北师大版八年级下册物理第九章机械和功第1节《杠杆》学案(3份打包)

文档属性

名称 北师大版八年级下册物理第九章机械和功第1节《杠杆》学案(3份打包)
格式 zip
文件大小 139.1KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2015-05-04 20:21:50

文档简介

一、杠杆
学习目标:
1.能从现实生活中感受杠杆,理解力臂,会画有关杠杆受力的力臂.
2.会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题.
3.知道杠杆的分类 特点及在现实中的广泛运用.
学习过程:
一、合作学习
任务一:杠杆:(阅读课文92页,完成下列题目)
1.在力的作用下 叫做杠杆。
2.杠杆的五要素:支点: ( http: / / www.21cnjy.com ) ,用符号 表示;动力: ,用符号 表示; 动力臂: ,用符号 表示;阻力: ,用符号 表示;阻力臂: ,用符号 表示;
画力臂方法:
(1)找出支点O;
(2)画力的作用线(虚线);
(3)画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);
(4)标力臂。
任务二:探究杠杆的平衡条件(阅读课文93页实验探究,完成下列题目)
杠杆的平衡是指 。
3.杠杆的平衡条件是: 。
任务三:杠杆的分类、特点及应用(阅读课文94页,完成下列题目)
名称 结 构 特 征 特 点 应用举例
省力杠杆 动力臂大于阻力臂 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆 缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
动力臂等于阻力臂 天平,定滑轮
应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才 ( http: / / www.21cnjy.com )能解决问题时,应选择 ,当为了使用方便,省距离时,应选 .
二、达标测评:
1.分别作出下列杠杆的五要素
2.生活和生产中有许多不同类型的杠杆, ( http: / / www.21cnjy.com )如下图所示的托盘天平属于 杠杆,缝纫机踏脚板属于 杠杆,铡刀属于 杠杆.
3.如右图所示,如果把铁锹看作是费力杠杆,.则图中A、B、C三点.
支点是_______点.动力作用点是_______点,阻力作用点是___________。
4.下列关于杠杆的说法中正确的是( )
A.杠杆一定是直棒 B.有些杠杆没有点
C.杠杆越长使用时越省力 D.使用杠杆不一定都能省力.
5.关于杠杆的用途,下列说法中正确的是( )
A.省力的杠杆一定费距离 B.省距离的杠杆一定可以省力
C.费距离的杠杆一定是费力 D.有的杠杆既可省力又可省距离
6.下列几种用具中.在使用时才不是利用杠杆原理的是( )
A.钳子 B.扳手 C. 弹簧测力计 D. 天平
7.如图杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力Fl。
8.在右下图中,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
9.工人师傅想将一个重800N的油桶滚上一个台阶,他沿桶最省力的方向推动油桶,在图中画出这个力和它的力臂。
10.在以下各图中将支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂补画完整。
( http: / / www.21cnjy.com )一、杠杆
学习要求
1.知识与技能
(1)通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆,提取出共同的特征,并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂;
(2)能根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类.
2.过程与方法
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,得出杠杆平衡条件.
3.情感、态度与价值观
培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣.通过了解我国劳动人民对杠杆的研究和应用,激发对祖国古代文明的自豪感,更加热爱祖国.
二、整体感知
杠杆 平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2
分类 省力杠杆 当L1>L2时,F1<F2,省力但费距离
费力杠杆 当L1>L2时F1>F2,费力但省距离
等臂杠杆 当L1=L2时F1=F2,不省力也不费力,不省距离也不费距离
三、相关知识
阿基米德发现杠杆原理
人们从远古时代起就懂得巧妙地利用杠杆. ( http: / / www.21cnjy.com )在埃及造金字塔的时候,奴隶们就利用杠杆把沉重的石块撬起.造船工人用杠杆架设桅杆,人们用汲水吊杆从井里取水.杠杆为什么有如此妙用呢?当时,有人认为这是“魔性”.阿基米德却不相信这一点,他坚信,自然界中的现象,总有自然的原因来解释,杠杆作用也有它自然的原因.他经过反复观察、实验和计算,终于确立了杠杆的平衡定律,就是“力臂和力成反比例”.他还推断,只要能够取得适当的杠杆长度,任何重量都可以用很小的力量举起来.他还曾经说过这样的豪言壮语:“给我一个支点,我就能撬起地球.”
当时,阿基米德所在叙拉古王国的 ( http: / / www.21cnjy.com )国王认定阿基米德是在吹牛.恰好,国王遇到了难题,他替埃及国王造了一艘大船,但动员了全城的人,也无法把船推下水,于是,国王想考验这位吹牛者.
阿基米德利用杠杆、滑轮的原理设计制造了 ( http: / / www.21cnjy.com )一套巧妙的机械,准备好后,他把一根粗绳一端交给国王,国王只轻轻一拉,大船便慢慢地移动起来,顺利地滑下了水.国王惊奇不已,向全国发出布告:“从此以后,无论阿基米德讲什么,都要相信他……”
四、学法点拨
要把机械或工具中是杠杆的部分用直线(或曲线 ( http: / / www.21cnjy.com ))画出,确定支点,画出动力和阻力,作用点都在杠杆上,如果动力是使杠杆朝顺时针方向旋转,那么就把使杠杆向逆时针方向转的力叫阻力,如果不只一个动力(或阻力),那就都应画上,标明作用点和方向,然后就是画力臂(支点到力的作用线的距离),最后列出平衡条件的方程,并求解.
教材知识全解
一、什么是杠杆
探究:
通过观察抽水机手柄,跷跷板、剪刀、板子、撬棒等实例,了解杠杆的特点.
杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆.
注意
一根硬棒能成为杠杆,应具备两个条件:
(1)要有力的作用;
(2)能绕某固定点转动.两个 ( http: / / www.21cnjy.com )条件缺一不可.例如:瓶盖起子在没有使用时就不能称为杠杆.杠杆的形状可以是直的,也可以是弯的,但必须是硬的.支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上的其他位置。
想想议议
杠杆一定是直的吗?
二、杠杆力臂的画法
杠杆的五要素,是学习杠杆的基础,要学习好杠杆必须明确五要素的确切位置.如图所示.
( http: / / www.21cnjy.com )
①支点:杠杆绕着转动的固定点,用“O”表示.
②动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示.
③阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示.
注意
不论动力还是阻力,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体.
④动力臂:从支点到动力作用线的距离,用“L1”表示.
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用“L2”表示.
要正确画出杠杆上各力的力臂,首先要明确力臂的概念,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,是解决杠杆问题的关键.再按下述步骤完成即可.
①首先在杠杆的示意图上,确定支点O.
②画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线延长.
③再从支点O向力的作用线引垂线,画出垂 ( http: / / www.21cnjy.com )足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线)表示并用大括号勾出,在旁边标上字母L1或L2分别表示动力臂或阻力臂.
注意
力臂的画法,可以用下面简单的顺口溜记住:一找点,二画线,三作垂线段.
想想议议
动力臂L1与阻力臂L2之和一定等于杠杆的长度吗?
三、杠杆的平衡条件(即杠杆原理)
探究:
提出问题:杠杆的平衡条件
猜想与假说:杠杆要平衡,可能动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,也可能动力加动力臂等于阻力加阻力臂,也可能……
进行实验:
器材:杠杆和支架、钩码、尺、线
步骤:
1.调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡.
2.照图中那样,在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡.这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码重.
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把支点右方的钩码重当作动力F1,支点左 ( http: / / www.21cnjy.com )方的钩码重当作阻力F2;用尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2;把F1、L1、F2、L2的数值填入下表中.
实验次数 动力F1(N) 动力臂L1(cm) 动力×动力臂 阻力F2(N) 阻力臂L2(cm) 阻力×阻力臂
1
2
3
3.改变力和力臂的数值,再做两次实验,将结果填入上表.
4.求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值.你能归纳出杠杆的平衡条件吗?
说明
杠杆平衡:杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠 ( http: / / www.21cnjy.com )杆平衡,注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验,是在杠杆水平位置平衡进行的,但在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在许多情况下,杠杆是倾斜静止,这是因为杠杆受到几个相互平衡力作用,所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态.
杠杆平衡条件表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂

公式表示为:F1L1=F2L2

注意
从杠杆的平衡可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小.计算时,单位要统一,即动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一.
四、杠杆的分类(三种杠杆)
①动力臂大于阻力臂的杠杆,即省力杠杆
例如:手推车、瓶盖起子等
②动力臂小于阻力臂的杠杆,即费力杠杆
例如:缝纫机脚踏板,理发剪刀等
③动力臂等于阻力臂的杠杆,即等臂杠杆
例如:天平
注意
①省力杠杆,省力但费距离;费力杠杆,费力但省距离;又省力又省距离的杠杆是没有的.
②判定使用杠杆省力还是费力,要通过动力臂与阻 ( http: / / www.21cnjy.com )力臂的大小相比较来确定,为了比较动力臂和阻力臂的大小,最好画出杠杆示意图,在图上把杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂都表示出来,建立直观的图景,便于判定.
想想议议
如果杠杆不是静止的也不是匀速转动的,那么公式F1L1=F2L2是否还成立?一、杠杆
【学习目标】:
1.知识与技能
认识杠杆。知道杠杆的一些应用。
2.过程与方法
通过观察和实验,了解杠杆的结构。通过探究,了解杠杆的平衡条件。
3.情感、态度与价值观
通过了解杠杆的应用,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。
【学习重点、难点】:
重点:杠杆的五要素 画力臂 探究杠杆的平衡条件
难点:把实物抽象成杠杆 理解力臂的概念
【学习过程】:
一、探究新知
任务一:认识杠杆
观察教材P92图9-1所示的几种工具并亲 ( http: / / www.21cnjy.com )自做一下。想一想,它们有什么共同的特点?
1、定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
2、五要素:支点指 ;动力是 ;
阻力是 杠杆转动的力;动力臂是 到 的距离;
阻力臂是 到 的距离。
观察图9-2,找出杠杆的五要素。
观察图9-3,核桃钳是由几个杠杆组成的?试着找出它的支点、动力、阻力。
画出图9-3“核桃钳”的上面杠杆的动力臂与阻力臂。
(简记:一找点、二画线、三作垂线段)
警示:不论动力、阻力,都是杠杆受的力。
任务二:探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 或 。
问题:当杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢?
先猜一下:
实验探究
1、阅读P93-94,思考实验步骤
2、分小组进行实验探究
(注意成员分工,边实验边记录)
3、根据实验数据得出的结论是:
若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻 ( http: / / www.21cnjy.com )力、动力臂和阻力臂,杠杆的平衡条件可表示为:
思考:杠杆只能静止在水平位置吗?你能让杠杆在非水平位置平衡吗?试一试。本实验中,让杠杆在水平位置平衡有什么好处呢?
任务三:杠杆分类的依据
省力杠杆: 。
费力杠杆: 。
等臂杠杆: 。
二、自我检测
1、关于力臂的下列说法中正确的是( )
A.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B.从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D.从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
2、所谓杠杆平衡是指杠杆处于 状态或 状态。杠杆的平衡条件是 ,字母表示式为 。
3、地面上有一根大木杆,抬起A端需用300N,抬起B端需用200N,这条木杆的 端较粗。
4、已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时,用同一杆秤在月球上称质量,和在地球上相比( )
A.买方吃亏
B.卖方吃亏
C.双方都不吃亏
D.双方都吃亏
5、一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,则下列说法中正确的是( )
A.这两个力的大小一定相等
B.这两个力的力臂一定相等
C.力臂较长的那个力较大
D.两个力和各自力臂的乘积一定相等
6、如图,拉力F作用在杠杆中点B处,已知AC=1.8m,G=100N,求拉力F.
( http: / / www.21cnjy.com )
答案
1、A
2、静止 缓慢的匀速转动 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 F1L1-F2L2
3、A
4、C
5、D
6、
三、系统总结
总结本节所学基本概念和规律,力臂的画法,探究杠杆平衡条件的过程。
四、课后反思
本节课自己已经掌握的知识:
哪些问题自己还不理解:
评价本堂课自己的表现(自学过程是否投入、听老师讲课注意力是否集中、讨论问题是否参与等):
杠杆必须是直的吗?支点一定在杠杆上吗?