2019-2020年九年级科学上册 第3章 能量的转化与守恒 第3节 认识简单机械名师教案 浙教版.doc

2019-2020年九年级科学上册 第3章 能量的转化与守恒 第3节 认识简单机械名师教案 浙教版教学目标：1、了解杠杆的历史及发展过程；认识机械的使用对社会发展的作用2、知道杠杆是一种简单机械，能找出杠杆的五要素：支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。3、理解杠杆的平衡条件，知道杠杆省力或费力的原因，知道杠杆使用过程中的能量转化过程4、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，了解滑轮组及其工作原理5、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率6、通过学生的探究实验，培养学生探究科学规律的兴趣、严谨的科学态度和科学精神，体验科学探究的乐趣重点难点：杠杆、杠杆的平衡条件教学过程：第1课时引入：介绍阿基米德和他的那句名言（屏幕上出现阿基米德的想要撬动地球的画面，并播放他的原话）。今天就让我们来认识一下这根神奇的杆子吧一、杠杆的初步认识创设情景：屏显猿人想要移动石块的图片质疑：猿人想要把大石块移动，用硬杆捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？观察：学生是否能想到在硬杆下垫一块小石头的方法，教师视具体情况作适当提示：帮助学生初步了解杠杆。播放利用撬棍撬石头的动态视频画面。演示：请同学上台操作利用羊角锤拔钉子和用开瓶器开瓶。并提示学生注意观察同学在操作时的动作以及羊角锤、开瓶器的运动特点。小结：师生共同得出杠杆的基本特征：在力的作用下会转动；在转动时，杠杆有一个点是不动。一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动，这样的硬棒称为杠杆。同时教师指出实际的杠杆往往是硬棒的变形，并不都是一根直直的硬杆。演示：通过师生共同从撬苹果的实验，以及播放动态视频画面，分析得出杠杆的要素：支点、动力、阻力。讨论：在生活和生产中，举出其他杠杆的实例，并找出它们的支点、动力和阻力。（学生活动）小结：教师再结合撬棍来分析得出杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。强调“力臂”是支点到力的作用线的距离，即垂线段的长度。从羊角锤、开瓶器、撬棍等实物中引导学生抓住“点线距离”等本质，略去表面的差别。得出杠杆的模型。演示：教师以用硬棒撬动石头为例，在黑板上进行有关杠杆几要素的作图。练习：见作业本的练习6，学生完成并选择部分在黑板上完成。二、人体中的杠杆过渡：其实在人体中还有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用。下面让我们来观察：屏显：播放一段韵律操的动态视频画面，并请同学寻找其中的人体杠杆。分析：对课本图片中的手臂、脚部和头部进行有关杠杆的分析。三、杠杆的历史及发展过程介绍：古代历史上使用的各类杠杆：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的视频片段介绍：在建造大型的建筑工程时，也很广泛地运用了杠杆，譬如中国的长城、古埃及的金字塔屏显图片古代建筑大型工程时的劳动场景，并请学生找出其中所使用的杠杆。而到了现代，杠杆的使用已变得越来越广泛，深入到了生产和生活的各个角落显示：在优美背景音乐下，屏幕上依次出现在不同历史时期的杠杆图片从猿人古埃及的金字塔长沙出土的战国时期的天平中国的长城现代建筑工地上的机械手臂第2课时学生实验：能量的转化与守恒第3课时引入：学校在升国旗的时候，为什么旗手往下拉绳，国旗却往上走，而且比较轻快？在建筑工地上，工人们将砖瓦等建筑材料拉上房顶，为什么工人在房下就能把材料送上房顶？滑轮周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子，是属于一种简单机械。一、定滑轮演示：用弹簧秤直接称出钩码的重量，然后再通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码，获得读数，比较两个读数的大小。定滑轮的特点：1、滑轮位置固定不动2、相当于是一个等臂杠杆（作图进行分析）3、不能省力4、可以改变力的方向二、动滑轮演示：通过动滑轮用弹簧秤匀速拉起钩码，获得读数，比较与直接称得的数值，是否不一致？动滑轮特点：1、滑轮随钩码一起向上运动2、相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆（作图分析）3、可以省一半的力（不计摩擦和滑轮重）4、不能改变力的方向，并且动力移动距离2倍于物体上升距离。设疑：定滑轮和动滑轮各有优缺点。那可不可以想一个办法来使滑轮既可以省力又可以改变力的方向呢？趣味实验：比一比，谁的力气大！用两个铁架台的杆子，再让两位男同学来把住铁杆。用一根坚韧的绳子，一端固定在铁杆的一端，然后把两铁杆绕几个来回，再找一个女同学用单手拉动绳的一端，看能否将两个同学拉拢。想一想为什么？三、滑轮组定滑轮和动滑轮组合起来使用的一种简单机械。演示：1、如何用滑轮组做到既可以省力又可以改变力的方向？（先用一动一定来完成，学生上台简单演示）2、如课本99页实验所示，先用弹簧秤测出钩码和动滑轮总重，然后借助于滑轮组（二动二定）测出提升钩码所需力的大小。（注意动滑轮上绳子的股数）小结：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。特点：结合演示实验，说明使用滑轮组虽然省了力，但是却费了距离。动滑轮由几根绳子吊着，拉力移动的距离就是重物移动距离的几倍。例题：如课本100页练习：课后练习第4题。作业：作业本（三）第4课时复习：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。以课本图332为例，研究做功的情况。让学生分析得出哪个功是我们所必需要做的？哪个功并不是我们所需要做的，但不得不做的？小结：必需要做的这部分功叫做有用功；虽然不需要，但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功；两者的总和叫总功。W总W有用W额外讨论：在上述例子中，如果考虑绳子的自身重及滑轮轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？克服绳子重力做的功，克服摩擦做的功。想一想：你认为哪一种方法更好？（提示：从做功的角度来分析）它们的有用功是多大？额外功多大？小结：从能量的转化角度来分析，总功（人提供的能量）一方面转化为有用功（物体增加的势能）；另一方面转化为额外功（机械增加的势能或摩擦产生的热能）机械效率：有用功跟总功的比值，用表示。越大，机械工作时能量的利用率越高。在使用机械时，总是尽可能减小额外功以提高机械效率。实际使用机械时，机械效率总小于1！练习与讨论：幻灯片89提问：出示图片盘山公路。思考筑路采用这种方式有什么好处？小结：斜面也是一种简单机械。使用斜面可以更省力。探究：测量斜面的机械效率提出问题：你认为影响斜面的机械效率的因素有哪些？建立假设：可能与.有关提供器材：长方木块、小车、砝码、长木板、弹簧秤、刻度尺设计方案：在实验中需要进行哪些操作？要测量哪些量？并设计实验数据记录表。讨论交流：进行实验：记录数据交流与总结：课堂练习：1、课后练习作业：作业本（四）