第十二章 简单机械
第1节 杠杆
教学目标
1、认识杠杆,能分清杠杆的五要素。
2、通过实验,探究杠杆的平衡条件及应用。
3、知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
4、知道杠杆在生活中的应用,会利用杠杆知识解决问题。
教学重难点
1、掌握杠杆的平衡条件及其应用。
教具准备
1、辅助教具:探究杠杆平衡条件实验装置等。
教学媒体与资源
1、多媒体课程课件、演示视频等。
教学过程
一、情境引入
请同学们观看课件思考问题。
这些工具在使用时,有什么共同特点?它们工作时,是不是能绕一个固定点转动呢?
如上图所示,你又有什么发现呢?
古人借助工具的目的是什么?
本节就让我们来学习杠杆,从中寻找答案。
二、新课教学
知识点一 杠杆的概念
1、定义
(1)在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。
2、杠杆五要素
(1)杠杆五要素如下。
(2)支点(O):杠杆绕着转动的点;动力(F1):促使杠杆转动的力;阻力(F2):阻碍杠杆转动的力;动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离;阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离。(力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线)。
(3)作力臂的方法。
知识点二 杠杆的平衡条件
1、杠杆平衡
(1)杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。
2、探究杠杆的平衡条件
(1)调节平衡螺母,使杠杆水平平衡。目的是保证力臂沿杠杆,便于测量。
(2)杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
(3)改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验。
(4)在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力,通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中
(5)结论:杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂。
拓展1我国古代的简单机械(杠杆)。
我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的,因此简单机械的成就也是辉煌的,杠杆的应用非常广泛。
对于杠杆,在《墨经》中科学地叙述了其平衡原理,“相衡,则本短标长”。这里的“本”是指靠近支点一边的杆,“标”是指靠近重锤一边的杆。如果两边平衡,杠杆一定是水平的,被测重物一边杆短,重锤一边杆长。又说“两加焉,重相若,则标必下,标得权也”,这就是说杠杆平衡后,两边加相等的重物,平衡会被破坏,标这一边必然下降,这叫做“标得权”。从以上论述可以看出,墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理。
知识点三 生活中的杠杆
1、省力杠杆
(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力。
(2)我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时我们又付出了怎样的代价呢?使用省力杠杆,虽然省了力,但却费了动力作用点移动的距离。
2、费力杠杆
(1)动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
(2)使用费力杠杆,虽然费了力,但却省了动力作用点移动的距离。
3、等臂杠杆
(1)动力臂等于阻力臂,动力等于阻力。
(2)物理实验室中,我们使用的天平就是等臂杠杆。
4、总结
(1)杠杆的分类与应用。
拓展2阿基米德的“大话”。
阿基米德是两千多年前古希腊杰出的科学家,他有一句豪言壮语:“给我一个支点和一根足够长的棍子,我就可以撬动地球。”你认为他是在吹牛吗?阿基米德说的是不是“大话”,他的愿望能实现么?
三、知识总结及板书设计
教学反思
本节讲的是杠杆,重点是掌握杠杆的平衡条件及其应用。由于是一个新的知识,引入时一定要注意结合现实生活并循序渐进,关注学生对新知识的理解和掌握,实验的注意事项及有些操作的目的要讲解给学生,让同学们也参与到实验中来,增强兴趣。在讲解几种杠杆时,要注意让同学们进行分类记忆。
布置作业
1、复习课本知识。
2、完成教材P80动手动脑学物理1—4题