第十二章 简单机械

[设计理念]

本节课主要复习基础知识，突破重难点，形成知识网络，所以设计的内容是紧扣教材，认真梳理知识要点，并进行必要的变式练习。

针对复习内容，在教学中做到了以下几步：第一步，对照单元结构，回忆式复习；第二步，基础知识梳理，形成知识网络；第三步，典例精析，突破重难点；每一步都紧扣教材，通过学生间的互助学习和老师引领落实课程标准要求。 [教材分析]

本章内容是在前面所学的力和功的基础上设置的，主要是从力的角度和功的角度认识简单机械和杠杆的平衡。本章涉及：一是简单机械----杠杆、滑轮（定滑轮、动滑轮、滑轮组）以及科学世界中涉及的轮轴和斜面；二是机械效率（包括有用功、额外功、总功）；三是一个物理规律：杠杆的平衡条件。 [三维目标] 1．知识与技能：

（1）通过回忆与复习逐步形成知识网络。

（2）了解提高机械效率的途径和意义，突破机械效率的实验探究活动。

2．过程与方法

（1）通过对照结构，回忆式复习，以及基础知识梳理逐步达到形成本章知识体系。 （2）通过典例精析和变式练习达到触类旁通逐步提高自主解决问题的能力。 3．情感态度与价值观

（1）构建知识网络，注重物理知识与生活的联系，培养解决实际问题的能力。

（2）养成自主复习习惯，逐渐形成知识的归纳应用、迁移应用。体会成功的喜悦，激发探索科学的求知欲。 [重点难点]

重点：1、形成基本知识体系。

2、理解杠杆的平衡条件掌握机械效率的计算及测量机械效率的实验探究活动。 难点：“测量滑轮组的机械效率”理解滑轮和滑轮组特点，掌握有关机械效率的综合计算。 [教学方法]

采用自主学习方法，同学间利用比较法和归纳法互助形成知识网络，究通过典例精析和变式训练等达到对重、难点知识突破。 [教学流程设计]

一、对照单元结构，回忆式复习。

结合单元结构回忆本章内容，完成“你还记得我吗？”

杠杆 1．杠杆的平衡条件是_____________，杠杆可以分为省力杠杆、________杠杆和________杠杆三类．

2．定滑轮的实质是一个________杠杆，使用它________省力，________改变力的方向；动滑轮的实质是一个________杠杆，使用它________省力，________改变力的方向；滑轮组既可以省力也可以改变力的方向．

3．当动力作用在轮轴的轮上时，可以省________，当动力作用在轮轴的轴上时，可以省________．使用斜面可以省________．

4．机械效率的计算公式是________________，机械效率总是________1.减小机械自重及机械摩擦可以提高机械效率．

（设计意图：唤起学生在对本章知识点的识记和理解，初步形成知识体系。检查本章学习的基本知识点，为后续教学做准备。） 二、基础知识梳理：（出示目标，逐一回顾。） 一、杠杆、杠杆的平衡条件探究 二、滑轮和滑轮组 三、机械效率 〖杠杆、杠杆的平衡探究〗

1．杠杆：定义：在力的作用下，能够绕 转动的硬棒（可以是弯曲的）叫做杠杆。

2．杠杆的几个概念：

⑴支点：杠杆绕着转动的点（O）；

⑵动力：作用在杠杆上，使杠杆转动的力（F1）； ⑶动力臂：从 到 的距离（l1）； ⑷阻力：作用在杠杆上，阻碍杠杆转动的力（F2）；

单元 结构 你还记得我吗？ 滑轮 机械效率 ⑸阻力臂：从 到 的距离（l2）；

3．力臂的画法：① 找准支点 ②找出力的作用线③悠着点向里的作用线运作垂线段 4．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；用符号表示：_____________________。 5．杠杆的种类：

①省力杠杆：动力臂 阻力臂，省了力却费 ； ②费力杠杆：动力臂 阻力臂，费了力却省 ；

③等臂杠杆：动力臂 阻力臂，不省力，也不费力；不省距离，也不费距离； 〖滑轮和滑轮组〗

1．定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮。定滑轮实质上 杠杆，使用定滑轮不省 ，但能改变 。

2．动滑轮：轴随物体一起移动的滑轮。动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂 _____倍的杠杆；使用动滑轮能省 ，但不能改变 。 3．滑轮组：

（1）优点：使用滑轮组既可以____________，又可以___________；

（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 ，即F=G/n 。（在不计动滑轮重和绳子摩擦力的条件下成立，否则应F=（G＋G动）/n）；

（3）重物被提起的高度为h时，绳子的自由端被拉动的距离为s=______。 〖机械效率〗

1．有用功:使用机械做功时,对人们有用必须要做的功叫做有用功,用____表示. 额外功:使用机械做功时,对人们无用但又不得不做的功叫做额外功,用____表示. 总功:_______与_______之和。

2．_______与_____的比值叫做机械效率，公式：η=____

有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用_______表示。

3．提高机械效率的方法是：________________________和__________________________。

W有用

4．用滑轮组提升物体时：η= =______________ .

W总

影响滑轮组机械效率的因素（不考虑绳重和摩擦）：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越___；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越 .

（设计意图：梳理基础知识构建精确知识体系）

三、典例精析： 1．杠杆及平衡条件

例1．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果在物体A和B下端同时挂一个相同质量的钩码，下列判断正确的是（ ）

A．杠杆不能平衡，左端下沉 B．杠杆不能平衡，右端下沉 C．杠杆仍能平衡 D．无法判断

方法点拨:杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等，只比较力或力臂大小不能得出正确结果；哪边的力与力臂的乘积大，哪端下沉。 变式练习一：

用如图所示的指甲剪剪指甲时，以O为支点的杠杆AOB属于（ ）

A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定

（设计意图：例题体现的是杠杆的平衡条件，变式为力与力臂问题的考察达到杠杆及平衡问题的全面考察。） 2．滑轮及机械效率

例2．如图所示滑轮组提升物体重20N,动滑轮重2N，不计摩擦和绳重。与动滑轮接触的绳子是______股。作用在绳端的拉力F为 N，若物体升高的距离是1 m，则绳子自由端移动的距离是 m. 变式练习二：

例2变如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力

式练习为150N．用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为 N。

（设计意图：例题与变式结合达到了滑轮组与机械效率的全面训练） 同图 3．实验探究：

在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个

定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表： 实验 次数 1 2 3 4 物重 G物/N 1 2 4 4 动滑轮重 钩码上升的 动力 G动/N 高度h/m F/N 0.5 0.5 0.5 1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.7 1.1 2 动力作用点移动的距离s/m 0.3 0.3 0.3 0.5 滑轮组的机 械效率η/% 47.6 60.6 50.0

⑴ 根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。

⑵ 在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 N，第3次实验时滑轮组的机械效率为 。

⑶ 由表中第 组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。 ⑷ 由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J 。

（设计意图：本题意在训练学生作图及分析实验数据的能力）

四、布置作业:构建本章知识网络（在笔记上）：

五、板书设计

对照单元结构，回忆式复习。 典例精析： 基础知识梳理：

一、杠杆、杠杆的平衡条件探究 二、滑轮和滑轮组 三、机械效率

甲

乙