况下既可以省力,又可以费力.[设计意图]切身体验,加深影响,让学生进一步体会到物理是有用的.(2)将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类,并对不同类型的杠杆的特点及功能做总结.杠杆分类力臂关系平衡时力的比较特点应用举例省力杠杆L1>L2F1<F2省力费力距撬棍费力杠杆L1<L2F1>F2费力省力距筷子等臂杠杆L1=L2F1=F2不省力不费距离托盘天平理解杠杆分类原理,结合实际记忆不同杠杆的特点及应用.[设计意图]分类总结,便于记忆.[知识拓展]既省力又省距离的杠杆是不存在的.判定杠杆的种类,主要通过比较动力臂和阻力臂的大小进行判断,因此对于较复杂的杠杆,最好在图上找到支点、动力、阻力,然后画出动力臂和阻力臂进行比较,对一些不容易判断力臂大小的我们也可以根据杠杆是省距离还是费距离的角度来分析,省距离的(如:用筷子吃饭)费力,费距离的(如:羊角锤)省力.1.定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆.2.五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的点.(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距离.(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离.3.力臂画法:(1)找支点O.(2)画力的作用线.(3)画力臂(过支点作力的作用线的垂线).(4)标力臂.4.探究杠杆平衡的实验:(1)杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动.(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡.目的:可以方便地从杠杆上读出力臂.(3)结论:杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,公式:F1L1=F2L2.5.杠杆的分类及应用:(1)等臂杠杆:F1=F2,L1=L2,不省力也不省距离.例:托盘天平.(2)省力杠杆:F1<F2,L1>L2,省力费距离.例:羊角锤、开瓶器.(3)费力杠杆:F1>F2,L1<L2,费力省距离.例:钓鱼竿、筷子.1.如图所示,一位母亲推着婴儿车行走,当前轮遇到障碍物时,母亲向下按扶把,若把婴儿车视为杠杆,这时杠杆的支点是;当后轮遇到障碍物时,母亲向上抬起扶把,这时婴儿车可视为(填“省力”或“费力”)杠杆.解析:当前轮遇到障碍物向下按扶把时,婴儿车绕后轮转动,所以后轮是支点;当后轮遇到障碍物向上抬起扶把时,婴儿车绕前轮转动,所以前轮是支点,这时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.【答案】后轮省力2.如图,这款图钉来自一位初中生的创意,翘起部分为我们预留出施力空间,图钉作为杠杆,其支点是()A.A点B.B点C.C点D.O点解析:这个装置的目的是能把图钉拔出来,该图钉的工作过程是这样的:用力向上撬图钉的A点,图钉绕着C点顺时针转动,使图钉被拔出.由此可知作用在A点使图钉顺时针转动的力是动力;作用在B点,阻碍图钉被拔出的力是阻力;C点是支点.故选C.3.下列机械或工具的使用,属于费力杠杆的是 ()解析:羊角锤目的是拔出钉在木头中的钉子,通过费距离,省力,达到徒手不能达到的效果,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子是通过费力,节省距离,夹到距离身体较远的食物,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;通过起瓶器开启瓶塞是通过费距离达到省力的目的,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;独轮车动力臂大于阻力臂,以省力搬动更多的重物,所以是省力杠杆.故选B.4.如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A,C两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于水平平衡.如在木棒的A,C两点各增加一个同样的钩码,则木棒 ()A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏,转动方向不确定解析:由于木棒原来处于平衡状态,因OA=OC,在木棒的A,C两点各增加一个同样的钩码时,两边的力和力臂的乘积仍相等,木棒仍平衡.故选C.5.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面.则()A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍解析:两次抬起水泥板时的情况如图所示:在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以阻力臂都等于动力臂的二分之一.根据杠杆的平衡条件F==G.所以前后两次所用的力相同.故选D.一、教材作业【必做题】教材第80页动手动脑学物理的1,2,3,4题.第2节滑轮导入一:极具险绝奇观的天门山盘山公路——“通天大道”是天门山的一大景观,通天大道态势险绝,荡气回肠,两侧绝壁千仞,空谷幽深,它全长不到11公里,海拔却从200米急剧提升至1200米,多达九十九弯,弯弯紧连,似玉带环绕,层层迭起,宛若飞龙盘旋,直通天际,使人惊奇,堪称天下第一公路奇观.盘山公路为什么要修得“曲曲折折”?导入二:展示照片,提出问题.展示滑轮组图,请学生观察图片中这种机械的结构.仔细观察,回答问题.滑轮:边缘有凹槽,能绕轴转动的小轮.展示教科书中旗杆和起重机的图片,提问:下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?看图,思考并回答: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.[设计意图]通过生活中的实例,让学生分析,拉近物理与生活的关系,反映出物理是有用的.导入三:师:每个星期一的早晨我们全校的师生都要举行庄严的升旗仪式,走上升旗台,当一名光荣的“升旗手”是我们每一位同学梦寐以求的愿望.大家想不想做升旗手?让我们做一回模拟“升旗手”吧.你的实验桌上有铁架台、钩码、棉线,我们用铁架台代替旗杆,用钩码代替国旗,用棉线代替绳子,用升旗的方法把钩码升起来,能办到吗?学生动手实验,教师巡回指导.[设计意图]创设教学情景,让学生快速进入滑轮知识学习.观看了大家的“升旗”,发现有的小组直接向上拉绳子,把钩码位置升高;有的小组是把绳子绕过铁架台顶端的横杆,通过向下拉绳子把钩码位置升高.他们谁是合格的“升旗手”?思考:把绳子绕过铁架台顶端的横杆,来模拟升旗,这个“横杆”起什么作用?引导学生分析:横杆起着改变用力方向的作用.模拟升旗时,绳子要在横杆上滑动,这样会产生摩擦力.拉动时会费力,怎样改进才能减小摩擦呢?(让横杆表面光滑些,用滚动代替滑动).与减小摩擦知识联系,起到温故知新的作用.同时又能让学生更好地理解滑轮的结构.用滚动代替滑动就是要在轴上套一个轮子,它是什么样子呢?(教师出示滑轮)看!这就是套在轴上的轮子,我们叫它滑轮.在你们实验桌的抽屉里都有两个滑轮,现在你们把它们拿出来,仔细观察滑轮的结构,试着画出滑轮的结构简图.[设计意图]学生画出滑轮结构简图.为进一步研究滑轮做好铺垫.一、定滑轮和动滑轮思路一利用桌上的实验器材,通过滑轮来提升钩码,看谁的办法又快又多?一会向大家展示你的设计并画出示意图.学生进行实验.有了“升旗”的经验,很容易组装成定滑轮;有的同学还能够组装出动滑轮,甚至滑轮组,老师有意识地找出设计使用定滑轮和动滑轮的同学,让他们展示设计的成果.[设计意图]创设任务情景,让学生创造性地完成任务,能培养学生的学习兴趣,培养创新能力.针对图,请学生观察,看两种方法提升钩码时有哪些不同?在比较轴是否移动的基础上总结出定滑轮和动滑轮的定义.学生讨论并回答:一个滑轮的轴固定不动,另一个滑轮的轴随着上升.用力方向不同.思考:我们知道力有三要素,就是力的大小、方向和作用点.定滑轮能改变力的方向,是否能改变力的大小?动滑轮不能改变用力的方向,能否改变力的大小?下面通过实验进行探究.请同学们结合实验,思考以下问题:1.使用定滑轮的好处是什么?2.使用定滑轮可以省力吗?3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?学生进行探究定滑轮特点的实验.根据实验现象和数据分析思考.[设计意图]培养学生科学探究的能力.总结:使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向.[知识拓展](1)在不考虑定滑轮轴间摩擦和绳重等因素时,被提升物体的重力与绳的自由端的拉力大小是相等的,所以使用定滑轮不省力.(2)在不考虑悬绳伸缩等因素时,重物被提升的高度与拉力作用点移动的距离是相等的,所以使用定滑轮不省距离,如图甲所示.(3)所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图乙中F1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图乙中得到使重物G上升的力).请同学们结合实验,思考以下问题:1.使用动滑轮能改变动力的方向吗?2.使用动滑轮可以省力吗?3.使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?学生进行探究动滑轮特点的实验.根据实验现象和数据分析思考.总结:使用动滑轮可以省力,但费距离,且不改变力的方向.利用课件,引导学生分析定滑轮和动滑轮的实质.(1)回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系.请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变.引导学生分析思考得出结论.得出结论:定滑轮实质是一个等臂的杠杆.(2)找出动滑轮的支点,强调这是一个瞬时支点,拉力的方向一定要竖直向上,确定其动力臂和阻力臂,并比较其大小关系.(动力臂是阻力臂的2倍)请学生进一步分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大(动力臂变小).[设计意图]这样学生可以理解用弹簧秤通过动滑轮来拉钩码,读取弹簧秤的示数时,跨过动滑轮的两条绳要竖直、平行.引导学生分析思考得出结论.得出结论:动滑轮实质是一种能省力的杠杆.[知识拓展](1)在不考虑动滑轮自身重力、绳重、绳与轴间摩擦等因素时,提升动滑轮的动力是被提升物重的,所以使用动滑轮能省一半力.(2)在不考虑绳伸缩等因素时,被提升的物体每上升h,绳的自由端要上升2h,所以说使用动滑轮要费一倍距离(如图所示).[过渡语]定滑轮可以改变力的方向,但不能省力.动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.能否得到这样一种机械,它既可以省力,又可以改变力的方向呢?思路二给出定滑轮的定义:我们把不随物体一起移动的滑轮,叫做定滑轮.学生:结合刚才的图片尝试理解这一概念.演示实验教师演示定滑轮实验,将数据填入表中.物重G/N 物体移动方向物体移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离s/m观察实验,分析数据.请同学们结合实验,思考以下问题:1.使用定滑轮的好处是什么?2.使用定滑轮可以省力吗?3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?学生讨论后回答:1.能改变动力的方向.2.不能省力.3.不能省动力作用点移动的距离.总结:使用定滑轮不省力,不省距离,但可以改变力的方向.[设计意图]让学生通过实验现象和数据,思考和总结定滑轮的特点.讲授:给出动滑轮的定义:我们把随着物体一起移动的滑轮,叫做动滑轮.演示实验教师演示动滑轮实验,将数据填入表中.物重G/N 物体移动方向物体移动距离h/m拉力F/N拉力方向拉力移动距离s/m请同学们结合实验,思考以下问题:1.使用动滑轮能改变动力的方向吗?2.使用动滑轮可以省力吗?3.使用动滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?学生讨论后回答:1.不能改变动力的方向.2.可以省力.3.费动力作用点移动的距离.总结:使用动滑轮可以省力,但费距离,且不改变力的方向.[设计意图]让学生通过实验现象和数据,思考和总结定滑轮的特点.二、滑轮组学生思考归纳学生的发言:把定滑轮和动滑轮组装在一起,应该就可以了.定义:我们把定滑轮与动滑轮的组合,叫做滑轮组.提问:它在工作时,有什么特点呢?同学们可以结合前面所学习的知识,猜测一下.组织学生进行实验:我们通过实验验证一下你的猜测是否正确.大胆猜测.提问:一个定滑轮和一个动滑轮,有哪些绕线的方法?可以画出绕线的示意图.[设计意图]画图更形象,学生易于接受.这两种绕线方法有什么不同?请从以下几个方面进行思考.(1)绳子的起点.(2)拉力的方向.(3)拉力的大小.(4)移动的距离.讨论:如何确定承担物重的绳子的股数?经过讨论得出:使用滑轮组时,用几段绳子吊着动滑轮和物体,则提起物体的力就是动滑轮重和物重的几分之一,且每段绳子中的力都相等.总结:1.把定滑轮和动滑轮的组合装置称为.它既可以,还可以.2.滑轮组的特点:(1)绳子自由端移动的距离s与物体上升的高度h之间的关系s=h.(2)绳子自由端移动的速度v与物体上升的速度v物之间的关系v=v物.(3)不计滑轮重、绳重和摩擦时,作用在绳子自由端的拉力F与物体的重力G的关系F=G.[设计意图]及时总结,便于学生掌握知识.[知识拓展](1)在不考虑动滑轮重、绳重、摩擦等因素时,使用滑轮组提起重物所用的力就是物重的n分之一,即F=G物.(n表示承担物重的绳子的段数)(2)如果只是不考虑绳重及摩擦,而动滑轮的重不能忽略不计时,提起重物所用的力就是物重与动滑轮重之和的n分之一,即F=(G物+G动).1.如图所示,工人用动滑轮将重400 N的木箱匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为N.解析:本题考查动滑轮的使用特点.因为不计摩擦和滑轮重,所以F=G=×400 N=200 N.【答案】2002.如图所示,健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时,图中的滑轮是()A.定滑轮,可省力B.动滑轮,可省力C.定滑轮,可以改变力的方向D.动滑轮,可以改变力的方向解析:本题考查定滑轮和动滑轮的工作特点.由题图知,图中用的是定滑轮,可以改变力的方向,但不省力,故选C.3.小李的质量为50 kg,可以举起80 kg的杠铃;小胖的质量为70 kg,可以举起60 kg 的杠铃.他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是()A.小李把小胖拉起B.小胖把小李拉起C.两个都拉不起D.两个都拉起解析:人拉绳子施加的拉力与人举起杠铃施加的举力是不相同的.定滑轮是一个等臂杠杆,不省力也不费距离,但可以改变力的方向;小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子与他们的胳膊的施力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大等于小李的重力,小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.4.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()解析:滚动摩擦力比滑动摩擦力小,定滑轮不省力,动滑轮省一半的力.分析四个选项,A 图在地面上滑动,B图利用了定滑轮和滚动摩擦,C图既利用了动滑轮,又利用了滚动摩擦,D 图利用了滚动摩擦.故C图最省力,故选C.5.物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据.。

.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。

2019春人教版八年级物理下册教案：第十二章简单机械教案设计意图：本节课的设计方式采用了问题驱动的教学方法，通过让学生亲身实践、观察和思考，培养他们的探究精神和解决问题的能力。

同时，运用多媒体教学手段，形象生动地展示简单机械的原理和应用，提高学生的学习兴趣和积极性。

活动的目的是让学生掌握简单机械的基本原理和特点，能够运用所学知识解决实际问题。

教学目标：1. 理解杠杆、滑轮、斜面等简单机械的定义和特点。

2. 掌握简单机械的计算方法，能够运用杠杆原理解决实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。

教学难点与重点：重点：简单机械的基本原理和特点，杠杆的计算方法。

难点：理解力的合成和分解在简单机械中的应用，解决实际问题。

教具与学具准备：教具：多媒体教学设备、杠杆实验器材、滑轮实验器材、斜面实验器材。

学具：笔记本、尺子、铅笔。

活动过程：一、引入新课（5分钟）通过展示图片和实际生活中的例子，引导学生思考简单机械的概念和作用，激发学生的学习兴趣。

二、探究活动（15分钟）三、知识讲解（15分钟）1. 杠杆：讲解杠杆的定义、分类和特点，介绍杠杆的计算方法。

2. 滑轮：讲解滑轮的定义、分类和特点，介绍滑轮的计算方法。

3. 斜面：讲解斜面的定义、分类和特点，介绍斜面的计算方法。

四、练习与巩固（10分钟）学生进行随堂练习，运用所学知识解决实际问题，教师给予指导和解答。

活动重难点：重点：简单机械的基本原理和特点，杠杆的计算方法。

难点：理解力的合成和分解在简单机械中的应用，解决实际问题。

课后反思及拓展延伸：通过本节课的学习，学生应该能够掌握简单机械的基本原理和特点，并能够运用所学知识解决实际问题。

在教学过程中，要注意引导学生主动参与实验和观察，培养他们的实践能力和观察能力。

同时，要注重学生的个体差异，给予每个学生充分的思考和表达机会，提高他们的科学思维能力。

拓展延伸：学生可以进一步探究其他简单机械的原理和应用，如螺旋、轮轴等。

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。