2019-2020年八年級物理下冊 探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律教案 人教新課標版
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1、2019-2020年八年級物理下冊探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律教案人 教新課標版 [知識圖覽]?梳理結構關系: 科學探究的各過程 串聯(lián)電路的電壓規(guī)律/ 器材、規(guī)格的選擇串聯(lián)電路電壓規(guī)律 U=U1+U2+-+U 12n 二、探究串、 鬻蠶I并聯(lián)電路的電壓規(guī)律 電路連接注意 并聯(lián)電路電壓規(guī)律 U=U1=U2=-=U 12n 串聯(lián)時注意事項串聯(lián)時電壓特點 電源的串、并聯(lián)< 并聯(lián)時注意事項并聯(lián)時電壓特點 1課時 主要內容:科學探究的全過程、電壓表的正確使用、串并聯(lián)電路的電壓特點、電源的連接 [學法指導]?精講知識要點 ?教材要點: 一、科學探究的全過程:
2、1、提出問題:分別對串聯(lián)、并聯(lián)電路提出要探究的問題。 2、猜想或假設:根據已有的知識、經驗或現(xiàn)象對要探究的問題進行猜想或假設,不是隨便做出回答,也就是說要有一定的依據。 3、設計實驗:根據提出的問題和猜想設計科學合理的實驗方案和步驟。 4、進行實驗:進行實際操作,注意各儀器設備的正確使用等。 5、分析和論證:根據實驗探究現(xiàn)象、數據進行分析得出正確結論。 6、評估:對實驗的合理性、操作規(guī)范性、數據的可信性、結論的可靠性進行評定。 7、交流:將探究過程及結論與老師、同學進行交流,彌補不足。 二、串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律: 1、探究過程:提出問題、進行猜想和假設、設計和進行實驗、分析和
3、論證、評估和交流。 2、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律:串聯(lián)電路各部分電壓之各等于總電壓,用公式表示為: U=Ul+U2+-+Un 3、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律:并聯(lián)電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等用公式表示為:u=u=u=???=u 12n 三、電源的串、并聯(lián): 1、電源串聯(lián)后得到的總電壓等于各分電源電壓之和。 2、相同電壓的電源并聯(lián)后總電壓仍等于各電壓,并不會升高。 3、注意事項:在需要將電源串聯(lián)或并聯(lián)時,盡可能將電壓相同的電源進行連接,尤其是并聯(lián)時。 ?名師講析: 一、科學探究的全過程的訓練: 1、人類知識的獲取很多是從科學探究來的,科學探究的所經歷的過程主要有:提出問題、進行
4、猜想或假設、設計和進行實驗、分析和論證、評估和交流等環(huán)節(jié)。在每個環(huán)節(jié)中所要達到的目的各不相同。 2、在探究知識的時候,并不是每個探究都要經歷完整的過程,根據實際探究的東西往往只有其中的某些環(huán)節(jié)。 3、在探究時候要科學、嚴格要求自己。 二、探究實驗: 1、在實驗前先要根據設計選好器材規(guī)格。其中電源電壓不宜太高,可用干電池或學生電源,小燈光額定電壓應選小些的,兩燈的額定電壓之和以不低于電源電壓和高于電源電壓過多為宜,如電源3V、小燈光2.5V。 2、電路連接。根據實驗設計首先畫出電路,然后按電流方向或電流反方向連接好電路,最后連接電壓表,連接過程中開關應是斷開的,連接好電路后閉合開關前應
5、檢查連接是否有誤。 3、電壓表量程選取。本實驗中電壓表可選用小量程,為實驗數據的準確要遵循不超小量程時應用小量程的原 則。 量程選擇時可根據電源電壓、用電器規(guī)格等多種因素進行估計來選擇。如果這些因素都無法估計時,要用試觸法來選擇。 4、探究得到的正確結論串聯(lián)電路中各部分電路的電壓之和等于總電壓;并聯(lián)電路兩端的總電壓與各支路兩端的 電壓相等。 三、電源的串并聯(lián) 1、電源串聯(lián)后得到的電壓等于各電壓之和;并聯(lián)后電壓并不會升高仍等于各電源的電壓。 2、只能將電壓相同的電源進行并聯(lián),電壓不同的電源不能進行并聯(lián)。 ?典型題例: 例1:如圖6-2-1甲所示,開關S斷開和閉合時,電壓表的示
6、數如圖6-2-1乙所示,則 思路方法與點撥:本例是電壓表的靈活使用。在分析電壓表讀數時要認真分析電路,看清電壓表是與誰并聯(lián)的,測的是誰的電壓。當開關斷開時L]和L2串聯(lián),電壓表測L2兩端電壓,此時兩燈的總電壓等于電源電壓;開關閉合時L1被短路,電壓表測得電源電壓。由串聯(lián)電路電壓規(guī)律知,電壓表第一次的讀數應該更小,但圖中指針偏轉的角度更大,這說明兩次所使用的量程不同。第一次使用小量程讀數為2.1V,第二次為大量程讀數為3.5V。所以 L]兩端的電壓為3.5V-2.1V=1.4V 解:1.4V 規(guī)律小結:電壓表是重要的儀表之一。要學會正確的使用它,正確判斷出電壓表測的是誰的電壓是一項重
7、要的技能。電壓表測的誰兩端的電壓往往會隨著電路的變化(如開關的調節(jié)、元件的損壞等)而發(fā)生改變,這時就要仔分辨清楚,這樣才能正確解題。 變式訓練: 答案:0.5 如圖6-2-2所示,電壓表的示數為2.5V,電源是兩節(jié)新干電池。則燈L2兩端電壓為 電一 圖6-2-3 例2:如圖6-2-3所示,電壓表的示數為2.8V,貝9燈兩端的電壓是,電阻兩端的 電壓是V 思路與方法點撥:由圖中可看出,電壓表與電燈以及電阻都是并聯(lián)的,根據電壓表的使用知,它與哪段電路并聯(lián)就測得哪段電路兩端的電壓。所以燈兩端的電壓和電阻兩端的電壓都等于電壓表的示數。由本題可知,并聯(lián)電路兩端的電壓相等。 解:2.
8、5V;2.5V 規(guī)律小結:在解電學題目時,要弄清電路的連接情況,并利用串、并聯(lián)電路的特點(電流、電壓、電阻等)進行分析。電路和這些規(guī)律和特點是間接告訴我們的,要靈活地、正確地選用。 分析電路連接時,電流表可當作導線,電壓表可當做斷開的開關。 變式訓練:小紅家有很多電器,如電視機、電冰箱、電燈、計算機等等。在正常使用時,這些用電器兩端的電壓(選“相同”或“不同”),是 答案:相同;220V [達標測試]?鞏固知識技能 課時達標自測題 (45分鐘,滿分100分) 一、填空題(每空3分,共45分) 1、用電壓表測量電壓時,應與被測電路或用電器,被測電壓電壓表使用的 最大測量值。使
9、用電壓表前要先觀察其,弄清,以及指針。 答案:并聯(lián);不能超過;量程;分度值;是否對準零刻度,如果沒對準要進行調零 2、實驗發(fā)現(xiàn)圖6-2-4電路中UAB、UBC、UAC三者之間的關系是 L一L_ 1- ABC 圖6-2-4 答案:Uac=Uab+Ubc 3、如圖示,圖6-2-5甲中V]的示數是4.5V,V2的示數應為—V,V的示數應為V。 圖6-2-5乙中V的示數為6V,V2的示數為2.6V,則V]的示數應為V 圖6-2-5乙 答案:4.5V;4.5V;3.4V 4、有一只蓄電池的正、負極標志已模糊不清,但仍能正常向外供電,某同學用電壓表 來判別它的正負極,
10、其方法是:將電壓表與蓄電池,觀察電壓表指針偏轉方向, 若指針向反方向偏轉,則與電壓表正接線柱相連的一端是蓄電池的極;請再另外設 計一種方法判別它的正負極:. 答案:并聯(lián);負極;利用二極管的單向導電性等 5、小紅在測串聯(lián)電路電壓時,使用的是電壓表0~3V的量程,她檢查時發(fā)現(xiàn)記錄的數 字是5.5V,你認為她的記錄錯在,正確的讀數應當是。 答案:讀數時看作大量程了;1.1V 二、選擇題(每題5分,共35分) 6、有兩個小燈泡接在同一電路中,用電壓表測得兩個燈兩端的電壓均是3V,對這兩個燈的連接方式下列說法中正確的是() A兩燈一定是并聯(lián)的B兩燈一定是串聯(lián)的 C可能是并聯(lián)的,也可能
11、是串聯(lián)的D無法判斷 答案:C 7、將兩個小燈泡串聯(lián)在一個電源上,用電壓表測得兩端的電壓比是5:7,若把它們并 聯(lián)后,接在同一電源上,則它們兩端的電壓比為() A5:7B7:5C1:1D不確定 答案:C 8、如圖6-2-6示,某同學在實驗中要測燈兩端的電壓。但是將電壓表和電流表的位置 圖6-2-6 剛好接反了,當閉合開關時,會出現(xiàn)的現(xiàn)象是() A電源將被燒壞 B電流表將被燒壞 C電壓表將被燒壞 D燈不亮,但各元件完好 答案:D 9、如圖6-2-7閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)燈泡-、L2均不亮,電流表示數為零,電壓表示數等于電源電壓,則該電路中的故障是:() A. 電源正極與a
12、之間斷路 B.a、L、b之間斷路 C.b、L、c之間斷路 2 D.c與電源負極之間斷路 圖6-2-7 答案:C 10、如圖6-2-8所示的電路中,當開關S合上時,電壓表測的是( A. 燈L]兩端電壓 B. 燈L2兩端電壓 C. 電源的電壓 D. 燈L和電源兩端的電壓 圖6-2-8 答案:B 11、如圖6-2-9,開關閉合后,若-燈絲突然燒斷,會發(fā)生的現(xiàn)象是() AL]、L2、L3均熄滅,電壓表、電流表示數均為零 BL]、L2均熄滅,L3仍然發(fā)光,電壓表、電流表示數均變大 C除L1不亮外,其余一切照舊,無任何其他變化 DL]、L2、L3均熄滅,電壓表示數變大,
13、電流表示數幾乎為零 圖6-2-9 答案:D 12、圖6-2-10所示電路中,當開關S閉合后,要使電阻R「R2串聯(lián),甲、乙應該接入的是() A.甲接電流表,乙接電壓表B.甲接電壓表,乙接電流表 C.甲、乙都接電壓表D.甲、乙都接電流表 答案:B 三、綜合應用題(20分) 13、把兩只小燈泡、開關、兩只新干電池、導線若干組成串聯(lián)電路。先選用規(guī)格相同的的燈泡,用電壓表測出兩燈的總電壓和各燈兩端的電壓;然后選用規(guī)格不同的燈來做實驗。 將各次測得 的數據記如下表。 實驗次數 燈規(guī)格 L]端電壓U1/V l2端電壓u2/v 兩燈總電壓U/V 1 相同 1.5 1.5
14、 3 2 不相同 1.8 1.2 3 3 不相同 2 1 3 4 不相同 2.2 0.8 3 從上面的表格中,你能得出什么規(guī)律? 答案:串聯(lián)電路和總電壓等于各部分電壓之和;相同用電器串聯(lián)時它們兩端的電壓相等, 不同用電器串聯(lián)時兩端的電壓不同。 14、如圖6-2-11示,這個電路聯(lián)的,V]示數是12V,V2示數是8V,電源是8節(jié)鉛 圖6—2—11 蓄電池,示L]、L2、L3的電壓各是多少?答案:串聯(lián);U]=8V;U2=4V;U3=4V提示:U1+U2+U2+U3=12V+8VU1+U2+U3=16V 15、某同學想探究“串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”請你幫
15、他完成下面的工作。 (1)實驗需要的器材有答案:電源、電壓表、兩只規(guī)格不同的小燈泡、開關、導線等。 2)在方框中設計出電路圖 答案:如圖6—2—12 3)設計出記錄表格 答案:(如下表) 實驗次數 L]兩端電 壓U/V L?兩端電 壓U2/V 電路兩端總 電壓U/V 1 2 3 [遷移訓練]?拓展思維: 例3:在圖6—2—13中,能測出燈L1兩端電壓的正確電路圖是() 圖6—2—13 思路與方法點撥:電壓表要測L1兩端的電壓時,電壓表必須與它并聯(lián),同時電路還不能夠出現(xiàn)短路等故障。在本例中,還要考慮“+”“—”的接
16、線。A圖中電壓表測得總電壓也是電源電壓故A錯;B圖中電壓表與L2并聯(lián)測的是L2兩端的電壓故B也錯;C正確;D圖中“+”“—”接反了,故D錯。 解:C 易點提示:使用電壓表時要注意(一)連接。嚴格按照電壓表的連接規(guī)則。與被測電路或用電器并聯(lián)?!?”“—”連正確。(二)選擇。根據要求選擇合適的量程,可利用已知條件和已有知道進行估計或采用試觸的辦法來確定;(三)讀數。確定好采用的量程,正確判斷出電壓表與哪段電路或用電器并聯(lián),測出的是什么電壓。 聯(lián), 變式訓練:如圖6-2-14所示,燈泡-與L2是 A2表測電流,電壓表測電壓 答案:并;干路(總);L]或L2或電源 ◎ 圖6-2-14
17、 [遷移訓練]?題選: :0 甲% 圖6-2-16 1、如圖6-2-15示,電源電壓保持不變,當開關S閉合時,V]的示數是4.5V,當S斷 2、如圖6-2-16示,當S]閉合、S2斷開時,電壓表示數為2.5V;當S]斷開、S2閉合時,電壓表示數為6V。則S]斷開、S2閉合時燈L]兩端的電壓為—V,燈L2兩端電壓為V,電源電壓為V。 答案:2.5;3.5;6 3、小紅學習了本節(jié)知識后,想做節(jié)日小彩燈。她手里的小燈泡都是6.4V的,為了不損 壞燈泡,她至少就將個燈泡聯(lián)接入家庭電路中。 答案:35;串聯(lián) 4、一位粗心的同學在測電壓時,用的是3V的量程,但記錄表上的數據
18、卻時6V,這位 同學發(fā)生錯誤的原因可能是;這樣實際的電壓就應該是。 答案:把量程看錯了;1.2V 5、在連接電路時,如果將串聯(lián)電流表和電壓表的連接位置對調后,可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象() 圖6-2-17 圖6-2-18 B、L2短路 D、L1短路 A燒壞電壓表B燒壞電流表C電路不能正常工作D部分電路仍可能工作答案:C 6、在下面電路圖6-2-17中,能用電壓表正確測出燈L兩端電壓的是() 答案:B 7、如圖6-2-18是小紅在做“探究串聯(lián)電路中電流、電壓特點”實驗時連接的實物電路。當開關閉合時,發(fā)現(xiàn)燈L]不亮、燈l2亮,電流表和電壓表均有讀數。貝y出現(xiàn)此故障原因可能是:() A
19、、L2斷路 C、L1斷路 答案:C 8、現(xiàn)在想用一個開關將電爐中的兩個發(fā)熱元件R1、R2并聯(lián)到電源上.請判斷當開關處于如圖6-2-19所示的哪種狀態(tài)時,能滿足上述要求() 9、要測量電路中某部分的電壓,但不能估計這個電壓的大小,現(xiàn)有量程分別為10V、 50V和250V的三種電壓表。你認為最好選用哪個量程的電壓表來試觸() A10VB50VC250VD三種都可以 答案:C 10、如圖6-2-20示的電路,當合上開關S,電路中最容易損壞的是() A燈泡一?送 B電源中 C電流表四 D電壓表——[<<—— 答案:C圖6-2-20 11、每到傍晚時,我們都可以發(fā)現(xiàn),
20、燈會在某時刻突然變暗了,猜想一下這是什么原因引起的?怎樣來驗證你的猜想? 答案:由于傍晚各家各戶用電器使用多了,導致電壓變低而引起的;可用相應的電壓表來測量得出。 12、小紅和小華將一塊銅片和一鋅片插入蘋果做成了一個水果電池,并想進一步探究“水果電池的電壓大小與哪些因素有關”。小紅說:“可能與兩金屬片之間的距離有關。”小華說:“也可能與兩金屬片插入蘋果的深度有關。”為了驗證猜想是否正確,他們找來了電壓表并連好電路。請你選擇其中一個猜想,并提出驗證的方法 答案:提示:本題考查控制變量法,當研究與金屬片插入蘋果的深度的關系時應保持兩金屬片之間的距離不變;研究與兩金屬片之間的距離的關系時應保持
21、金屬片插入蘋果的深度相同 [中考鏈接]?把握命題方向 1、(xx長春)在探究“串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中如圖6-2-21:(1)要用電壓表測燈 L2兩端的電壓.連接電路如圖甲所示。圖中只有一根導線連錯了,請你在連錯的導線上劃“X”,并用筆畫線表示導線將電路連接正確。(2)改正電路后,閉合開關。如圖乙所示,電壓表的示數為V,若電源電壓為3V,則燈L1兩端的電壓是V。 答案:1.(1)略(2)1.2;1.8 2、(08荊州)小明同學在課余做了個“水果電池”,他把銅絲和鐵絲插到菠蘿中,然后給一個標有“4.5V4.5W”的小燈泡供電,結果燈泡不亮,仔細檢查了電路,發(fā)現(xiàn)電路連接正確,請你分
22、析燈泡不亮的原因是;這個“水果電池”上的鐵絲是 極。(選填“正”或“負”) 答案:電壓太低(其它合理說法也算正確);負 3、(08江西)學習電流與電壓概念時,瑞瑞同學想到了用水壓、水流類比認識抽象的電壓、電流的概念,提出了如下三種猜想:為了驗證關于電壓、電流的猜想是否正確,瑞瑞同學選取了以下器材:電壓恒定的電源、電壓表、電流表、定值電阻、開關和若干導線。 (1)在實驗時,需改變定值電阻兩端的電壓,瑞瑞還需添加的器材是。 (2)請你根據瑞瑞所選的器材在下面方框內畫出設計的實驗電路圖。 (3)通過實驗得到了定值電阻兩端的電壓和通過它的電流數據如下表: 通過分析表中數據,得出的結論應該
23、和前面的猜想相符。 關于朮壓,水謊的弭鯉 黃于電壓、電既的雅想 摘想一 水壓越丈■水流越丈 廂住足値電翹兩舞的電圧越大牌百帝 電施越大 薄恕二 朮壓越大,永穽漑動過軽中可能養(yǎng)弼阻力,水施可陀絃小 加洸定血電阻曲諭電壓碼尤血過跑電誰可能越小 水壓趣大,術在流動過思屮可葩量訓題力、水就可陡不變 用在定值電凰兩端的電壓越大.迪過刖電流可證不變 2019-2020年八年級物理下冊探究杠桿的平衡條件(3)教案滬粵 版 1、教學目標 ?知識與技能 (1)知道什么是杠桿,能根據實物畫出杠桿的示意圖。 ⑵知道杠桿的平衡條件,會利用杠桿平衡條件解決一些簡單的
24、問題。 ?過程與方法 ⑶通過實驗,探究杠桿的平衡條件,初步領會從具體到抽象的方法。 ?情感態(tài)度與價值觀 ⑷通過了解杠桿在實際中的應用,體會到物理知識是有用的,培養(yǎng)學生對科學的興趣。 2、教材說明本節(jié)主要內容有:認識杠桿及其五要素,探究杠桿的平衡條件,了解不同形式的杠桿在 生活中的應用。 杠桿在生活和生產中有著廣泛的應用,學好這部分知識具有重要的實際意義。杠桿是一種重要的簡單機械,也是學習滑輪、輪軸等其他一些簡單機械的基礎。大部分學生對生活中的杠桿比較熟悉,也很感興趣;但對杠桿的“五要素”及杠桿的平衡條件,還不清楚。通過本節(jié)課的學習,可以把學生的感性經驗上升為理性認識。另外,讓學生
25、親自經歷探究杠桿平衡條件的全過程,有利于培養(yǎng)學生科學探究的能力。 本節(jié)教材基本上是按照“具體一抽象一具體”的思路編寫的。教材從學生熟悉的生活實際“蹺蹺板”開始,提出問題,讓學生開放地思考,找出最有價值的探究課題:怎樣才能使蹺蹺板成水平平衡狀態(tài)?然后,引導學生對“蹺蹺板”進行簡化,利用木尺和鉤碼分別代替蹺蹺板和人進行探究,通過分析論證得出:木尺的水平平衡由兩邊力的大小和兩力到支點的距離兩個因素決定。在此基礎上引出杠桿的概念,并介紹支點、力臂、平衡等名詞。緊接著引導學生把實驗探究得出的初步結論,升華為科學規(guī)律——杠桿的平衡條件。然后通過“例題”鞏固探究所得的結論,從理性上認識蹺蹺板的奧秘。接著讓
26、學生根據杠桿平衡條件討論:什么樣的杠桿能省力?什么樣的杠桿費力?什么樣的杠桿既不省力又不費力?再通過“活動”認識生活中形形色色的杠桿是如何工作的,工作時有什么特點。最后,介紹人體和高新科技中的杠桿,讓學生既感到好奇,又能認識到杠桿應用的廣泛性。 本節(jié)教學重點:杠桿平衡條件是人們分析、計算杠桿問題的理論依據,也是研究其他各種簡單機械的基礎,所以經歷探究杠桿平衡條件的過程并運用它分析有關問題是本節(jié)的重點。 本節(jié)教學難點:很多學生盡管能正確說出力臂的定義,但遇到實際問題時仍把支點到動力或阻力作用點的距離作為力臂,所以力臂的概念及其畫法是本節(jié)的難點。 3、教學建議 可以利用多媒體創(chuàng)設情景,引入
27、課題。如用多媒體展示:古埃及人建造金字塔時利用簡單機械搬動巨大石塊,我國古代利用桔槔在井上汲水,在現(xiàn)代建筑工地上,人們利用挖土機、起重機、吊車、鉗子等工具進行勞動……讓學生找出它們的共同特點。通過這些實例,有效的引起學生的注意,從而導入新課。 也可以通過小實驗引入。例如自制“蠟燭蹺蹺板”①把蠟燭底端的蠟刮掉一些,讓它像頂端一樣露出燭芯。②把縫衣針從蠟燭中部穿過,露出的針頭、針尾架在兩只杯子的邊緣上。③用薄鐵皮(或塑料板)剪成兩個小人兒,用腿間的尖頭插立在蠟燭上,兩個小人兒的位置到縫衣針的距離相等。調試蠟燭,使它平衡。這就做成了一個蠟燭蹺蹺板。④點燃蠟燭兩頭,熔化的蠟就會一滴一滴地不斷滴下來。
28、滴下蠟油的一端會向上翹一些,蠟燭兩端會交替上下晃動,跟蹺蹺板一樣。這個實驗能極大地激發(fā)學生的興趣,誘導學生產生探究的動機。 還可以通過小游戲引入,例如進行“拔釘比賽”出示兩個相同的鐵釘和木板,教師用羊角錘把鐵釘釘入木板。邀請男、女兩個學生上講臺來,男同學試著用手拔釘子(提醒學生注意安全,別弄傷了手),女同學用羊角錘拔釘子,結果女生贏了。女生為什么會取勝?這個工具起什么作用?這節(jié)課就來學習這方面的內容。 探究蹺蹺板中的道理 (1)提出問題 通過閱讀教材中的插圖,學生可能會提出很多他們認為值得探究的問題,例如:蹺蹺板為什么能上下轉動?蹺蹺板為什么能平衡?蹺蹺板受到哪些力的作用?等等。有些問
29、題比較簡單,學生經過討論可自行解決,或者教師直接告訴學生答案。最后把問題鎖定在:怎樣才能使蹺蹺板保持水平平衡狀態(tài)? (2)設計方案 師生通過進一步討論交流,可以得出:蹺蹺板中間有一個固定的轉動軸,男生、女生分別給蹺蹺板一個向下的力,調整兩人到轉動軸的距離,當兩人到轉動軸的距離和兩力的大小滿足一定條件時,蹺蹺板就能處于水平狀態(tài)。 為了用實驗研究上述問題,可以對它進行簡化,用帶有等分刻度的均勻木尺代替蹺蹺板、用鉤碼代替人進行實驗,使學生領會到,對實際物體(研究對象)進行簡化、抽象后,便于問題的研究和解決。 (3)進行實驗學生按照教材上的方法進行實驗操作,把測得的實驗數據填入教材表格中。教師
30、提醒學生要把懸掛點選在木尺的中心處,使用前要調節(jié)木尺平衡,鉤碼對木尺拉力的大小就等于鉤碼的重量,注意測準鉤碼的重量和鉤碼到0點的距離。要多次改變所掛鉤碼的個數和它在木尺上的位置,多測幾組數據。 (4)分析和論證 老師可提出下面的問題讓學生思考討論:根據你的實驗分析,木尺水平平衡由哪些因素決定?分析你的實驗數據,看看在什么條件下,木尺才能平衡?通過實驗和討論,學生會認識到木尺水平平衡由兩邊力的大小和兩力到支點的距離兩個因素決定。在此基礎上再給出杠桿、動力、阻力、支點、力臂的概念,學生就容易理解了。 介紹動力、動力臂、阻力和阻力臂的概念時,要向學生指出:①動力和阻力是相對的, 要視具體情況
31、而定。通常情況下,使杠桿繞軸轉動的力為動力;而阻礙杠桿轉動的力為阻力。 ②動力和阻力是杠桿受到的力,是其他物體作用在杠桿上的力,不要把杠杠作用給別的物體 的力誤認為是杠桿受到的力。③無論是動力臂還是阻力臂,都是從支點到力的作用線的距離,而不是支點到力的作用點的距離。 為了加深對力臂的理解,可讓學生做下面的實驗,如圖6-19圖6-19 所示。沿a、b兩個不同方向用力拉彈簧測力計,使杠桿平衡。 觀察兩次的拉力是否相同,想想為什么? 明確了動力、阻力、力臂的概念,然后再讓學生分析表中收集的實驗數據,找出動力、動力臂、阻力和阻力臂之間的數量關系,即可得出杠桿的平衡條件: 動力X動力臂=阻
32、力X阻力臂,即匚XL=FXL或。
得出杠桿平衡條件后,可以組織學生討論:為什么用較小的力可以撬起大石頭?為什么蹺蹺板上大人也會被小孩蹺起來?
“例題”的目的:一是讓學生學習運用杠桿的平衡條件分析問題,二是讓學生從理性上認識蹺蹺板的奧秘。同時,提醒學生注意解題的格式,養(yǎng)成良好的解題習慣。
關于“討論”中涉及的兩個問題,首先要讓學生明確“省力”指的是fi
33、也不費力。 在“活動1生活中的杠桿”中,教材展示了學生熟悉的6幅圖,指出生活中有許多不同形式的杠桿。通過活動,要讓學生認識到它們實質上都屬于杠桿,并讓學生指出各個杠桿支點的位置、動力作用點和阻力作用點的位置。在確定杠桿的支點時,可以設想讓杠桿轉動起來,在動的過程中,便可確定杠桿繞著轉動的點——支點。 畫力臂是教學的難點,要讓學生明確:力臂是從支點到力的作用線的距離,而不是從支點到力的作用點的距離。畫力臂的一般步驟是:(1)確定支點,(2)畫力的作用線(過.、F的直線),(3)從支點向力的作用線作垂線,垂足在力的作用線上,(4)標出力臂??珊営洖椤耙徽尹c,二畫線,三作垂線段,四標力臂。”
34、除了畫教材上所給的幾個杠桿的支點和力臂外,教師還可以通過圖片展示一些生活中常見的杠桿類器具,讓學生鞏固力臂的畫法,多做幾個練習,進一步理解力臂的含義。圖6-20可供參考。 AB(第9題)CD 人體內許多地方的骨骼、關節(jié)也構成杠桿,學生對此感到很好奇。教師可以聯(lián)系生物課、體育課所學的知識進行學科滲透,再結合一些具體的動作(例如舉、拿、抬、踢等)來體會這些杠桿是如何工作的?!皺C械手”體現(xiàn)了簡單機械與高新技術的結合,最好配合幻燈片或多媒體動畫進行介紹。 通過對教材圖6-42以及其他各種杠桿類工具的抽象、概括,應使學生體會到“杠桿”是一個物理模型,通過對物理模型的探究所得到的規(guī)律,可以應用到
35、各類實際的杠桿類器具中去,這也體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。 最后還可以向學生介紹日常生活中常用的案秤、桿秤,并對照實物認識案秤與桿秤的結構,明確它們的制作原理,了解它們的使用方法。 圖6-21 圖6-22 4.教學評價 ?課堂測評 1.生活和生產中有許多不同類型的杠桿,如圖6-23所示的托盤天平屬于杠桿, 縫紉機踏腳板屬于杠桿,鍘刀屬于杠桿。 托盤天平縫紉機踏腳板側刀 圖6-23 2. 如圖6-24所示是一種拉桿式旅行箱的示意圖,它相當于一個(填“省”或 “費”)力杠桿;若箱和物品共重100N,動力臂是阻力臂的5倍,則抬起拉桿的力
36、至少為—N。 3.某同學分別用如圖6-25所示的甲、乙兩種方法挑著同一物體行走,甲圖中手施的動 力乙圖中手施加的動力。(選填“大于”、“等于”或“小于”) 圖6-25 4.如圖6-26所示,屬于費力杠桿的是() A. 開啤酒瓶蓋的開瓶器 C.釣魚者手中的魚桿 B. 剝核桃殼的核桃鉗 D.撬釘子的釘錘 C A B D 圖6-26 5.如圖6-27所示,質量可忽略的杠桿上所標的每一格長度都是 圖6—27 相等的,0為支點,杠桿兩邊所掛的每一個鉤碼均相同,杠桿在水平位置平衡。在下列情況下,杠桿仍在水平位置保持平衡的是()
37、A. 兩邊都減少一個鉤碼 B. 兩邊的鉤碼下各加掛一個相同的鉤碼 C. 左邊鉤碼向右移一格,右邊鉤碼同時向左移一格 D. 右邊鉤碼下加掛一個相同的鉤碼,左邊鉤碼同時向左移一格 6. 如圖6-28所示,用一細線懸掛一根粗細均勻的輕質細麥桔桿,使其靜止在水平方向上,0為麥桔桿的中點。這時有兩只大肚皮的螞蟻同時從0點分別向著麥桔桿的兩端勻速 圖6—28 爬行,在螞蟻爬行的過程中麥桔桿在水平方向始終保持平衡,則() A. 兩螞蟻的質量一定相等 B. 兩螞蟻的爬行速度大小一定相等 C. 兩螞蟻的質量與爬行速度大小的乘積一定相等 D. 兩螞蟻對麥桔桿的壓力一定相等 7. 在“探究杠桿
38、平衡條件”的實驗中,應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在 位置平衡,這樣做是為了便于測量;如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高,則可將右端的平衡螺 母向調節(jié),或將左端的平衡螺母向調節(jié)。 圖6-29是小明同學三次實驗的情景,實驗時所用的每個鉤碼重0.5N,杠桿上每一格長5cm,部分實驗數據已記錄在下表中。 £7 —Joss- 7 次 二 第 圖6-29 二匕F L2 1 X1000N=200N。 10cm ?L,可知mg?vt二mg?vt 21122 2(2)動力臂測量錯誤 實驗次數 動力f/n 動力臂L/cm 阻力F/N 2 阻力臂L2/cm
39、 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 (1)請將表格中的實驗數據補充完整。 (2) 小明的第3次實驗存在錯誤,其錯誤是 8.小明在學校參加植樹活動時,使用如圖6-30所示的鋼絲鉗剪鐵絲固定小樹苗。 (1) 他使用的鉗子是省力杠桿還是費力杠桿? (2) 在圖中畫出動力F』勺力臂L1和作用在這根杠桿上的阻力F2。 (3) 剪鐵絲時動力臂長為10cm,阻力臂長為2cm,若鐵絲被剪斷需 要1000N的力,小明至少用多大的力才能將鐵絲剪斷? 【參考答案】 1.等臂費力省力2.省203.小于4.C5.D 6. C提示:根據杠桿平衡條件匚?L1=F2化簡得斗?vi=m2?兮 7. 水平力臂左左(1)15 8. (1)省力杠桿(2)如圖6-31所示 (3) 解:根據杠桿平衡條件可得 自我評價與作業(yè)”指導 1. 略 3. 解:由GL=FL,得F=GL/L=1000NX0.3/1.5=200N。 2121 4. 解:由FL=FL,得F=FL/L=500NX0.9/(0.9+0.8)~265N 11221221
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