2022华师大版九上科学 5.1杠杆（2）教学设计

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HS版九上科学5.1杠杆（2）教学设计
课题 5.1杠杆（1） 单元 五 学科 科学 年级 九上
教材分析 本课时在对杠杆平衡条件进行探究，之前学生已经学习了杠杆的相关知识，知道了什么是杠杆，理解了杠杆的五要素，本课时将要以此为基础进一步研究杠杆平衡条件，并能进行运用解决一些实际问题。
学习目标 科学观念：理解杠杆平衡的条件，知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点，能运用杠杆原理解决一些简单的问题。科学思维：理解杠杆平衡条件实验的特殊设计；并根据实际判断杠杆的类型；探究实践：探究杠杆平衡条件，并据此推导出杠杆省力与费力情况。态度责任：通过实际应用理解并体会杠杆的作用。通过了解杠杆的应用，进一步认识科学生活服务于生活。
重点 杠杆平衡条件及杠杆类型的应用
难点 杠杆平衡条件的探究
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习： 1、什么是杠杆？杠杆的五要素是什么？ 2、什么是力臂？画出下列杠杆的力臂。 由已学知识入手进入课堂
讲授新课 思考讨论：根据杠杆的定义“如果一根硬棒在力的作用下，能够绕固定点转动，这根棒就叫杠杆”，杠杆是能够转动的。那么，什么情况下杠杆处于平衡状态？学生回答中可能会出现“杠杆做匀速直线运动”等答案，要加以说明纠正。一、杠杆的平衡1、杠杆的平衡状态： 在动力和阻力的作用下，杠杆处于静止或匀速转动时，我们就说杠杆处于平衡状态。 生活中的应用：如，调节杠秤的秤砣至平衡，便可测出物体质量。接着分析讨论：杠杆在什么情况下才能静止或匀速转动？ （借助于实验室常用的一些器材，如钩码、测力计等）老师帮助学生提供一些思路：1、研究杠杆平衡条件时，如果用下列装置进行研究： 1）最好使杠杆运动状态始终处于 状态；原因是 。 2）当杠杆静止时，最好使杠杆 位置； 原因是 ； 3）支点最好设在杠杆的 位置；原因是 。 2、结合天平（等臂杠杆）的使用，说一说调节杠杆平衡的方法。 1）调节杠杆平衡时就使用杠杆两端的平衡螺母： 若杠杆左端上扬，则应将左端（或右端的）的平衡螺母向 方向调节； 2）以一定数目的钩码代替动力或阻力，挂在杠杆的某一位置，若这时杠杆的左端下沉，则应该将 端的钩码数减少或 端的钩码数增加；也可以将左端的钩码所挂位置（力的作用点）向 方向移动或将右端的钩码所挂位置 移动，直到杠杆在水平位置静止（平衡）。 分组实验：杠杆平衡条件的研究 1）如图，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于水平平衡状态； 2）在杠杆左边离2大格处挂上2个钩码，在杠杆右边1格处挂1个钩码，移动悬挂点的位置，使杠杆水平平衡； 3）以左边的钩码对杠杆的拉力为动力（F1），以右边的钩码对杠杆的拉力为阻力（F2），将各次实验测得的动力、阻力、动力臂，阻力臂记录在表格中； 4）将杠杆左边的钩码数改为3个，改变杠杆右边的钩码数或移动悬挂点位置，使杠杆水平平衡； 5）改变杠杆左边钩码数或悬挂点位置，再改变杠杆右边的钩码数或移动悬挂点，使杠杆水平平衡。 注意向学生说明，钩码的使用过程要注意单位换算:50克相当于0.5N。数据处理： 若某组同学测量结果如下表； 则结论：当满足“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”时，杠杆处于平衡状态 从而得出结论：用数学表达式表示： F1 · L1 = F2 · L2 在此基础上说明：由此变形式可知，当F2不变时，F1的大小由L2与L1的比值决定。 L2与L1的大小决定了杠杆是否省力。二、杠杆的类型1、杠杆的类型： 在生活中根据需要，杠杆可以是任意形状的。但根据力臂关系，可以将杠杆分为三种类型。 三种类型杠杆均结合图示分析说明：A、省力杠杆（L1 ＞ L2）优点：可省力 缺点：要多移动距离（费距离） B、费力杠杆（L1 ＜ L2）优点：可少移动距离（省距离） 缺点：费力 C、等臂杠杆（L1 ＝ L2）优点：方便 缺点：不省力、不省距离 2、杠杆类型的应用： （1）省力杠杆：当动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，动力就小于阻力。使用这种杠杆只要用比较小的力就可以克服较大的阻力。 常见的省力杠杆有撬棍、扳手、钳子、拔钉器、开瓶器、铁皮剪刀、钢丝钳等。 （2）费力杠杆：当动力臂小于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，动力就大于阻力。使用这种杠杆往往受到的阻力很小。而使用这种杠杆的目的是希望得到阻力端的大幅移动。 常见的费力杠杆有筷子、镊子、钓鱼竿、食品夹、理发剪刀、船浆等。 （3）等臂杠杆：当动力臂与阻力臂相等，杠杆平衡时，动力等于阻力。测量物体 质量的天平就是这类杠杆。常见的等臂杠杆有天平、定滑轮、跷跷板、挂钟等。活动思考：蜡烛跷跷板取生日蜡烛2支、大号缝衣针1根、纸杯2个、一小段圆珠笔芯。 1、把缝衣针穿过一支圆珠笔芯的中间，露出针头和针尾。 2、把2支生日蜡烛的底部各插在针的头尾。 3、把笔芯的两端放在两只杯子的边缘上。 4、分别点燃两边的蜡烛，就做成了一个蜡烛跷跷板。 仔细观察蜡烛跷跷板，想一想：为什么它的两端会不断地上下翘动。 （原因：先后点燃两根蜡烛，由于两根蜡烛燃烧的速度不一样，燃烧速度快的一端，蜡烛融化的速度也快，产生的蜡液就多，一旦蜡液太多掉下来，减轻了这一端的重量，这一端就会翘起。此时，翘起的一端蜡烛和火焰离得远，蜡烛不易被融化；另一端蜡烛和火焰离得近，蜡烛容易被融化。这样，另一端容易产生蜡液，滴落后，就会造成翘起一端的重量大于另一端，于是另一端翘起。如此往复，蜡烛就出现了上下交替的摆动现象，好比一个跷跷板。）活动：我们已经学习了杠杆、杠杆平衡条件及杠杆的类型，完成下列题目： （1）画出作用在B端的最小动力； （2）判断上述杠杆类型为 ； 判断的依据： 。 附视频说明画法。 生活中有用，才有兴趣学习引导学生分析，扫清探究过程中的障碍在分析讨论充分理解的基础上分组实验，大部分学生能顺利完成，但仍有一部分会有困难，要加强巡视和指导得出结论后要对公式进行分析，以得出杠杆的类型学科学是为生活服务的所以引导学生联系生活让学生感觉学习科学知识是有用的故而能有兴趣去学习、研究增加兴趣，丰富课外活动内容
课堂练习 1、如图所示的常用工具中，使用时属于费力杠杆的是（　A　） A．筷子 B．起瓶器 C．钢丝钳 D．天平2、如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是(　B　)A．1个 B．2个 C．3个 D．6个 (第2题图) （第3题图） （第4题图）3、如图的钓鱼竿可以看成一个杠杆，关于钓鱼竿下列说法正确的是（　D　） A．钓鱼竿是省力杠杆，B点是支点 B．A点是支点，使用钓鱼竿可以省功 C．钓鱼竿是省力杠杆，增大两只手之间的距离能更省力一些 D．钓鱼竿是费力杠杆，它的好处是可以省距离4、如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是___杠杆_，当图中手对车闸的作用力F＝10 N时，刹车拉线受到力的大小为___40_N。5、如图用螺丝刀撬骑马钉，螺丝刀可看成一根杠杆，是一个　省力　杠杆，若用力往下撬时，其支点位于图中的 C点，若用力往上撬时，其支点位于图中的　A 点（均选填“A”“B”“C”或“D”），且后者比前者　省力　些（选填“省力”或“费力”）。 （第5题图） （第6题图） （第7题图）6、如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，杠杆长0.3米，在它的中点B处挂一重20牛的物体G．若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，则力F的方向应　竖直向上，大小为　10牛。7、在工厂车间，工人先将金属杆一端的空心吸盘（如图）按压在半成品玻璃上固定，再在A处用力，使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周，圆形玻璃制品就成型了。下列分析正确的是（　A　）A．吸盘被按压后即可固定，是由于吸盘受到大气压作用 B．玻璃刀口做得锋利是为了增大对玻璃的压力 C．玻璃刀绕转轴转动时，没有受到玻璃施加的摩擦力 D．玻璃刀绕转轴转动时，金属杆始终是一个等臂杠杆8、如图，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N。当OB＝10cm时，绳子的拉力为　10 N，此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动，经过　10　s后，可使G1对地面的压力恰好为零。 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；即F1L1= F2L2。 2、研究杠杆平衡条件实验中，支点位于杠杆正中，且调节杠杆在水平位置静止，目的是可直接从杠杆上读出力臂。 3、杠杆分为三种，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆；省力杠杆费距离，费力杠杆省距离。 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网（www.21cnjy.com） 21清风明月