初中科学浙教版（2024）九年级上册第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械第1课时教案设计

这是一份初中科学浙教版（2024）九年级上册第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械第1课时教案设计，共9页。教案主要包含了杠杆的概念，杠杆五要素等内容，欢迎下载使用。
年级
八年级
授课时间
课题
3.4 简单机械（第1课时）
教学
目标
科学观念：根据生活中的杠杆了解杠杆的概念及识别；了解杠杆的五要素及人体中的杠杆。
科学思维：将实物转化为杠杆简略图，学会用图像解析杠杆。
探究实践：识别生活中的杠杆画出杠杆五要素。
态度责任：学会合作和交流，体验成功探究带来的乐趣，感悟生活中处处有科学。通过学习体会提高机械效率对节约能源和促进社会发展的重要意义。
教学
重难点
重点：杠杆的概念；杠杆五要素
难点：杠杆的识别及力臂的画法
学情
分析
本节内容选自浙教版九上第三章第4节，本节主要内容：杠杆、杠杆的应用、定滑轮和动滑轮、滑轮组、机械效率。杠杆、滑轮、斜面都是重要的简单机械，它们在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。教材通过学生熟悉的日常生活中使用的器具，经过科学抽象出杠杆、滑轮的概念，初步体会科学教学中建立科学模型的方法，并通过实验探究出杠杆的平衡条件，培养学生科学探究的能力。通过机械效率的计算公式，了解简单机械的机械效率如何计算。
本节内容拟用4课时完成。第1课时主要内容是杠杆的概念及杠杆五要素；第2课时主要内容是杠杆的平衡及应用；第3课时主要内容是定滑轮和动滑轮、滑轮组；第4课时主要内容是斜面和机械效率。
教学
准备
课件、课本、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
我们每天都在使用机械。我们用筷子吃饭、用剪刀剪纸，都在使用简单机械。自行车、汽车、飞机等都是由许多运动部件组成的，每个部件都是一种简单机械。
了解生活中的简单机械
新 知 讲 授
一、杠杆的概念
实际上，任何复杂的机械都是由一些简单机械组合而成的。机械的发明和使用，是人类文明进步的动力。使用机械可以使我们做功更加容易，极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。
观察下列图片，有什么共同特点吗？
杠杆的概念
如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。
你有没有使用过开瓶器？利用它你只要用较小的力就可以将瓶盖打开。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。那么，杠杆有什么特征呢？
活动：尝试着使用图中的各种工具，体验这些工具在使用过程中有什么共同的特征。
在力的作用下可以绕着固定点转动
识别杠杆
一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
硬棒：质地坚硬，不柔软，形状无要求，可以是任何形状。
力：有两种作用的力，一种是促进作用，一种是阻碍作用，并不一定是两个力。若力过固定点则不起作用。力的作用点都在杠杆上，两种力可在固定点同侧也可在两侧。
固定点：固定点一定在杠杆上，不可能脱离杠杆，可假设杠杆转动，固定不动的点即为固定点，固定点在杠杆上的位置没有要求。
生活中的杠杆
二、杠杆五要素
杠杆五要素
①支点：杠杆绕着转动的固定点O；
②动力：能够使杠杆转动的力F1；
③阻力：阻碍杠杆转动的力F2 ；
④动力臂：从支点到动力作用线的距离l1 ；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离l2 。
作图要点
一定点：确定支点O；
二画力及其作用线：力的作用点在杠杆上（需要检验是否一个促进一个阻碍）。画出力的作用线，不够长的用虚线补全；
三作垂线段：从支点向力的作用线作垂线段，垂线段用虚线；
四标注：在垂线段旁边注明力臂的名称。
活动：指夹钳可看作杠杆吗？有几个杠杆？五要素在哪里？
人体中有不少骨也构成了杠杆，正是这些杠杆系统给予人类完成各种动作的能力。
分析人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分：
骨—— 一根硬棒；
肌肉收缩——动力的来源；
两根骨之间可以活动的关节——支点；
移动肢体或物体——阻力的来源。
读图：寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。
思考与讨论：寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆？
知道复杂机械都是由简单机械构成。
观察图片，归纳杠杆的概念
观察图片，了解生活中的杠杆
了解识别杠杆的关键。
了解杠杆五要素
了解杠杆五要素的作图特点
练习识别杠杆及画出杠杆的五要素。
了解人体中的杠杆
课
堂
练
习
例1.关于动力臂的说法正确的是（ ）
A.动力臂是从支点到动力作用点的线段距离
B.动力臂一定在杠杆上
C.动力臂是从支点到动力作用线的距离
D.动力臂长短对杠杆的使用没有影响
【答案】C
【解析】A.力臂是指从支点到力的作用线的距离而不是从支点到力的作用点的距离‌，故A错误；
B.动力臂不一定在杠杆上，故B错误；
C.动力臂是从支点到动力作用线的距离，故C正确；
D.动力臂越长，使用杠杆时越省力，如用杠杆撬石头离石头越远越省力，故D错误。
故选C。
例2. 如图所示，利用桔槔从井里汲水，它的前端A系一水桶，后端B系一配重物，O为支点。当人沿着AC方向向下拉时，拉力F1的力臂是（ ）
A.OA
B.OB
C.OC
D.OD
【答案】C
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，由图可知，O为支点，当人沿着C方向向下拉时，拉力F1的力臂是OC，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
例3. 平板支撑属于肌肉等长收缩的运动，人需要用上肢支撑在地面上静止时，如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】平板支撑时，此时人是一个杠杆，支点在他脚尖与地面的接触处，即脚为支点，上臂对身体的支持力是动力，重力是阻力，此杠杆的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
例4.（1）如下左图，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是F2的力臂，画出F1的力臂和力F2；
（2）如右图所示，杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A端受的力F1。如果虚线OO’是力F2的力臂，请在杠杆上标出F2的作用点B，并画出力F2的示意图。
【答案】
【解析】根据杠杆五要素作图。
课
堂
小
结
1.杠杆的概念
如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
2.杠杆五要素：
杠杆绕着转动的固定点O叫做支点；
能够使杠杆转动的力F1叫做动力；
阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力；
从支点到动力作用线的距离l1叫做动力臂；
从支点到阻力作用线的距离l2叫做阻力臂。
注意：支点在两力的作用点之间时，两力的方向指向杠杆同一边，当支点在两力作用点之外，两力方向指向杠杆两边。
3.力臂的画法：定支点；画力的作用线；从支点画力的作用线的垂线；标注力臂名称。
板
书
设
计
作
业
设
计
反
思
评
价