第 十二 章第 1 节 主备人: 审核人:
课题 第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课时 第 1 课时 课 型 新授课
总 1 课时 授课人
主备教师设计思路 授课教师二次备课
教学目标: 能识别出杠杆,并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 能通过实验探究,能得出杠杠的平衡条件,并能利用杠杠的平衡条件进行相关计算。 能对杠杆进行分类,并能根据实际需要选择合适的杠杆。
教学重点: 探究杠杆的平衡条件 教学难点: 画杠杆的力臂
教学方法:自主学习法、分组讨论法
课前自学
自学活动:阅读课本76-79内容后完成自学反馈内容 自学质疑:我的问题是: 。
课上研学
自学反馈 1.杠杆:一根 ,在力的作用下能绕着固定点O ,就是杠杆。 2.杠杆的五要素: 支点:杠杆可以绕其 的点O 动力:使杠杆 的力F1 阻力: 杠杆转动的力F2 动力臂:从支点O到 的距离l1 阻力臂:从支点O到 的距离l2 3.杠杆的平衡状态: 和 转动。 4.杠杆的平衡条件: 。 5.生活中可以将杠杆分为: 杠杆、 杠杆和 杠杆。 二、聚焦问题 1.到底什么是杠杠?杠杠要平衡得满足什么条件? 2.如何去画杠杆的力臂?并根据力臂判断是什么杠杆? 三、研究分享 教师播放视频:关于撬棒、开瓶器、跷跷板、镊子、剪刀等物品在生产、生活中工作的情景。然后引导学生观察,并提出问题:在生产、生活中,这些工具起到了什么作用?它们有什么共同特点? 学生观看,思考、讨论。教师鼓励学生的回答,并引出杠杆的概念:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。 在我们生活中用到杠杆的地方很多,请同学们思考: (1)为什么杠杆必须是根“硬棒”? (2)杠杆必须是“直棒”吗? 教师总结:一根硬棒能成为杠杆必须满足两个条件:一是要有力的作用,二是能绕固定点转动,缺少任何一个条件都不能成为杠杆,杠杆可以是直的也可以是弯曲的,还可以是某个机械组合的一部分。 为了进一步了解杠杆,我们先来熟悉几个与杠杆有关的名词(教师用多媒体展示课件“杠杆的五要素、杠杆力臂的作法”,并进行讲解)。 1.杠杆的五要素:(如图) (1)支点:杠杆绕着转动的固定点,常用O表示。 (2)动力:使杠杆绕支点转动的力,常用F1表示。 (3)阻力:阻碍杠杆转动的力,常用F2表示。 (4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,常用l1表示。 (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,常用l2表示。 2.力臂的作法: 力臂是支点到力的作用线的距离,即支点到力的作用线的垂线段的长。作力臂的一般方法为: (1)找出支点并用O标出来; (2)通过力的作用点画出力的作用线(一般用虚线); (3)过支点O向力的作用线作垂线,用符号标出垂足; (4)用花括号或两端带箭头的线段标出支点到垂足的距离,写上相应的符号(l1或l2),即为该力的力臂。 3.杠杆的平衡条件 教师播放课件:使用杠杆搬动巨大石块的情景。请大家观看,同时提出问题:为什么借助杠杆可以完成呢? 学生思考、讨论,回答。 下面我们来探究杠杆的平衡满足什么条件。 教师引入杠杆平衡的概念:杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫杠杆平衡。教师请一位同学演示用不同的方式推门的效果:①在门把手附近用力推门;②在门轴附近用力推门;③在同一位置沿不同的方向推门。并要求这位同学说出感受。 教师引导学生提出猜想:推门时需要的动力可能与动力臂的长短有关,动力臂越长,需要的动力可能越小。 教师引导学生进行实验“探究杠杆的平衡条件”: (1)小组讨论提出问题,作出猜想; (2)讨论并设计合理的实验方案; (3)进行实验,收集数据; (4)对数据进行分析,得出结论; (5)讨论实验中出现的问题。 设计表格(供参考) 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆平衡了。在我们这个实验中第一步应该把杠杆在水平位置上调平,为什么这样做,请同学们思考一下(解释原因)。请同学们观察一下,如何才能达到这一目的呢? 调平原因:为了保持杠杆初始处于平衡状态,测量力臂方便。我们可以通过调节平衡螺母使杠杆平衡。 思考:那么在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡螺母呢? 为了统一标准,我们把支点右边的钩码当动力,支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值,让杠杆达到平衡。每四人一组,每组出一名同学负责随时记录数据。好,现在请同学们参照教材P77的实验步骤开始做实验。 同学们能否找出一个规律来? 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。用字母表示,这个公式可以写成:F1 l1=F2 l2 四、深度构建 教师总结:杠杆的平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理,这个关系式也可以写成下面的形式:。也就是说,当阻力和阻力臂一定时,所用的动力与动力臂成反比。即动力臂越大,所用的力就越小,这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。 教师介绍生活中的杠杆(图片或视频),并提问这些杠杆有什么特点? 学生积极讨论并发言。 4.杠杆的分类 ①用开瓶器开瓶盖;②用指甲钳剪指甲;③用羊角锤拔钉子;④用镊子夹砝码;⑤用筷子夹东西。 分析它们的动力臂与阻力臂的大小关系、动力和阻力的大小关系。 学生思考、讨论、交流,得出结论: 教师总结:天平是生活中常见的第三类杠杆——等臂杠杆,它的特点是:不省力也不省距离,l1=l2。
课后拓学
一、巩固知识 1. 下列工具中:⑴镊子;⑵羊角锤;⑶铡刀;(4)理发剪刀;(5)裁衣剪刀;(6)天平;(7)大扫帚;(8)筷子;(9)剪铁皮的剪刀;(10)道钉撬;(11)火钳;(12)起重机的起重臂;(13)撬棒;(14)汽车的脚踏板.其中属于省力杠杆的是______________,属于等臂杠杆的是___________,属于费力杠杆的是_____________。(填序号) 2. 筷子是我国和部分国家特有的用餐工具。在正常使用筷子用餐时,筷子属于( ) A.费力杠杆,但省距离 B.省力杠杆,且省距离 C.省力杠杆,但费距离 D.等臂杠杆,即不省力也不费力 3. 如图1所示,O为杠杆的支点,请作出力F1和F2的力臂L1和L2。 如图2轻质杠杆OA可绕O点转动,在B处吊一重物。请在图中画出杠杆 所受的动力和阻力及动力臂和阻力臂。 如图3杠杆能平衡吗?为什么?如果两边各去掉一个钩码,杠杆能继续平 衡吗?如果不能平衡将向哪边偏? 如图是自行车手闸示意图,手闸是一个简单机械,相当于是一个 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 N。 如图所示,用镊子夹取物体时,手压在B处,则支点在 处,它是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 (第8题图)) 用一杆秤称得物体的质量是2 kg,如图所示。根据杆秤上秤钩、提纽和秤 砣三者的位置关系,估测出秤砣的质量大约是 kg。 二、拓展提升 9. 校园大扫除时,甲、乙两同学用一根1.8米长的扁担在两端用力抬起一袋重120N的垃圾,若甲承受80N的压力,问:⑴垃圾袋悬挂处离甲用力处有多远?⑵若将垃圾袋向乙移近0.2米,则甲承受的压力减小了多少?
板书设计:
教学反思: