1、5.改变世界的机械教学目标三维目标要求一、知识与技能1.知道轮轴和斜面及其省力和做功情况。2.了解机械发展史及对社会发展的作用。二、过程与方法 通过讨论交流理解轮轴和斜面也能省力及做功情况。三、情感态度与价值观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。 教学重点和难点一、教学重点 知道轮轴和斜面也能省力及做功情况。二、教学难点 知道轮轴和斜面也能省力及做功情况。教学过程情景导入教师演示用手拧螺丝,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,有学生提议用扳手来拧螺丝。教师
2、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,就让我们一起进入本节的学习,了解它们的工作原理吧!教学活动一、简单机械的家族1.轮轴。教师用多媒体播放生活中各种简单机械的使用视频。教师引导学生总结出轮轴的概念。阅读教材P90,讨论交流:从杠杆到轮轴。如图11-5-3。 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
3、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,Rr,F1F2,所以轮轴省力。师:生活中有哪些机械可以抽象成轮轴?生:船舵、门的把手、螺丝刀、单车的踏板等。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。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
4、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位时,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。师:斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。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,不容易爬上去,而沿着弯弯曲曲的盘山公
5、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。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。螺旋特殊的斜面。阅读教材P92,讨论交流:螺旋特殊的斜面。如图11-5-6。螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。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,希望同学留心观察,做生活的有心人。二、改变世界的机械 机械的发明,改变了整个世界。机械的大型化和微型化、精密化。 现代机械极大地扩大了人们的活动范围,从陆地到海洋、天空到太空。 信息时代,人们将智慧赋予机械,自动化、智能化机械进入到我们生活。板书设计5.改变世界的机械教学反思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。对于阅读材料的教学把握,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。