第1课时 认识杠杆
1．知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆。
2．能够辨认出支点、动力、阻力，会确定动力臂、阻力臂。
3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。
教学重点：杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。
教学难点：力臂的概念和画法。
羊角锤，铁架台，钩码，细绳，等分刻度的均质木尺，多媒体课件等。
一、新课引入
多媒体展示：古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬运巨大石块；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动，让学生找出它们的共同特点。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。
二、新课教学
探究点：探究跷跷板中的道理
教师：多媒体展示的工具中共同点有哪些？
学生分组讨论回答：(1)都是硬棒；(2)工作过程都在转动，转动过程中有一点是不动的；(3)除了固定点不动以外，还受到两个力的作用，一个使它转动，另外一个阻碍它转动。
1．提出问题
看教材P24图6－37，提问：跷跷板为什么能上下转动？跷跷板为什么能平衡？跷跷板受到哪些力的作用？怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态？
2．设计方案
教师讲解：为了便于探究跷跷板怎样才能成水平平衡状态，我们可采取转换法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人进行实验研究。
每2人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。
设计如下：
(1)将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡(静止)；若不是，可调节平衡螺母，使之水平平衡。
此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，可要求课后思考。
(2)在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡为止。
(3)重复多做几次平衡实验，得到不同数据。
(4)将数据记录下来，分析得出结论。
3．进行实验
开始实验，完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。
将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论？
教师可提出各种猜想，加、减、乘、除关系都可。
可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条件。
4．分析论证
教师讲解：杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫作支点，从支点到力作用线的距离L1和L2叫作力臂；动力的力臂叫动力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫作平衡。杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1L1＝F2L2或＝，它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。
活动1：教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。要求学生观察教材P27图6－42：生活中的杠杆并分析杠杆的固定点。
活动2：教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂L1，从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂L2。画力臂实际上就是作一个点到一条直线的垂线。
教师归纳总结出作力臂的步骤：(1)确定支点；(2)画力的作用线(过F1、F2的直线)；(3)从支点向力的作用线作垂线，垂足在力的作用线上；(4)标出力臂。可简记为“一找点，二画线，三作垂线段，四标力臂”。
必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离。
6．5 探究杠杆的平衡条件
第1课时 认识杠杆
1．杠杆
(1)定义：能绕着一固定点转动的硬棒
(2)五要素：支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂
2．杠杆的平衡条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
公式：F1L1＝F2L2
3．力臂的画法：一找点，二画线，三作垂线段，四标力臂
杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。大部分学生对生活中的杠杆比较熟悉，也很感兴趣，但对杠杆的“五要素”及杠杆的平衡条件，还不清楚。通过本节课的学习，可以把学生的感性经验上升为理性认识。另外，让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程，有利于培养学生科学探究的能力。
第2课时 杠杆的应用
1．会对杠杆分类，并能根据实际需求选择合适的杠杆。
2．会画杠杆的示意图。
教学重点：杠杆的分类。
教学难点：杠杆的分类。
多媒体课件等。
一、新课引入
我们先来听一个小故事：“只要您让我有一个地方站着，我就可以把地球推动起来。”古希腊大数学家阿基米德对国王说。“哈哈！你太吹牛了！”国王大笑着说：“你先给我推动一样东西看看，看你讲的话怎么样。”当时，国王造了一只很大的船，可是没有办法推到水里去。即使把全城的人都集合起来，恐怕也不能推动。国王对阿基米德说：“那么，就请你来帮忙吧，把这条船推到水里去吧，我的吹牛家！”阿基米德满口答应。他精心设计了一套复杂的杠杆和滑轮组合成的机械，末端留了一条拉绳，然后请国王来看表演。这一天，海边人山人海。那艘大船长十几丈，高几层楼，确实是一个庞然大物。阿基米德将那一条小绳交给了国王，说：“请你拉一下吧，一切都解决了。”国王半信半疑，手里拿着绳子，先看了看，然后这么轻轻一拉。奇迹出现了：大船移动起来，渐渐地向海里滑去，就像耍魔术一样。国王瞪大了眼睛，张着嘴半天才说：“这，这是怎么回事，莫非有上帝在相助？”顿时，岸上爆发出一阵欢呼声。在这个小故事里，聪明的阿基米德巧妙地运用了杠杆，今天我们就来学习杠杆的应用。
二、新课教学
探究点：杠杆的应用
多媒体展示：跷跷板。
从幼儿园放学后的小明、小伟和大勇正在玩跷跷板，他们三人一起坐在跷跷板上，坐在同一边的小明、小伟一下子将大勇翘了起来，大勇怎样才能将他们两人翘起来呢？
对，大勇迅速滑向跷跷板的外端，也就是增加大勇的力臂，这样大勇一个人就可以将他们两个人翘起来。对于大勇，跷跷板这时候就是一个省力杠杆。
这时小明、小伟怎样才能将大勇再次翘起来？坐在哪里才能使跷跷板平衡？他们可以像大勇一样，通过增加力臂的方法，滑向跷跷板的末端；还可以再加上一个人，通过三个人的力量将大勇翘起来。这时对于小明等三人来说，该跷跷板就是一个费力杠杆。
通过上面的动画，可知，杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆，另外还有一种等臂杠杆。
1．省力杠杆
多媒体展示：压水机的手柄杠杆示意图。
请同学们根据杠杆示意图探究它们有什么特点，再根据杠杆平衡条件判断一下。
归纳总结：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。
请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆。
出示省力杠杆如：铡刀(图)、瓶盖起子(图)、独轮车(图)。
讨论：阿基米德运用了发散性思维设想如果动力臂“无限长”，就可以承受“无限大”的阻力，于是沉重的东西都可“撬动”起来。但是如果阿基米德把地球撬起毫米那么一点的话，他就将在空中划过一个很大很大的弧，一辈子也走不到头。
2．费力杠杆
多媒体展示：铁锹挖土。
请同学们根据杠杆示意图探究它们有什么特点，再根据杠杆平衡条件判断一下。
归纳总结：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。
请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆。
出示费力杠杆如：筷子、镊子等。
简介筷子：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。是中华民族的国粹。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。
3．等臂杠杆
多媒体展示：天平。
特点：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。
等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆。
多媒体展示：人体内许多地方的骨骼、关节构成的杠杆。
教师结合一些具体的动作(例如：举、拿、抬、踢等)来讲解这些杠杆是如何工作的。
第2课时 杠杆的应用
杠杆类型
杠杆特点
杠杆优点
杠杆缺点
应用
省力杠杆
L1＞L2，F1＜F2
省力
费距离
老虎钳
费力杠杆
L1＜L2，F1＞F2
省距离
费力
镊子
等臂杠杆
L1＝L2， F1＝F2
既不省力也不省距离
天平
通过本节课的学习，使学生领悟到杠杆的理论知识来源于实践，反过来又指导实践；并且让他们知道杠杆在我国古代就有了许多巧妙地应用，大约在三千多年前就有用来捣谷的舂，用来井上汲水的桔槔，还有能够做精确称量的天平和杆秤。在古书《墨经》中就有相关记载，这样的记载在世界物理学史都是非常有价值的，同学们应该为我国这样悠久的文化历史感到自豪。
