初中第十一章 机械与功5 改变世界的机械精品教案

这是一份初中第十一章 机械与功5 改变世界的机械精品教案，共7页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，巩固复习，新课引入，进行新课等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
一、知识与技能
1.知道其他简单机械，如轮轴和斜面的工作原理和使用方法.
2.了解机械改变了人类的生活.
二、过程与方法通过列举一些学生感兴趣的机械,培养学生学习物理的兴趣，使学生意识到机械的发展在人类文明中的重要地位，树立科学的发展观.
三、情感、态度与价值观
1.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用.
2.培养学生应用科学知识服务人类的意识，激发学生的求知欲.
【教学重点】 轮轴和斜面的工作原理和使用方法.
【教学难点】 认识生活中的斜面.
【教具准备】 多媒体课件、钩码、细绳、弹簧测力计、长木板、扳手、拧紧的螺丝和螺母、水龙头等.
【教学课时】 1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
老师演示用手拧螺丝，但拧不动，让班上的大力士也用手拧拧看，依然拧不动.
师 谁有办法将螺丝拧动？学生发表各自的看法，有学生提议有扳手来拧螺丝.老师可以请一位力气较小的女生用扳手来拧螺丝.
师 同学们，刚才这位力气较小的女同学用扳手将螺丝拧动了，这说明扳手起到了省力的作用.生活中还有很多地方使用各种机械方便我们的生活，就让我们一起进入第5节的学习，了解它们的工作原理吧.
【进行新课】
简单机械的家族
1.轮轴
（1）老师用多媒体播放生活中各种简单机械的使用视频.
（2）老师引导学生阅读教材P90页图11-5-3“杠杆变形和轮轴”中的相关内容，让学生总结出轮轴的概念.
生1：由一个轴和一个大轮组成，并能绕共同的轴线转动的简单机械叫轮轴.生2：轮轴上中间靠近转动轴线半径较小的是轴，离轴线较远半径较大的是轮.
生3：动力一般是作用在轮上，阻力作用在轴上，因此，轮轴是省力机械.
教师引导学生分析：轮轴也相当于一个杠杆.（如图）轮和轴的中心Ｏ点是支点，作用在轮上的力F１是动力，作用在轴上的力F２为阻力，轮半径为Ｒ，轴半径为ｒ，由杠杆平衡条件可知F１Ｒ＝F２ｒ，Ｒ＞ｒ，F１＜F２，所以轮轴省力.
（3）师 生活中有哪些机械可以抽象成轮轴？
生：车把、方向盘、螺丝刀、扳手、卷扬机等.
师 动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离；如果动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
生：如果动力作用在轴上，轮轴费力但省距离.
师 简单介绍自行车的传动装置.
（4）总结（多媒体展示）：
1.轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力.
2.轮轴主要功能：一是改变用力大小；二是改变物体的运动速度.
3.轮轴不能省功.它实现直线运动和圆周运动的相互转化，是机械传动的重要装置.
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的ｎ倍时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的ｎ分之一.
2.斜面
（1）师 斜面是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面.了解了轮轴，再来讨论斜面为什么也是简单机械，这种简单机械对我们有什么用呢？请同学们想想骑自行车上坡直线行驶和弯曲行驶时的情景，然后按教材P91页图11-5-5的模拟实验做一做.
（学生操作、讨论，然后交流）
生1：使用斜面看起来是费了距离，但是省了力，如果从山下直通山顶需要很大的力，不容易爬下去，而沿着弯弯曲曲的盘山公路行走就可以用较小的力爬上山顶.
生2：我们常见的螺丝钉就可以认为是一种斜面.
（2）斜面省力原理
根据功的原理（不计斜面摩擦），即没有额外功，得W有=W总，Gh=FL，所以F=Gh/L.
总结：
1.斜面是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面，斜面是一个费了距离但能省力的简单机械.
2.斜面长是斜面高度的ｎ倍时，在不计摩擦的情况下，所用的推力为物重的ｎ分之一.
（3）螺旋——特殊的斜面
螺旋除了省力，还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化.
师 斜面在生活和生产中也有许多的应用，希望同学们留心观察，做生活的有心人.
例题1 （江苏泰州中考）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm.现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
分析数据有如下一些发现.其中，具有较高水平的发现是（ ）
A.沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小
B.测力计示数与移动距离近似成反比
C.利用斜面可以省力，但不能少做功
D.可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
解析：分析数据有如下一些发现.其中，具有较高水平的发现是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理；C是D基础上的延伸，故C更是具有较高水平的发现.
答案：C
例题2 下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦）其中所需动力最小的是（ ）
答案：D
改变世界的机械
让学生阅读教材P93-94页中“改变世界的机械”的相关内容.
1.了解机械的大型化、微型化和精密化.
2.机械的自动化、智能化.
3.认识到机械扩大了人类活动的范围，使人类活动从陆地到海洋、到天空、到太空.
【教师结束语】
大家通过这节课的学习，了解了轮轴和斜面的工作原理和使用方法，知道了现代生活离不开各种机械.总之，使用机械给我们的生活、生产带来了方便.好，谢谢大家！
【课后作业】
完成练习册中本课时对应练习
1.对于轮轴和斜面学生并不陌生，在分析斜面省力时，要注意引导学生学会利用功的原理进行分析，这对分析其他机械都有帮助，对于斜面的机械效率可以课后让学生自己探究.
2.对于阅读材料的教学把握，我认为应在完成本节课程标准规定的内容时间充裕的条件下，教师才适当进行教学，通常还是留给学生课后自学处理.
教材习题解答
家庭实验室
（1）通过观察可知，自行车的传动系统是这样工作的：脚蹬（轮）带动轮盘（轴）轮盘通过链条传动带动飞轮飞轮（轴）带动后车轮（轮）.
（2）手握车把的位置是动力的作用点，前轮接地点是支点，而车子受到底面的摩擦力到支点的距离（力臂）几乎为零，根据杠杆原理，手稍用力转动车把，就可以控制前轮方向.
（3）自行车的左刹车把手制动前闸，右刹车把手制动后闸.自行车的车闸与连杆组成一个省力杠杆，利用刹车皮与车圈间的摩擦使车停下来.
（4）自行车的车把，车把上的闸都是省力杠杆，中轴上的脚蹬和花盘齿轮、自行车手把与前叉轴均组成了省力轮轴，后轴上的齿轮和后轮组成费力轮轴.