第11章 简单机械和功全套学案.docx
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第11章简单机械和功全套学案
第十一章简单机械和功
一、杠杆（第1课时）
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1．认识生活中的杠杆，知道杠杆的有关名词：
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
2．会画杠杆的力臂
【重点难点】1.能识别杠杆2.理解力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂。
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
中国有句成语叫四两拨千金，你认为可行吗？
阿基米德曾说：
只要给我一个支点，我就可以撬起地球，你认为可行吗？
【自主先学】
1．在物理学中，将一根的硬棒称为杠杆。
2．杠杆的有关名词定义并在图上标出（补全）：
支点（符号）：
；
动力（符号）：
；
阻力（符号）：
；
动力臂（符号）：
；
阻力臂（符号）：
；
3.有弯曲的杠杆吗?
如有,请举例说明。
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
问题1：
课本P2图11-1用手直接拔图钉拔不起时，有哪些办法可以把图钉起出来呢？
我可以：
问题2:
观察了图11-1和11-2，我认为杠杆的特点有：
问题3:
杠杆有要素，我很快记住了，我的方法是：
问题4:
我认为在画力臂时有规律可寻，可以：
（画图说明）
三、【当堂反馈】
1．如图所示，用老虎钳夹断铁丝时：
（1）动力的作用点在点，方向向；
（2）阻力的作用点在点，方向向。
2．关于杠杆，下列说法正确的是（）
A．杠杆是一根直的硬棒Ｂ．支点到动力作用点的连线就是动力臂
Ｃ．力臂是支点到力作用线的距离Ｄ．力臂是力作用点到支点的距离
3．如右图所示，杠杆处于平衡状态，力Ｆ的力臂是（）
A．ＯＡ
Ｂ．ＯＣ
Ｃ．ＯＤ
Ｄ．ＯＦ
4．在右图中画出力F1、F2对支点O的力臂，
并分别用字母L1、L2表示。
5．在下面两图中画出动力臂Ｌ１和阻力臂Ｌ２．
四、【学后反思】
1.如何认识杠杆？
2．如何正确画出力臂？
有什么技巧？
第十一章简单机械和功
【习题课】一、杠杆（第2课时）
班级:
组名:
姓名:
【学习过程】
一、【自主先学】
1．在物理学中，我们把在的作用下 的硬棒叫做杠杆，此硬棒可以是直的，也可以是。
叫动力臂．叫阻力臂。
2．如图这个器材用于．使用时，支点是_________点，
阻力作用点在________点，动力作用点在______点。
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
1．如下图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。
（5）（6）
（7）（8）（9）
2．如左下图所示，筑路工人用撬棒撬石头，O为撬棒的支点，请画出作用在撬棒上动力F的力臂。
3．在右图中画出斜面上“不倒翁”受重力的示意图，并画出重力相对于Ｏ点的力臂L（黑点表示“不倒翁”的重心）
第2题图第3题图
4．在下图中，画出动力F1的力臂，阻力F2以及阻力臂的示意图。
5．如图甲所示的钢丝钳，A为剪钢丝处，B为手的用力点，0为转动轴，图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。
请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
6．画出渔翁用力拉起鱼网时拉力的力臂L。
第6题图第7题图
7．如下左图，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂L2以及动力F1。
第十一章简单机械和功
一、杠杆（第3课时）
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1、经历探究杠杆的平衡条件的实验，理解杠杆的平衡条件F1L1=F2L2
2、能利用杠杆的平衡条件来解决简单的问题。
【重点】理解杠杆的平衡条件F1L1=F2L2
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
仔细观察如图所示的漫画，你认为小猴和小兔谁分得的萝卜重？
【自主先学】
1.杠杆平衡：
杠杆处于或匀速缓慢转动状态时称做杠杆平衡。
2.杠杆的平衡条件是：
，最早是总结出来的。
3.看课本探究杠杆的平衡条件的实验要用到哪些器材?
杠杆的平衡条件中的力F和力臂L各用什么仪器进行测量?
4.如右图的装置叫,小华要把小明翘起来应怎么做?
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
认识实验器材:
带有刻度的杠杆、铁架台、测力计、钩码
步骤：
1.调节杠杆上两端的螺母使杠杆在水平位置静止平衡。
（如何调节）
2.测力计测出一个钩码的重力。
3.在杠杆两端挂上钩码（任意）并改变其到支点的距离使杠杆仍在水平位置静止平衡.然后读出动力、阻力、动力臂、阻力臂,记录在表格内（书本P4上）。
4.重复3,至少要做三组不同的数据,记录在表格内。
5.数据处理,得出结论.杠杆的平衡条件是：
完成实验后请思考下列问题:
（可以利用实验器材加深理解）
问题1:
如图，杠杆在左图位置静止，平衡吗？
中图位置静止呢？
你选哪张图实验？
为什么？
问题2:
杠杆如右图静止，如何调节其在水平位置静止平衡。
问题3:
如图所示，当在A处挂三个钩码（重为F2）时，要使杠杆平衡，应在B处挂_____个钩码（每个钩码质量均50g）。
拿去B处钩码，改在B处用弹簧测力计竖直向下拉，杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为______N。
如果倾斜向左下方拉仍使其平衡,其示数将______,某组学生读出弹簧测力计示数为F1,发现明显F1·OB>F2·OA，和杠杆平衡条件不符合,你知道为什么吗?
三、【当堂反馈】
1.关于杠杆平衡，下列说法中正确的是（ ）
A．只要杠杆静止不动，就称为杠杆平衡
Ｂ．杠杆平衡时，支点必须在杠杆的两边
Ｃ．ＯＤ杠杆平衡时，支点必须在杠杆的中间
Ｄ．杠杆只有在水平位置静止，才能称为杠杆平衡
2、两个小孩在跷跷板上恰好水平平衡，此时（）
A.两个小孩的质量相同；
B.两个小孩到支点的距离一定相等；
C.两个小孩重力一定相等；
D.两个小孩的重力和这两个小孩各自到支点的距离的乘积相等。
3．用一根杠杆撬重物，当物重1000N时，手至少要用200N的力才能撬动．若此时阻力臂长20cm，则动力臂的长度应为（ ）
A．20cm B．1mC．2m D．5m
4.在研究杠杆平衡条件的实验中，
（1）杠杆的位置如上图所示，此时应调节杠杆左端的螺母使其向______移动，或者调节杠杆右端的螺母使其向_______移动，以使杠杆在水平位置平衡．
（2）在实验中，若保持钩码的只数和位置不变，使弹簧测力计由竖直向下拉改为斜向下拉，则弹簧测力计的示数将___________．（填“变大”、“变小”或“不变”）
下表是某组的实验记录：
实验
次数
动力
F1/N
动力臂
l1/cm
动力+动力臂
阻力
F2/N
阻力臂
l2/cm
阻力+阻力臂
1
4
5
9
5
4
9
2
3
4
7
4
3
7
3
1
2
3
2
1
3
结论：
动力+动力臂=阻力+阻力臂
他们在交流时，发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。
你认为甲组产生错误的原因有那些？
。
四、【学后反思】你能判断小猴和小兔谁分得的萝卜重吗？
为什么？
第十一章简单机械和功
一、杠杆（第4课时）----杠杆的应用
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1、根据杠杆的平衡条件，知道三类杠杆及其特点。
2、能用杠杆的平衡条件解决日常生活中简单的问题和进行简单的计算。
【重点】杠杆平衡条件F1L1=F2L2的应用
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
右图器材的用途是________，名称叫________。
小小秤砣压千斤，这是什么原因？
【自主先学】
1、杠杆平衡条件是_______________。
2、公式改写成
，你知道这个公式的物理意义吗？
如果动力臂与阻力臂之比是7：
1，则动力是阻力的______，若动力是10N，则阻力是_______。
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
问题1:
运用F1·L1=F2·L2议一议：
若L1＞L2，则F1___F2，我们把这类杠杆称作______，优点是________，缺点是________。
若L1＜L2，则F1___F2，我们把这类杠杆称作______，优点是________，缺点是________。
若L1=L2，则F1____F2，我们把这类杠杆称作______。
特点__________________________。
所以，又省力又省距离的杠杆是的____________！
（选填“有”或“没有”）
问题2:
仔细观察图11-6，图11-7，思考后回答：
这些杠杆中你认为哪些省力？
哪些使用省距离（方便）？
你是怎么判断的？
答：
_________________________________________________________________________。
问题3:
按要求举出几个生产生活中的实际例子：
省力杠杆（举10个）_________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
费力杠杆（举8个）_________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
等臂杠杆（举2个）___________________________________________。
三、【当堂反馈】
１.如图所示，下列器件中属于省力杠杆的是（）
２．关于使用杠杆用力，下列说法正确的是（）
A．使用动力臂长的杠杆省力B．使用动力臂小于阻力臂的杠杆省力
C．使用阻力臂长的杠杆费力D．使用动力臂小于阻力臂的杠杆费力
３.下图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）
４．人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动.如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力.由图可以看出，这是一个（）
A．费力、省距离的杠杆
B．省力、费距离的杠杆
C．既费力，也费距离的杠杆
D．既省力，也省距离的杠杆
５．如图是超市里搬运货物的小推车，设货物均匀摆放在车内，当后轮O2遇到障碍物P时，顾客向上提起扶把，这时小推车（）
A．可视为省力杠杆，支点是前轮O1B．可视为费力杠杆，支点是前轮O1
C．可视为省力杠杆，支点是后轮O2D．可视为费力杠杆，支点是后轮O2
６．园艺师傅使用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力D．减小阻力臂，省力
四、【学后反思】判断是哪类杠杆的方法你现在知道了吗？
第十一章简单机械和功
一.杠杆（第5课时）----杠杆的应用
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1、能根据杠杆的平衡条件进行计算和解决杠杆的动态平衡问题
2、能熟练运用杠杆的平衡条件解决有关杠杆的最小力问题
【重点】杠杆平衡条件F1L1=F2L2的应用
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
曹冲称象的故事家喻户晓，学了杠杆原理，你还有什么办法吗？
【自主先学】
1、杠杆平衡条件是_______________。
2、在F1、L1、F2、L2四个量中，知道任意三个量，就可以求出第四个量。
请计算书本Ｐ６大象的质量？
（注意解题格式规范）
解：
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
问题1:
如图所示，秤砣质量为0.5kg，秤钩悬挂处A与秤纽绳O间的距离为8cm，挂上重物后,秤砣移至距O点32cm的B处时，秤杆正好水平。
求：
⑴被称物体的质量？
（秤杆的自重可忽略不计）
⑵刻度为3千克的秤星处与秤纽绳O点间的距离？
问题2:
如右图所示，在杠杆OA上的B点悬挂一重物G，A端用细绳吊在小圆环E上，且细绳AE长等于圆狐CED的半径，此时杠杆恰好成水平状态，A点与圆弧CED的圆心重合，E环从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中，吊绳对A端的作用力大小将 （）
A．保持不变B．逐渐变大
C．由大变小，再由小变大D．由小变大，再由大变小
问题3:
如右图所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置Ａ拉至位置Ｂ，阻力Ｇ的力臂，动力F。
（填“变大”或“变小”“不变”）
问题4:
如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平衡,且要求所加的力要最小,则这个力（ ）
A. 应沿MQ方向B．应沿MP方向
C．应沿MN方向D．可沿任意方向
点拨：
由杠杆的平衡条件：
F1l1=F2l2知，在阻力和阻力臂不变的情况下，要想用的动力最小，则要求动力臂最大。
动力臂最长的条件：
①作用在杠杆上的动力的作用点离支点最远；②动力的方向与支点跟作用点的连线垂直．
问题5：
如右中图所示，曲杆AOBC自重不计，O为支点，
AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请在
C点作出最小的力F的示意图并标出其力臂L的大小。
三、【当堂反馈】
１.如图所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO＝OB＝BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1，并标出F1的方向。
２．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计。
则 （）
AGA=GBBGACGA>GBD无法判断
３．一根直杆可以绕O点转动，在直杆的中点挂一个重为G的重物，在杆的另一端施加一个力F，如图所示，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中，为使直杆保持在图示位置平衡，则拉力F的变化情况是 （）
A．一直变大B．一直变小
C．先变大，后变小D．先变小，后变大
四、【学后反思】杠杆平衡条件F1L1=F2L2应用时，要通过画图准确的找到F1、L1、F2、L2及其变化，然后用公式进行判断！
第十一章简单机械和功
一.杠杆（第6课时）----杠杆复习
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1．理解力臂概念，会画力臂 ２．会识别三种杠杆
３．会通过实验探究杠杆平衡条件 ４．会用杠杆平衡条件解决物理问题
【学习过程】
一、【自主先学】
1．以下四幅图描绘的是杠杆在生活中的应用，其中属于省力杠杆的是_______，属于费力杠杆的是_______．（填字母）
2．小明使用撬棒，将如下左图所示的石块撬起，若小明在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_______点；若小明在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_______点．沿方向_____撬最省力。
３.如上中图所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须（）
A.F减小 B.F大小不变 C.F变大 D.F小于物体重力
4．在上右图中画出杠杆平衡时作用在杠杆上最小的力和这个力的力臂（O为支点）．
5．某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示．他的重心在A点，所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为多少？
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学杠杆！
问题1：
如图所示是古代战争中的“大炮”——抛石机，用它把大石块抛出去，打击远处的敌人，它实际是一个（）
A．费力杠杆B．等臂杠杆C．省力杠杆D．滑轮
问题1问题2问题3
问题2：
要想用最小的力Ｆ，推着一个圆筒越过台阶，试在图上画出此力的作用点、方向及其力臂.
问题3：
如下图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=_____N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将________（填“变大”、“变小”或“不变”）
问题4：
扁担长2m，两端物体的质量分别为50kg和30kg，若不考虑扁担的重力，人的肩应在距Ａ多远处，扁担才平衡?
问题5：
如图所示，绳子ｏO′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码．重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图中哪一幅图（）
第十一章简单机械和功
二、滑轮（第1课时）
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
1.认识定滑轮、动滑轮，能用杠杆原理解释定滑轮、动滑轮的实质
2.知道定滑轮、动滑轮的作用，能说出生产、生活中常见的滑轮
【重难点】知道定滑轮、动滑轮的实质及其作用
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
想一想：
每周一举行升旗仪式时，升旗手向下缓缓拉动绳子，国旗在晨风中冉冉升起，升旗手向下拉绳子，国旗就能上升，这是利用了这种机械。
生活中利用这种机械的事例还有。
【自主先学】
按P10图11-17、图11-18，下面空白处画出滑轮的两种使用方法。
定滑轮：
动滑轮：
1.定滑轮：
工作时，轴的位置的滑轮，优点是，缺点是
2.动滑轮：
工作时，轴的位置的滑轮，优点是，缺点是
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学滑轮！
问题1：
活动并思考P9图11-14由于楼梯窄，长木料不能通过楼梯，但须将木料运上四楼急用，我的办法是：
问题2：
探究定滑轮的特点：
按下列步骤实验：
1.探究拉力F的大小与钩码所受重力G的大小的关系：
按P10做一做完成表格填写，得出结论。
【提示：
A.测力计反拉先反放着校好0。
B.竖直向下匀速拉动时读数。
】
2.探究拉力通过的距离s与钩码上升的距离（高度h）的关系，得出结论。
【提示用刻度尺测量】
3.改变弹簧测力计力的方向，读取弹簧测力计的示数，观察读数是否改变。
结论：
使用定滑轮时
（1）FG，省力。
（2）sh，省距离。
（3）改变施力方向。
倾斜拉时，拉力F大小。
问题3：
探究动滑轮的特点：
按下列步骤实验：
1.探究拉力F的大小与钩码和动滑轮所受重力G+G动的大小的关系：
按P10做一做完成表格填写（表格参考上面定滑轮表格自己设计在下面方框内），得出结论。
【提示：
A.测力计正拉先正放着校好0。
B.竖直向上匀速拉动时读数。
】
2.探究拉力通过的距离s与钩码上升的距离（高度h）的关系，得出结论。
【提示用刻度尺测量】
3.改变弹簧测力计力的方向，读取弹簧测力计的示数，观察读数是否改变。
结论：
使用动滑轮时
（1）F=（G+G动），省力。
（2）s2h，省距离。
（3）改变施力方向。
倾斜拉时，拉力F大小。
问题4：
用杠杆知识解释定滑轮、动滑轮的实质：
请在右图上画图说明其杠杆的五要素。
结论：
定滑轮的实质是：
动滑轮的实质是：
三、【当堂反馈】
1．下面说法中，正确的是（）
A定滑轮可以省力，但不可以改变施力的方向B定滑轮不省力，但可以改变施力的方向
C．使用动滑轮既省力，又可以省距离D．使用动滑轮既可以省力，又可以改变拉力方向
2．如图所示，当升旗手向下拉动绳子时，鲜艳的红旗就冉冉升起，这是因为旗杆顶端上有一个小小的装置吗，这个装置是。
3．如图所示，物重10N，该滑轮是________滑轮，手拉弹簧测力计在A位置时示数为_____；若手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时，拉力FA、FB、FC的大小关系是________。
4．如图所示，物重20N，该滑轮是______滑轮，弹簧测力计示数
为_______N，使用这种滑轮能_________，但不能_____________。
（不计滑轮重）
5．在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表,分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。
面对这一事实，下列做法中最不可取的是（）
A.与同学分析可能原因B.实验失败，停止实验
C.改进实验条件，重新实验D.查阅资料，了解结论的适用条件
四、【学后反思】能否把定滑轮和动滑轮的优点集中在一起既改变施力方向又省力呢？
第十一章简单机械和功
二、滑轮（第2课时）
班级:
组名:
姓名:
【学习目标】
3.知道滑轮组的作用，能根据滑轮组的组装判断省力情况和拉力大小
4.能根据要求组装简单的滑轮组
【重难点】会组装简单的滑轮组和进行简单的计算
【学习过程】
一、创设情境，自主先学
1.小明用这个装置轻松地吊起了很重的摩托车，这个装置叫,
由和组成，既又可以。
2.课本P13WWW第2题，结果是。
【自主先学】
1．观察P11图11-20，哪种绳子绕法更省力？
为什么？
另一种绕法有什么好处？
2.用什么简单的方法可以来确定承担物重的绳子的股数？
答：
可以采用这样的方法：
（1）首先要分清哪是定滑轮，哪是动滑轮；
（2）在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么n就是几．
在图甲中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力F=
。
同理，
分析乙图可知，提起重物及动滑轮的力F=
。
书上拉摩托车_____有股绳子，F=。
3．轮轴相当于一个杠杆，动力臂是，阻力臂是，生活中、都是轮轴。
二、【课堂学习】交流讨论：
我来教你学滑轮！
问题1：
观察P11图11-20和上面甲、乙两图，组装滑轮组时，应该怎样绕线？
（1）每个滑轮都只能绕过次线,所有轮子都要绕。
（2）只有种绕法：
当n为偶数时，绳子的起始端应固定在的框架钩上，然后依次绕过滑轮；
（2）当n为奇数时，绳子的起始端应固定在的框架钩上，然后依次绕过滑轮。
问题2:
按下图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。
图中G表示物重，G′表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。
F=（G+G′）
问题3：
如右图用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
问题4：
学生小丽站在地上用同一滑轮组进行了两次实验，测得数据如下表：
实验次数
钩码质量（g）
钩码上升的高度（m）
弹簧测力计示数（N）
弹
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