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课题 11.5 改变世界的机械
教学目标:
1.知识与技能
（1）知道轮轴和斜面等简单机械的原理。
（2）了解机械使用的历史发展过程。
（2）认识机械的使用对社会发展的作用。
2.过程与方法
通过观察和实验，认识改变世界的机械。
3.情感态度与价值观
关心机械与人们生活的关系，有将机械应用生活的意识。
教学重点：
了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。
教学难点：
分析轮轴和斜面做功过程。
实验器材:　 轴轮、绳子、钩码、弹簧测力计
教学方法： 采用实验探究、讨论归纳的方法。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
使用动滑轮能省力，但不能省功。使用滑轮组可以省力，还能改变力的方向，还有其他的机械能够省力，它们能否省功呢？
功的原理：使用任何机械都不能省功。
不计摩擦和动滑轮的重力时，W用机= W用手
——理想模型法。——复杂变简单
实际中，W用机≥ W用手
二、新课讲授，师生互动
（一）简单机械的家族
1.轮轴：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的叫轮，小的叫轴。
（1）由杠杆平衡条件：F·OA=G·OB。
即：F·R=G·r。
当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，使用轮轴可以省力。
也就是说，使用轮轴不能省功，只能改变做功的方式。
轮轴两个主要功能：一是改变力的大小，二是改变物体的运动速度。
轮子将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现二者相互转化。
2.斜面：与水平面成一定夹角的倾斜平面。
理性探究：斜面的特点
根据功的原理，使用任何机械都不能省功。如果不计物体与斜面的摩擦，用力沿斜面匀速拉上去做的功，等于直接将物体举高做的功。即
FL=Gh，所以F=
斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体所受重力的几分之一。
斜面是一种省力的机械。
讨论与交流 螺旋——特殊的斜面。
螺旋的特点：将旋转运动与沿轴向的运动进行互相转化。
3.改变世界的机械：播放一些“改变世界的机械”视频录像
三、板书设计，整体提升
四、大海扬帆，尝试远航
1．下列说法正确的是 （ ）
A. 杠杆、滑轮、滑轮组是简单机械，轮轴不是
B. 杠杆、滑轮、轮轴、斜面等都是简单机械
C. 使用简单机械都能省力、省功
D. 使用简单机械可以同时省力和省距离
2. 下列说法错误的是 （ ）
A. 轮轴是可以连续转动的杠杆
B. 使用轮轴可以改变力的大小
C. 使用轮轴可以改变物体的运动速度
D. 轮轴不能将直线运动与圆周运动联系起来
3. 下列说法正确的是 （ ）
A.使用斜面可以省力
B.使用斜面可以省距离
C.斜面长度一定时，斜面高度越高，越省力
D.螺旋不属于特殊的斜面
4. 下列说法错误的是 （ ）
A.螺旋可以将旋转运动与沿轴线的运动互相转化
B.盘山公路不属于螺旋
C.火和工具的应用铺下了人类文明道路的基石
D.科学进步，机械的创新，改变了整个世界
5. 下列说法错误的是（ ）
A.钢铁工业和机器制造业发展，人类制造各种各样的大型机械
B.机械的微型化、精密化改变我们对微观世界的洞察力和操控力
C.简单机械进行变形和彼此组合创造复杂机械
D.信息时代，人们将智慧不能赋予机械
参考答案：1.B；2.D；3.A；4.B；5.D.。
五、作业：
如果斜面长5m，斜面高2m，将重为200N的物体沿斜面从底端推所需最小的推力是多少？
P95 家庭作业：家庭实验室 研究自行车的构造
教学反思：学会建立理想模型方法研究问题。化复杂为简单。
F
h
L
G
斜面：与水平面成一定夹角的倾斜平面。
原理：F=
应用：使用斜面可以省力。
特殊斜面——螺旋。
实现螺旋运动和轴线运动相互转化。
斜
面
轮轴：两个半径不等的圆柱固定在
同一轴线上。
实质：变形杠杆。F·R=G·r。
应用：使用轮轴可以省力。
两个功能：(1)改变力的大小
(2)改变物体的运动速度。
实现直线运动和圆周运动相互转化。
轮轴
改变世界的机械：火和工具的应用，铺下人类文明道路的基石；科学的进步，机械的创新，形成先进生产力，改不了整个世界。
改变世界的机械
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11.5 改变世界的机械
教科版 八年级下册
制作 高文超
教学目标
1.知识与技能
（1）知道轮轴和斜面等简单机械的原理。
（2）了解机械使用的历史发展过程。
（2）认识机械的使用对社会发展的作用。
2.过程与方法
通过观察和实验，认识改变世界的机械。
教学目标
3.情感、态度与价值观
关心机械与人们生活的关系，有将机械应用生活的意识。
教学重点：
了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。
教学难点：
分析轮轴和斜面做功过程。
新知导入
新知导入
新知导入
新知导入
新知讲解
我们已经学过的杠杆和滑轮，还有轮轴、斜面、螺旋等都是简单机械。
新知讲解
轮轴是由两个半径不等的圆柱体固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴，如图所示。
轮
轴
轮
轴
新知讲解
杠杆可以撬动重物，但杠杆只能转动一个有限的角度，如果能使一个重物移动较大的距离，比如从井底下把一桶水提上来，有什么办法？
O
L1
L2
G
F
新知讲解
既然杠杆可以转动，那么能否对杠杆加以改进，让它连续转动起来，变成能连续转动的杠杆呢？
O
L1
L2
G
F
新知讲解
我们的祖先在长期的实践过程，把杠杆改造成可以连续转动机械。下图表示杠杆变形成轮轴的过程。
O
R
r
O
r
R
r
R
O
F
F
F
G
G
G
新知讲解
根据杠杆平衡条件，可知作用在轮上的F与作用在轴上的力G的关系是：FR=Gr。
O
R
r
F
G
O
r
R
F
G
新知讲解
作用在轮上的F与作用在轴上的力G的关系是：FR=Gr。
O
r
R
F
G
轮和轴的半径不同，作用在轮和轴上的力不相同；同一时间内轮和轴转过的角度相同，当轮轴转动时分别绕在轮和轴上的绳子运动速度不同。轮轴有两个功能：一是改变力的大小，二是改变物体的运动速度。
新知讲解
使用轮轴不能省功，只是改变了做功的方式。轮轴将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现二者的相互转化，是机械传动的重要装置。没有轮轴就没有汽车、火车
古代的辘轳是轮轴 汽车方向盘是轮轴 齿轮是轮轴
新知讲解
斜面（inclined plane）是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
徒手搬运 利用斜面搬运
新知讲解
斜面为什么能省力？如图所示，物体所受重力为G，斜面长为L，高为h，F为沿斜面推（或拉）物体的力。
h
L
G
F
根据功的原理，不计斜面摩擦时，用力沿斜面匀速推（或拉）上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功，即Gh=FL。
新知讲解
h
L
G
F
不计斜面摩擦时，Gh=FL。F=Gh/L
斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体所受重力的几分之一。斜面是一种省力机械。
新知讲解
螺旋可以看做绕在圆柱体上的斜面。饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置。为什么螺丝钉较容易被旋进木板中？为什么螺旋千斤顶能轻松地把汽车抬起来？这就可以“螺旋式特殊的斜面”去理解。
把三角形的纸片绕在圆柱上，斜面变成螺旋
新知讲解
螺旋有一个特点，可以将旋转运动与沿轴向的运动互相转化。螺旋有许多巧妙应用。
阿基米德螺旋机 盘山公路
新知讲解
杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋 简单机械家族的成员可以进行变形和彼此组合，由此工程师们创造出各种复杂机械，以满足我们生产生活中的需要。
天问一号火星车祝融号，2021年5月15日成功着陆火星
新知讲解
火和工具的应用，铺下了人类文明道路的第一块基石。
新知讲解
物理学发展推动了蒸汽机、内燃机、和电力机械的发明与改进，吹响了两次工业革命的号角。
新知讲解
物理学发展推动了蒸汽机、内燃机、和电力机械的发明与改进，吹响了两次工业革命的号角。
新知讲解
物理学发展推动了蒸汽机、内燃机、和电力机械的发明与改进，吹响了两次工业革命的号角。
新知讲解
物理学发展推动了蒸汽机、内燃机、和电力机械的发明与改进，吹响了两次工业革命的号角。使人类进入机械化、电气现代化时代。
新知讲解
回望200多年的现代史，科学技术的进步，机械的创新，形成先进的生产力，改变了整个世界。
新知讲解
回望200多年的现代史，科学技术的进步，机械的创新，形成先进的生产力，改变了整个世界。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类制造车各种各样的大型机械。天上飞的，海里游的，陆上行的 庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具和建筑物。
新知讲解
同时，机械的微型化、精密化也在改变着我们对细微世界的洞察力与操控力。各种各样的精密仪器，是科学家在天文、物理、化学、生命科学等领域的有力武器。日臻精巧的微型机械，也日渐渗入我们的生活。
新知讲解
同时，机械的微型化、精密化也在改变着我们对细微世界的洞察力与操控力。各种各样的精密仪器，是科学家在天文、物理、化学、生命科学等领域的有力武器。日臻精巧的微型机械，也日渐渗入我们的生活。
新知讲解
当代人类的智慧和力量，相当程度上通过制造各种强大机械得以表现，移山填海，拦河筑坝，到处按照人的意愿改变山河湖海，创造了现代化的文明。当我们在追求方便和利益的同时，也应注意可能出现的环境问题和隐患。
新知讲解
“假舆马者，非利足也，而致千里，假舟楫者，非能水也，而绝江河。”现代机械工业制造出来的车、船、飞机乃至空间飞行器极大地扩大了人类的活动范围——从陆地、海洋、天空直到太空。
新知讲解
信息时代，人们将智慧赋予机械；大量自动化、智能化的机械进入我们的生活，改变着我们的生活，创造着越来越多的奇迹。
新知讲解
信息时代，人们将智慧赋予机械；大量自动化、智能化的机械进入我们的生活，改变着我们的生活，创造着越来越多的奇迹。
课堂练习
1.下列说法正确的是 （ ）
A. 杠杆、滑轮、滑轮组是简单机械，轮轴不是
B. 杠杆、滑轮、轮轴、斜面等都是简单机械
C. 使用简单机械都能省力、省功
D. 使用简单机械可以同时省力和省距离
B
课堂练习
2.下列说法错误的是 （ ）
A. 轮轴是可以连续转动的杠杆
B. 使用轮轴可以改变力的大小
C. 使用轮轴可以改变物体的运动速度
D. 轮轴不能将直线运动与圆周运动联系起来
D
课堂练习
3.下列说法正确的是 （ ）
A.使用斜面可以省力
B.使用斜面可以省距离
C.斜面长度一定时，斜面高度越高，越省力
D.螺旋不属于特殊的斜面
A
课堂练习
4.下列说法错误的是 （ ）
A.螺旋可以将旋转运动与沿轴线的运动互相转化
B.盘山公路不属于螺旋
C.火和工具的应用铺下了人类文明道路的基石
D.科学进步，机械的创新，改变了整个世界
B
课堂练习
5.下列说法错误的是（ ）
A.钢铁工业和机器制造业发展，人类制造各种各样的大型机械
B.机械的微型化、精密化改变我们对微观世界的洞察力和操控力
C.简单机械进行变形和彼此组合创造复杂机械
D.信息时代，人们将智慧不能赋予机械
D
课堂总结
一、简单机械的家族：杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等。轮轴：是连续转动的杠杆。当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，FR=Gr。轮轴一是改变力的大小；二是改变物体的运动速度。轮轴将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现二者互相转化。
斜面：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力是物重的几分之一——斜面是一种省力机械
螺旋——特殊的斜面。可以将旋转运动与沿轴线运动互相转化。
二、改变世界的机械。
火和工具的应用，铺下人类文明道路的第一块基石。
科学的进步，机械的创新，形成先进生产力，改变了整个世界。
板书设计
一、简单机械的家族：杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等。轮轴：是连续转动的杠杆。当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，FR=Gr。轮轴一是改变力的大小；二是改变物体的运动速度。轮轴将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现二者互相转化。
斜面：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力是物重的几分之一——斜面是一种省力机械
螺旋——特殊的斜面。可以将旋转运动与沿轴线运动互相转化。
二、改变世界的机械。
火和工具的应用，铺下人类文明道路的第一块基石。
科学的进步，机械的创新，形成先进生产力，改变了整个世界。
作业布置
1.如果斜面长5m，斜面高2m，将重为200N的物体沿斜面从底端推所需最小的推力是多少？
2.P95家庭作业：家庭实验室 研究自行车的构造
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课题 11.5 改变世界的机械
导学目标:
（1）知道轮轴和斜面等简单机械的原理。
（2）了解机械使用的历史发展过程。
（2）认识机械的使用对社会发展的作用。
重点：了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。
难点： 分析轮轴和斜面做功过程。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1．简单机械的家族：杠杆、滑轮、 、 、螺旋等。
2. 轮轴：是连续转动的 。当动力作用在轮上，阻力作用在 上时，FR= 。轮轴的主要功能：一是改变力的 ；二是改变物体的运动 。轮轴将直线运动和 运动互相联系起来，实现二者互相 。
3.斜面：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力是 的几分之一。斜面是一种 力机械
4.螺旋——特殊的 。可以将 运动与沿轴线运动互相 。
5.改变 的机械。 火和工具的应用，铺下人类文明道路的第一块 。
课堂导学
一、简单机械的家族
1．简单机械的家族：杠杆、滑轮、 、 、螺旋等。
2. 轮轴：是连续转动的 。当动力作用在轮上，阻力作用在 上时，FR= 。轮轴的主要功能：一是改变力的 ；二是改变物体的运动 。轮轴将直线运动和 运动互相联系起来，实现二者互相 。
3.斜面：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力是 的几分之一。斜面是一种 力机械
4.螺旋——特殊的 。可以将 运动与沿轴线运动互相 。
二、改变世界的机械
5.改变 的机械。 火和工具的应用，铺下人类文明道路的第一块 。
6.科学的进步，机械的创新，形成先进 ，改变了整个世界。信息时代，人们将智慧赋予 。大量 、 的机械进入我们的 ，改变着我们的 ，创造着越来越多的奇迹。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1．下列说法正确的是 （ ）
A. 杠杆、滑轮、滑轮组是简单机械，轮轴不是
B. 杠杆、滑轮、轮轴、斜面等都是简单机械
C. 使用简单机械都能省力、省功
D. 使用简单机械可以同时省力和省距离
2. 下列说法错误的是 （ ）
A. 轮轴是可以连续转动的杠杆
B. 使用轮轴可以改变力的大小
C. 使用轮轴可以改变物体的运动速度
D. 轮轴不能将直线运动与圆周运动联系起来
3. 下列说法正确的是 （ ）
A.使用斜面可以省力
B.使用斜面可以省距离
C.斜面长度一定时，斜面高度越高，越省力
D.螺旋不属于特殊的斜面
4. 下列说法错误的是 （ ）
A.螺旋可以将旋转运动与沿轴线的运动互相转化
B.盘山公路不属于螺旋
C.火和工具的应用铺下了人类文明道路的基石
D.科学进步，机械的创新，改变了整个世界
5. 下列说法错误的是（ ）
A.钢铁工业和机器制造业发展，人类制造各种各样的大型机械
B.机械的微型化、精密化改变我们对微观世界的洞察力和操控力
C.简单机械进行变形和彼此组合创造复杂机械
D.信息时代，人们将智慧不能赋予机械
课后反思
参考答案：
课前导学
1.轮轴、斜面。2.杠杆、轴、Gr、大小、速度、圆周、转化。3.物体所受重力、省。4. 斜面、旋转、转化。5.世界、基石。
课堂导学
1.轮轴、斜面。2.杠杆、轴、Gr、大小、速度、圆周、转化。3.物体所受重力、省。4. 斜面、旋转、转化。5.世界、基石。6.生产力、机械、自动化、智能化、生活、生活。
课堂练习
1.B；2.D；3.A；4.B；5.D。
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