苏科版九年级物理上册 11.1杠杆 教案

11.1
杠杆
教学目标
【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。
2.知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
3.通过实验探究杠杆的平衡条件。
【过程与方法】
通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解杠杆的构造和平衡条件。
【情感态度与价值观】
通过观察生产、生活中的杠杆的应用实例，认识到物理知识与自然现象、生产和生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。
教学重难点
【教学重点】
力臂的概念与画法；探究杠杆的平衡条件。
【教学难点】
探究杠杆的平衡条件。
教学过程
一、新课引入
古希腊学者阿基米德曾说，他能搬动地球。但有个前提条件，你知道是什么前提条件吗？
（给他一个支点和一根足够长的棍）
为什么有了这两个条件就能翘起地球？这就是我们这一节课要学习的杠杆。
二、新课教学
[设计情景问题]某地发生大地震造成山体滑坡、崩塌，使得大量公路被山石堵塞。救援人员在接到疏通公路的命令后，在最短时间内赶到灾区进行公路疏通，但遇到很大的困难：有些地方大型机械无法到达，一些较大的石头无法搬动。如果你也是救灾人员，你会采取哪些方法来移走石头？哪一种方法更方便、省力？（用棍子翘石头等）
[进一步提问]生活中有许多任务都是采用类似的方法来完成的，你能再举几个例子吗？（羊角锤、剪刀、指甲刀、撬棒、开瓶扳手等）这些工具在工作时有哪些共同的特点？
[总结]一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动。
[讲解]一根硬棒能成为杠杆，必须具备两个条件：（1）要有力的作用；（2）能绕固定点转动。两个条件缺一不可。
1.杠杆的五要素
（1）支点：杠杆绕着转动的点。
（2）动力：使杠杆转动的力。
注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。
（3）阻力：阻止杠杆转动的力。
同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离。
如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）我们把从支点到动力作用线的垂直距离，叫动力臂。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离。
那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）
我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。（即“一点、二力、二力臂”）
提问：哪位同学来总结一下画力臂的方法？
画力臂的口诀：一找点（支点），二画线（力的作用线），三作垂线段（支点到力的作用线的垂线）。
2.探究杠杆的平衡条件
我们通常是在杠杆平衡的情况下使用杠杆的，所谓的杠杆平衡指的是杠杆处于静止状态或匀速转动。杠杆倾斜叫平衡吗？
（1）介绍实验装置
（2）实验说明：在实验前我们应该使杠杆在水平位置上调平，为什么这样做？请同学们在实验完成后再来告诉我。接着请同学们观察一下，如何调节才能使杠杆在水平位置平衡。（找学生起来说做法，教师演示）做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？
（3）实验探究：在杠杆的左边挂上不同数量的钩码，在右边用弹簧测力计竖直向下拉，设弹簧测力计对杠杆的拉力F1是动力，动力臂为l1,钩码对杠杆的力F2是阻力，阻力臂为l2。按照课本要求研究杠杆的平衡情况，并将结果记录下来。（学生实验，教师巡回指导）
（4）实验分析：对实验数据进行分析。注意实验误差。
（5）概括总结：动力×动力臂=阻力×阻力臂，如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2，这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。
3.杠杆的分类
通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概念。
（1）请同学们画出各杠杆的力臂，判断哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？
提问：费力杠杆有没有优点呢？进一步分析得出这些杠杆的特点。
（2）请同学们回答以下问题：
①省力和费力的具体含义是什么？
②省距离和费距离的具体含义是什么？
引导学生说出①问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小，则省力。反之，则费力。
引导学生说出②问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小，则省距离。反之，则费距离。
（3）根据上述的分析推断一下，等臂杠杆的情况是怎样？
[课堂小结]通过本节课的学习，我们了解到杠杆的五要素、平衡条件及其分类，在生活中我们可以根据杠杆的知识能快速的判断哪些实例是应用了杠杆的原理。
板书设计
11.1
杠杆
一、杠杆的含义
（1）定义：
（2）五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
二、杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
三、杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。