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2019-2020年九年級物理《13.5 其他簡單機械》教案 人教新課標版 教學(xué)內(nèi)容 13、5其他簡單機械 教學(xué)目標 (一)知識儲備點 1 認識定滑輪和動滑輪的本質(zhì)及其作用。 2 知道簡單機械的一些應(yīng)用。 3 知道輪軸和斜面也能省力。 (二)能力培養(yǎng)點 1 通過觀察和實驗，了解定滑輪和動滑輪的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。 2 通過探究，了解定滑輪和動滑輪的特點，培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的能力。 (三)情感體驗點 1 多姿多彩的簡單機械激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生樂于探索物理學(xué)原理。 2 通過討論交流、實驗探究，增強學(xué)生之間的協(xié)作意識和團結(jié)精神。 3 通過了解簡單機械的廣泛應(yīng)用，初步認識科學(xué)技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。 教學(xué)重點 教學(xué)難點 定滑輪、動滑輪的本質(zhì)及其作用是重點?；喗M的裝配及省力情況是難點。斜面可以省力是疑點。 教學(xué)方法與手段 本節(jié)課內(nèi)容為新授課。采用以直觀式為主的綜合啟發(fā)式教學(xué)，滲透探究式的學(xué)習(xí)方法。 教學(xué)準備 滑輪、細線、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、長木板、長方體木塊。 教 學(xué) 過 程 (一)教學(xué)流程 1．情境導(dǎo)入 上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了杠桿，認識到了杠桿在日常生活中的一些應(yīng)用，其實在日常生產(chǎn)、生活中還有其他的一些機械對我們還有幫助。如升旗時，我們站在地面上就能把五星紅旗升到高高的旗桿上，這里就應(yīng)用到了滑輪，今天我們一起討論“其他簡單機械”(板書)。 2．課前熱身 到建筑工地上去觀察大吊塔的工作，組織學(xué)生熱烈討論，那么笨重的水泥板等重物怎么一下子就吊起來的呢？ 3．解讀探究 (1)整體感知 在研究定滑輪、動滑輪的作用、原理時，應(yīng)從理論和實驗兩個方面進行：首先，通過實驗和觀察，分析定滑輪、動滑輪和滑輪組的作用，這是研究問題的主線。然后，將滑輪作為變形杠桿看待，應(yīng)用杠桿的平衡條件來分析定滑輪、動滑輪的作用，其中動滑輪可以看成變形杠桿是教學(xué)的難點，應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，啟發(fā)學(xué)生自己通過探索研究來解決。定滑輪、動滑輪的作用及滑輪組的省力情況應(yīng)用探究的方法進行教與學(xué)。 (2)四邊互動 互動1 教科書中圖12.5-1所示的科學(xué)漫畫說明什么科學(xué)道理？ 明確 圖中的滑輪是一個定滑輪，左圖說的是一個瘦子，看到一個胖子正在用定滑輪把重物拉上去；中圖表示胖子讓瘦子替自己拉著重物，自己上樓去取重物；右圖表示胖子到了樓上，看到瘦子沒有拉住重物，反而被重物拉上去。這個故事是諷刺一個不懂得定滑輪作用的人在使用定滑輪時鬧出的笑話。這則科學(xué)漫畫可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，想知道定滑輪到底有什么作用？帶著這樣的興趣開始學(xué)習(xí)滑輪。 互動2 定滑輪的作用是什么？ 明確 定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿；理論和實驗都證明了使用定滑輪不省力，但是能改變力的方向。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生認識定滑輪的實質(zhì)是等臂杠桿，再根據(jù)杠桿的平衡條件得出假設(shè)，然后由學(xué)生分組實驗來檢驗這個假設(shè)，從而得出正確的結(jié)論，在論證所提出的假設(shè)時，教師要為學(xué)生自己分析、總結(jié)實驗結(jié)果鋪平道路。實驗中應(yīng)要求學(xué)生注意：(1)拉力的大小跟鉤碼所受的重力大小相等，而拉力的方向的鉤碼的運動方向并不相同；(2)為了減小實驗中的誤差，在彈簧測力計的稱量限度內(nèi)盡可能選用重的鉤碼，使彈簧測力計本身受到的重力和定滑輪的輪與軸之間的摩擦的影響相對減小。 互動3 動滑輪的作用是什么？ 明確 動滑輪實質(zhì)上是一個省力杠桿，動力臂是阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半力。這部分內(nèi)容的教學(xué)不必涉及動滑輪使用時支點隨時間變化的問題，這個問題在初中不宜展開，若學(xué)生問到，可告訴他們支點是隨時變化的，而我們這里研究的是某一時刻的情況。在探究動滑輪的省力情況時，要注意的是：(1)跨過動滑輪的兩段繩子一定要平行(初中不要涉及兩段繩不平行的情況)；(2)當鉤碼重遠大于動滑輪重時，動滑輪的重力可忽略不計。因此，在實驗時，在不超過彈簧測力計的稱量限度的前提下，鉤碼應(yīng)盡量重些，這樣可以更方便地歸納出使用動滑輪的作用。 互動4 定滑輪和動滑輪可以組成滑輪組，滑輪組有什么作用？ 明確 定滑輪和動滑輪組成滑輪組可以省力也可以改變力的方向，對于滑輪組的實驗，學(xué)生第一次接觸時，往往不易做好，建議以教師演示、學(xué)生觀察為主進行。讓學(xué)生將教師多次演示實驗的數(shù)據(jù)填寫在教科書的表格內(nèi)，以便師生共同分析、歸結(jié)總結(jié)出滑輪組省力的規(guī)律。學(xué)生在判斷滑輪組“由幾股繩子承擔物重”時，往往會感到困惑，這里不妨做一個破壞性實驗，即剪斷其中一股，讓學(xué)生觀察所發(fā)生的現(xiàn)象。以加深印象，并明確其余幾股繩都是承擔重力的。至于手拉的那股繩如果直接由定滑輪拉出，所承擔的重力已記入跨接定滑輪的另一端的繩重，不應(yīng)重復(fù)考慮。在做滑輪組的演示實驗中，常易出現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)偏大的情況，為此建議采取分步處理的方法來解決，即實驗時適當增加鉤碼的數(shù)目，以便相對地減小動滑輪的自重和摩擦帶來的影響；從而較順利地得出正確的結(jié)論：繩子自由端移動的距離s是物體移動距離h的幾倍，即s＝nh；繩子移動的速度v繩是物體移動速度v物的幾倍，即v繩＝nv物。 互動5 日常生活中還有哪些簡單機械？ 明確 輪軸和斜面也是日常生活中常用的簡單機械，螺絲釘和盤山公路也是斜面的變形。用扳子擰螺母時螺絲部分相當于輪，手柄部分相當于軸，自行車的車閘、車把、腳蹬子和飛輪等都是簡單機械。利用斜面可以省力，斜面的坡度越小，越省力。找一塊木板，用書把木板的一端墊高，木板就構(gòu)成了一個斜面。把一個木塊放在斜面底端，用測力計沿斜面拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力。用書把斜面加高，重新測出拉木塊所需的拉力，就會發(fā)現(xiàn)，斜面越陡所需拉力就越大。 互動6 人類為了方便而使用簡單機械的目的是什么？明確 人類為了方便而使用了簡單機械。如旗桿上端的定滑輪改變了力的方向，方便了升旗。不管使用何種簡單機械，在省力的同時一定費了距離；在省距離的同時一定費了力。既省力又省距離的機械是不存在的。其中原因，我們將在今后的物理學(xué)中學(xué)到。 5．學(xué)習(xí)小結(jié) (1)內(nèi)容總結(jié) 這節(jié)課大家學(xué)習(xí)了一些杠桿以外的其他簡單機械，如滑輪、滑輪組、輪軸和斜面等，主要學(xué)習(xí)了定滑輪、動滑輪的實質(zhì)都是變形了的杠桿，初步研究了定滑輪、動滑輪和滑輪組的作用。 (2)方法歸納 本課運用了以觀察、實驗操作為主的教學(xué)方法，運用了探究的學(xué)習(xí)方法。 (二)延伸拓展 1．鏈接生活 當把一個很重的物體搬運到高處去時，我們經(jīng)常會看到工人師傅找來一塊結(jié)實的木板，在地面和高處架一起一道斜坡充作“橋梁”，通過這座“橋梁”就能把物體比較容易地搬運到高處去了，你能解釋清楚這樣做的道理嗎？ 2．實踐探索 用同一輛自行車爬上同一座高橋，第一次按直線爬上橋，第二次按“S”型路線爬上橋，比較哪一次要省力些？ 教后修改 板書設(shè)計 五、其他簡單機械 1．定滑輪 ①定義：中間的軸固定不動的滑輪。 ②特點：不能省力，但是可以改變力的方向。 ③實質(zhì)：定滑輪實質(zhì)是一個等臂杠桿。 2．動滑輪 ①定義：和物體一起移動的滑輪叫做動滑輪。 ②特點：動滑輪能省一半的力，但不能改變力的方向。 ③實質(zhì)：動滑輪實質(zhì)是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿。 3．滑輪組 ①定義：把定滑輪和動滑輪組合起來就組成滑輪組。 ②特點：既可以省力，又可以改變力的方向，但是費距離。 有幾段繩子承擔重物，接力就等于物重的幾分之一。F=G/n 4．輪軸 ①定義：輪軸由輪和軸組成，并且都是繞固定的軸線轉(zhuǎn)動的機械。 ②特點：輪軸連接在一起，工作時，轉(zhuǎn)速相同。動力作用在輪上，省力。 ③應(yīng)用：水龍頭，門把手，自行車踏板，自行車龍頭，扳手等。 5．斜面 ①斜面也是一種簡單機械，使用斜面可以省力。斜面越平緩，越省力，但同時也就越費距離。 ②應(yīng)用：盤山公路，滾油桶上車等。 使用任何機械，能省力就必然費距離，而省距離的機械也就必然費力，既省力又省距離的機械永遠沒有。 教學(xué)反思 對于承擔物重繩子的段數(shù)還有少數(shù)同學(xué)不會數(shù)，對于根據(jù)要求繞繩難度更大，還應(yīng)加強訓(xùn)練 參考資料 輕巧奪冠