《杠杆》教案

杠杆教案 一、教学目标（一）知识与技能1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆，能够在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置，能准确的画出杠杆的动力臂与阻力臂。2、通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆的平衡条件。（二）过程与方法1、通过观察，感知杠杆，培养观察能力。2、通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养学生初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力。3、在对实例的调研、分析和解释中进一步理解杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置及其平衡条件。（三）情感态度与价值观1、使学生感受到杠杆在生活中有着广泛的应用，提高探究的乐趣。2、在实验探究过程中使学生感受科学的魅力。二、教具准备：多媒体，杠杆及支架，钩码，弹簧秤，刻度尺，细线三、教学重难点：（一）教学重点：画力臂、杠杆的平衡条件（二）教学难点：力臂概念的理解四、教学过程：（一）导入：在上一章我们学习了浮力，有一个很重要的定理相信大家一定还记得-阿基米德原理，对，阿基米德是两千多年前古希腊杰出的科学家，他还有一句豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”他的话有道理吗？从这一节开始我们就研究这个问题。（二）新课：1、杠杆的概念人们在日常生活中经常使用图中这些工具（PPT），请同学们注意观察，找出它们的共同点。由教师引导得出杠杆的概念。生活中有许多这样的杠杆，比如跷跷板、小型抽水机的手柄。它们都有一根硬棒，都是在力的作用下能够绕着一个固定点转动。所以它们都是杠杆。谁还能举出几个杠杆的例子？学生回答。（剪刀、钳子、铡刀、杆秤、起重机的吊杆、天平的横梁、扁担、指甲刀）。2、杠杆的五要素为了更好的了解杠杆，我们先学习几个有关的名词。我们说绕固定点转动的硬棒叫作杠杆，那么物理学中规定那个固定点为支点。常用字母O来表示。以杠杆翘石头为例，人加在杠杆的一端的力，驱使杠杆转动的力叫作动力，在图上用F1来表示。杠杆另一端石块的重力阻碍了杠杆的转动，我们称其为阻力，在图上常用F2表示。请同学在练习本上画出学案上跷跷板这个杠杆的支点、动力和阻力（学生叙述，教师演示）。当沿着动力的方向作一条直线，这条直线叫做动力的作用线，那么从支点到动力的作用线的距离叫做动力臂，用L1表示动力臂。同样，我们可以作出阻力臂，用L2表示。这五个概念是分析杠杆时经常使用，所以常称它们为杠杆的五要素。归纳画力臂的步骤：1）确定支点2）确定力的作用线3）过支点到力的作用线作垂线 练习：请同学们在学案上画出四个杠杆中的力臂。请大家注意：找力臂时一定要先画力的作用线，然后用几何的方法，从支点向力的作用线引垂线，这段线段的长度就叫力臂。一定不要把支点到力的作用点之间的距离当作力臂。3、杠杆的平衡条件思考：之前我们学过物体平衡，（提问：物体平衡的定义及其条件），那么什么是杠杆的平衡？杠杆平衡的条件又是什么呢？（学生讨论）定义：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，杠杆平衡。那么，当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的定量关系呢？（同学们猜想）接下来我们就来研究一下。【步骤】（1）把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。（2）如图1410所示，把三个钩码挂在杠杆两侧（左边2个，右边一个），移动钩码的位置，使杠杆仍在水平位置平衡。把支点左方的钩码对杠杆的作用力（等于钩码受的重力）当作阻力，把支点右方的钩码对杠杆的作用力当作动力，将动力F1，动力臂L1，阻力F2，阻力臂L2的数值填入下表。（3）在左方钩码下再增加2个钩码，位置不变，移动右方钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，将实验数据也填入下表。（4）在杠杆两侧挂上个数相同的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置平衡，将测得的力和力臂记在表中。（5）如图1411所示，把钩码挂在杠杆一侧，用弹簧秤在同侧竖直向上拉住杠杆，使杠杆在水平位置平衡，把钩码拉杠杆的力当作阻力，把弹簧秤拉力当作动力，将力和力臂的数据填入表中。（6）算出四次实验中动力动力臂及阻力阻力臂的数值，比较计算结果，归纳可得：杠杆的平衡条件是：_。实验次数动力（牛）动力臂（厘米）动力动力臂（牛厘米）阻力（牛）阻力臂（厘米）阻力阻力臂（牛厘米）1234根据实验让学生总结杠杆的平衡条是：动力动力臂=阻力阻力臂。用字母表示就是： F1 L1=F2 L2这就是阿基米德发现的著名的杠杆原理。公式表示了杠杆平衡的条件，即杠杆平衡时动力、动力臂和阻力、阻力臂的关系。此公式也可以写成下面的形式：F1/F2=L2/L1，它表示在杠杆平衡时，动力、阻力的大小与它们的力臂成反比。练习：见学案（三）提问总结本节课的主要知识点思考引入中阿基米德的“豪言壮语”，分析并得出结论。关于如何使用杠杆才能更省力以及这个公式的具体运用，我们将在下一节中继续研究。五、作业（附：板书）第九章 机械和功第一节 杠杆一、 杠杆的定义：绕固定点转动的硬棒二、 杠杆的五要素1、 支点：固定点2、 动力：驱使杠杆转动的力3、 阻力：阻碍杠杆转动的力4、 动力臂：支点到动力作用线的距离5、 阻力臂：支点到阻力作用线的距离三、 杠杆的平衡条件：F1 L1=F2 L2