中学苏科版九年级物理上册《第十一章简单机械和功》教案.doc

CH1 1 简单机械和功 §11—1 杠杆（三课时） 课程标准 1．通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。 2．结合实例认识功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 3．结合实例理解功率的概念，了解功率在实际中的应用。 4．知道机械功的概念，能用生产、生活中的实例解释机械功的含义。 5．理解机械效率。 6．了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。 【教学目标】 1．知识与技能 认识杠杆，会画杠杆示意图，知道杠杆平衡的条件，能根据实际需要正确选择和使用杠杆。 2．过程与方法 通过观察，了解杠杆的结构。 通过实验，经历“探究杠杆的平衡条件”的过程。 通过分类，把握分类的基本原则。 3．情感、态度与价值观 通过独立探究、讨论交流，培养科学态度和实事求是的精神。 通过了解杠杆的各种用途，进一步认识物理是有用的，从而提高学习物理的兴趣。 【教学重点】 杠杆的平衡条件及应用 【教学难点】 作各种杠杆的力臂 【教材分析】 1．认识杠杆 杠杆是最基本的简单机械。细心一点，在各种机械装置中都能找到杠杆的影子。所谓杠杆，就是一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒。这里，硬是指受力时形状的变化很小；棒也不一定是直的，它可以是各种形状。如马路边上垃圾桶的盖子，我们倒垃圾时掀开垃圾桶的盖子，它就是一杠杆。杠杆的特征在于转动，因此，辨别杠杆时，关键判断它能否在力的作用下，绕固定点转动，如果转动，则该装置一定是杠杆。面对实物，面对固定的图形，如何判断它是否绕轴转动，这就要求我们有丰富的想象力。我们平时骑的自行车，很多部件都是杠杆，你能识别出来吗？ （1）支点：杠杆绕着它转动的点，也叫做转轴。 （2）动力：推动杠杆转动的力（动力可以是人力，也可以是畜力、风力、电力、水力、蒸汽压力等）。 （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垂直距离。 （5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。 正确辨认杠杆的标准是：把实物抽象成“硬棒”，找出一点（支点）、二力（动力和阻力）、二臂（动力臂和阻力臂）。 2．怎样画杠杆示意图 画杠杆示意图是研究杠杆的重要方法，是实物杠杆的科学抽象，是物理学的书面语言。只有正确画出杠杆示意图，才能进一步研究杠杆问题。 如图11-1所示，用撬棒撬石头的时候，撬棒就是一根杠杆，如何画出撬棒的杠杆示意图呢？ 作图步骤如下： （1）画出杠杆：用粗线条把杠杆主要形态画出来，不要画实物外形。 （2）找出支点：设想杠杆转动，在杠杆转动时找出支点，可用“△”表示，也可用“· ”表示，并标出字母“O”。 （3）标出两力：根据杠杆的转动方向，判断动力、阻力的方向，并用“力的示意图”表示动力F1、阻力F2，动力和阻力的作用点均应画在杠杆上。 （4）作出两臂：用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另外一条边通过支点，从支点向力的作用线（必要时可正向延长或反向延长）画垂线（力的延长线画虚线），作出动力臂和阻力臂，并用大括号括出动力臂和阻力臂，分别用字母l1、l2表示. 要求学生认真、工整地画出杠杆示意图。除要标明支点，动力和动力臂，阻力和阻力臂外，还要按比例画出力和力臂，点要清、线要明。 撬棒的示意图如图11-2所示 3．杠杆的平衡条件 同学们在实验室用天平测质量时，总是在天平的横梁水平后，才读出被测物体的质量。人们用扁担挑货物时，肩膀一定要在扁担的适中位置，货物才会平衡，人走起路来也才方便。 类似天平的横梁水平和扁担的水平的现象就是杠杆平衡。物理上，把杠杆保持静止或匀速转动叫做杠杆平衡。杠杆平衡，说明杠杆的运动状态不发生变化。初中阶段只研究杠杆处于静止状态的平衡。杠杆平衡时必须满足一定的条件，这一条件叫做杠杆的平衡条件。 实验研究得到的杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，写成公式为：F1l1=F2l2。杠杆的平衡条件也可以改成比例的形式：，它表示动力臂L1是阻力臂L2的几倍，则动力F1就是阻力F2 杠杆转动是力和力臂共同作用的结果，因此，杠杆平衡也是力和力臂共同的平衡，也即是力和力臂乘积的平衡。 4．杠杆的应用 杠杆的分类有不同的标准。例如用是否省力作标准，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l （1）省力杠杆：如图11-3所示，其动力臂大于阻力臂，平衡时动力小于阻力，即l1l2，F1F2。特点是用较小的动力可以克服较大的阻力，使用时动力作用点移动的距离就要相应增加，即省力的代价是费距离。撬棒、拔钉榔头、脚刹车的踏板装置、起瓶盖用的起子都属于这类杠杆。 （2）费力杠杆：如图11-4所示，其动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力，即l1l2，F1F2。特点是用较大的动力去克服较小的阻力，但作用时可使动力作用点移动较小的距离，即费力的收获是距离、节约时间，钓鱼竿、铁锹、缝纫机脚踏板、镊子都属于