教學(xué)目標:
知識與技能:
。、知道杠桿平衡的條件;
2、能根據(jù)實際需要正確選擇和使用杠桿。
過程與方法:經(jīng)歷“探究杠桿平衡條件”的過程。
情感、態(tài)度與價值觀:體驗科學(xué)探究的樂趣,了解杠桿在生活中的應(yīng)用。
教學(xué)重難點:探究杠桿平衡條件。
教學(xué)器材:桿秤
分組實驗器材:鐵架臺、杠桿、鉤碼等
教學(xué)方法:實驗探究法。
教學(xué)過程:
一、杠桿的原理
出示桿秤,對桿秤進行分析,畫出支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。
使用桿秤稱水果,要求稱不等量的水果,請一位學(xué)生上來演示。
置疑:
你為什么要這樣稱?
對,我們要使杠桿達到平衡。
杠桿的平衡與哪些因素有關(guān),有什么樣的關(guān)系?
與動力、阻力、動力臂、阻力臂有關(guān)。
畫力臂的步驟為:第一:在杠桿示意圖上,確定支點,將力的作用線用虛線延長;第二:從支點O向力的作用線做垂線,畫出垂足,則支點到垂足的距離就是力臂;第三:要用虛線畫力臂,支點到垂足用字母表示出來。
二、實驗探究
通過實驗探究,得到確定的關(guān)系。
每2人一組實驗,要求討論如何設(shè)計這個實驗。
步驟如下:
(1)將杠桿掛在鐵架臺上,觀察是否在水平位置平衡(靜止);若不是,可調(diào)節(jié)平衡螺母,使之水平平衡。
開始實驗,完成探究任務(wù)。
老師在學(xué)生探究過程中進行巡視,發(fā)現(xiàn)問題及時提出,讓學(xué)生自己去分析、解決問題。
完成實驗后,任意選擇五組,請組中作記錄的學(xué)生將結(jié)果投影到屏幕上。
將五組中的實驗數(shù)據(jù)任意各取一組填入表格中,討論可得到什么結(jié)論(杠桿平衡的條件)。
教師可提出各種猜想,加減乘除關(guān)系都可。
可能有學(xué)生得到其他關(guān)系式,但不適合所有數(shù)據(jù),因此它不是杠桿平衡條件。
【課堂練習(xí)】
1.畫出下圖中F'和F"的力臂,并比較杠桿平衡時F'
與F"的大。
2.下圖所示杠桿,OA長20cm,AB長60cm,現(xiàn)在A處掛一重200N的物體,若使B處的彈簧秤示數(shù)小,彈簧秤的方向怎樣?彈簧秤的示數(shù)是多少?
三、杠桿的分類
由杠桿的平衡關(guān)系,可以得到當(dāng)力不等時,對應(yīng)的力臂也不等?蓪⒏軛U分為三類:
杠桿類型省力杠桿費力杠桿等臂杠桿
力臂的大小關(guān)系L1>L2L1 力的大小關(guān)系F1 力的作用點移動距離的大小關(guān)系s1>s2 費距離s1 省距離s1=s2 分析中提出相關(guān)問題:省力、費力是誰相對誰而言?省距離、費距離的含義是什么? 舉例分析:從撬棒撬石頭分析費距離的含義。 所謂省距離或費距離指的是動力作用點移動距離s1,相對于阻力作用點移動距離s2而言的。杠桿平衡條件說明,當(dāng)動力臂大于阻力臂時,動力小于阻力是省力杠桿。如圖所示,當(dāng)動力作用點移動s1距離時,阻力作用點移動s2距離,且s1>s2,因此使用撬棒撬石頭省力而費距離。 要求學(xué)生舉例,并進行分類。 四、課堂小結(jié) 杠桿的平衡條件F1L1=F2L2; 杠桿的分類:省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿。 五、實踐活動 1.通過探究,你能理解阿基米德的名言嗎?請就此寫一篇短文。 2.用杠桿知識分析、理解天平的原理和調(diào)整過程。 六、板書 第一節(jié)杠桿(一) 杠桿平衡的條件: 動力×動力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
教學(xué)目標:
知識與技能:
使學(xué)生借助已有知識:理解滑輪的原理,知道滑輪的作用。
過程與方法:
由問題的提出、猜測、經(jīng)過實驗探究,使學(xué)生親身經(jīng)歷物理問題的研究過程。
情感、態(tài)度與價值觀:
體驗科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法,從而領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神,培養(yǎng)抽象思維和論證問題的能力。通過對實驗數(shù)據(jù)的收集,培養(yǎng)嚴肅認真的操作態(tài)度及科學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)的能力。
教學(xué)重點:定滑輪、動滑輪的作用。
教學(xué)器材:定滑輪、繩子、鉤碼、彈簧測力計
分組實驗器具:動滑輪、繩子、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、刻度板
教學(xué)方法:采用實驗探究、討論歸納的方法。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)提問
1.杠桿有哪三種?各有什么特點?舉例說明。
2.剪鐵用的剪刀和鑷子是省力杠桿還是費力杠桿?
教師出示實物并進行演示,并畫出這兩個杠桿的示意圖。要求學(xué)生正確畫出它們的力臂,講清道理,說明結(jié)論。
剪鐵用剪刀和鑷子兩杠桿示意圖如圖所示。
二、新課引入
教師先舉一個滑輪的實例,再要求學(xué)生舉滑輪的例子,根據(jù)使用時滑輪的不同情況進行分類(即按定滑輪和動滑輪分類)。
提問它們的特點是什么,由此給出定義:滑輪是一個周邊有槽、并可以繞軸轉(zhuǎn)動的輪子。
教師給出滑輪的分類。
滑輪有兩種:定滑輪和動滑輪。使用時滑輪的位置固定不變的叫做定滑輪,使用時滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動的叫做動滑輪。
再舉些滑輪實例,可連接錄像。
1、定滑輪
觀察定滑輪。定滑輪工作時,它的軸固定不動。
舉例:如旗桿頂部的裝置為定滑輪。
(2)提問:使用定滑輪有什么特點?演示實驗:
①稱量鉤碼的重力;
、谘菔救鐖D所示的實驗,勻速拉動彈簧測力計,物體上升,拉力的方向改變,但彈簧測力計的示數(shù)不變,特點是G=F。使用定滑輪吊起物體時,可以改變力的作用方向,達到操作方便的目的。
提問:使用定滑輪不能省力,那么能否省距離?能否省功?
按照下圖進行演示。使學(xué)生清楚地看到:“動力作用點移動的距離s與物體上升高度h相等,使用定滑輪不能省力,也不能省距離!庇纱说贸鍪褂枚ɑ啿荒苁」。
2、動滑輪
(1)教師邊講邊演示動滑輪提升重物。
要求學(xué)生討論分析,此時提起重物使用的滑輪與剛才演示實驗使用的定滑輪有何不同點?
教師在學(xué)生討論后小結(jié):動滑輪工作時,軸和重物一起移動。另外用力方向也不同,用定滑輪時拉力方向是向下的,使用動滑輪提升重物時拉力的方向是向上的。
(2)提問:使用動滑輪有什么好處?動滑輪中繩的拉力和做功情況怎樣?(3)組織學(xué)生實驗,按課本實驗探究,參照下圖進行實驗。
由于研究定滑輪時教師已演示過實驗,學(xué)生可以自己設(shè)計出實驗步驟。
說明:重物用2個鉤碼表示,有利于分析數(shù)據(jù)。用彈簧秤測出鉤碼重。讀取彈簧秤的示數(shù)時,跨過動滑輪的兩條繩要豎直、平行。
學(xué)生實驗,教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生實驗完畢后,教師請幾組學(xué)生分別將自己的一組數(shù)據(jù)填到教材中的表格中,分析學(xué)生數(shù)據(jù)。
(4)總結(jié):
使用動滑輪提升鉤碼,彈簧秤的示數(shù)約是鉤碼重的二分之一。
兩根繩子吊著重物和滑輪,這兩根繩子的力之和約等于鉤碼的重力,符合平衡力的原理。
動力作用點移動的距離s是物體上升高度H的2倍。
使用動滑輪不能省功。
說明:在提升鉤碼的過程中也把動滑輪提升起來了,當(dāng)鉤碼重遠大于動滑輪重時,動滑輪才可忽略不計,從而得出使用動滑輪可以省一半力的結(jié)論。
三、課堂小結(jié):認識定滑輪、動滑輪。
四、實踐活動建議:“發(fā)展空間”中的“我的設(shè)計”。
五、板書
第二節(jié)滑輪
一、定滑輪
1.滑輪的位置固定不變。
2.不省力,可以改變力的方向。
3.使用定滑輪不省功。
二、動滑輪
1.滑輪的位置跟被拉動的物體一起運動。
2.可以省一半力,但不能改變用力方向。
3.使用動滑輪工作,不省功。