10.1科学探究:杠杆的平衡条件
【教学目标】知识与技能:
⑴知道什么是杠杆;
⑵理解支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂;
⑶知道杠杆平衡的条件;
方法与过程:
经历“探究杠杆平衡条件”的过程;
情感态度与价值观目标:
⑴体验科学探究的乐趣。
⑵了解杠杆的应用。
【教学重点】 探究杠杆平衡条件。
【教学难点】1.设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案; 2.力臂的确定.
【教学方法】 实验探究,引导创新。
教学流程
一、认识杠杆 亲身体验
学生利用这些工具把木板上的钉子拔下、把核桃打开、剪纸片等任务。
教师播放多媒体,展示的工具使用过程,让学生结合自己的操作体验,归纳这些工具的共同特征。
特征:几件工具都是 下围绕 转动的 ,这样的机械我们称之为 。
学习杠杆三个基本要素。支点 O 、动力F1 、阻力F2 。
二、杠杆的平衡条件
(一)、猜一猜
观察杠杆模型,在支点的两边放上两块相同的重物,分别提供动力F1和阻力F2,且支点到两个力的作用点的距离相等,杠杆在水平位置静止。在物理学中,当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆处于平衡状态。那么杠杆平衡必须是两个力大小相等且距离相等才能平衡吗?
教师 在杠杆的一边在加一个重物增大F1,杠杆失去平衡,你有什么办法让杠杆重新恢复平衡?
让想到办法的同学台前展示,引导学生总结影响杠杆平衡的因素有:
1、 2、 ;
试猜想力和距离满足什么数量关系杠杆才能平衡呢?
你的猜想是:
猜想参考:
F1+L1=F2+L2
F1–L1=F2–L2
F1/L1=F2/L2
F1 L1=F2 L2
(二)、小组合作,设计实验方案
讨论设计实验→展示设计→进行实验验证猜想
注意多媒体的温馨提示。
参考表格
实验次数
动力F1/N
距离L1/cm
阻力F2/N
距离L2/cm
F1l1
F2l2
1
2
3
(三)、分析数据得出结论
当 成立时,杠杆就平衡了。
(四)、反思
重温实验,反思我们所说的距离L1和L2是指什么距离?是支点到力的作用点的距离,还是支点到力的作用线的距离?
动力臂 ;
阻力臂 .
找力臂三步:
①找
②作
③过 作力的作用线的
标 用大括号标出 到 的距离
(五)、评估
找一找:
当杠杆在水平位置平衡和不在水平位置平衡是的动力臂和阻力臂。看看能不能读出力臂的长度?
想一想:
为什么要在水平位置平衡进行实验?
三、杠杆的分类及应用
通过习题,结合分析实验数据,比较动力臂和阻力臂的大小,以及动力和阻力的大小关系,再根据杠杆平衡条件,发现杠杆可以省力或费力等,在对杠杆进行分类。
【畅谈收获】 让学生谈本节课的收获
10.1科学探究:杠杆的平衡条件
【教学目标】知识与技能:
⑴知道什么是杠杆;
⑵理解杠杆的五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂;
⑶知道杠杆平衡的条件;
方法与过程:
经历“探究杠杆平衡条件”的过程;
情感态度与价值观目标:
⑴体验科学探究的乐趣。
⑵了解杠杆的应用。
【教学重点】 探究杠杆平衡条件。
导学学案
一、认识杠杆
亲身体验
学生利用桌面的工具完成一些任务。如:起钉子、开核桃、剪纸片等等。在操作过程中要注意观察工具工作时的特征。
观察多媒体展示的工具使用过程,结合自己的操作体验,归纳这些工具的共同特征。
特征:几件工具都是 下围绕 转动的 ,这样的机械我们称之为 。
支点 ;
动力 ;
阻力 。
二、杠杆的平衡条件
1、猜一猜
观察杠杆模型,在支点的两边放上两块相同的重物,分别提供动力F1和阻力F2,且支点到两个力的作用点的距离相等,杠杆在水平位置静止。在物理学中,当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆处于平衡状态。那么杠杆平衡必须是两个力大小相等,两个距离相等时才平衡吗?如果不是,那么杠杆平衡的条件又是什么呢?
在杠杆的一边在加一个重物增大F1,有哪些办法能让杠杆恢复平衡?
回答:
①你想到的办法是:1 2、 ;
②猜想影响杠杆平衡的可能因素是:1、 2、 ;
试猜想两个力和两个距离可能满足什么样的数量关系杠杆才能平衡呢?
你的猜想是:
小组合作设计实验
讨论设计实验→展示设计→进行实验验证猜想
注意多媒体的温馨提示。
参考表格
实验次数
动力F1/N
距离L1/cm
阻力F2/N
距离L2/cm
F1l1
F2l2
1
2
3
4
3、分析数据得出结论
当 成立时,杠杆就平衡了。
4、反思
重温实验,反思我们所说的距离L1和L2是指什么距离?是支点到力的作用点的距离,还是支点到力的作用线的距离?
动力臂 ;
阻力臂 .
找力臂四步:
①找
②作
③过 作力的作用线的
标 用大括号标出 到 的距离
5、评估
找一找:
当杠杆在水平位置平衡和不在水平位置平衡是的动力臂和阻力臂。看看能不能读出力臂的长度?
想一想:
为什么要在水平位置平衡进行实验?
三、杠杆的分类及应用
根据杠杆平衡条件,对杠杆进行分类
杠杆可分为: 、 、 。
学生从生活生产生活中寻找省力杠杆、费力杠杆及等臂杠杆
谈收获
简要谈谈你本节课学习到哪些知识?
课后练一练:
1.如甲所示,杠杆OA处于平衡状态,在图中分别画出力F1和F2的力臂l1和l2。
2.在探究杠杆的平衡条件实验中:
①小军将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆左端下倾。那么他应将杠杆右端螺母向______ (填“左”或“右”)调节一些,使杠杆在 位置平衡。
②实验时只有8个相同的钩码,杠杆上画有均匀的格子,当在A点挂4个钩码如图8所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
答:① ,
② 。
评测练习
1、下列关于杠杆的一些说法中,不正确的是( )
A.杠杆必须是一根硬棒 B.力臂一定在杠杆上
C.动力臂就是支点到动力作用线的距离
D.当力的作用线通过支点时,力臂为0
2.如图所示的杠杆中,动力的力臂用表示,图中所画力臂正确的是 ( )
3.如图所示的杠杆,每个砝码重均为1N,杠杆处于平衡状态,若在杠杆两边各减去一个砝码,则: ( )21世纪教育网版权所有
A. 杠杆保持平衡 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾 D. 无法判断
4.如图示AOB为轻质杠杆,B端挂重物G,A端分别作用四个方向力时,杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是 ( )21教育网
A.F2最小 B.F4最小
C.F1最小 D.F3最小
5.如图所示是日常生活中所使用的机械或工具,其中属于费力杠杆的是( )
6.要剪开较硬的白铁皮,下图中哪种剪刀展合适( )
7.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡,这样做是为了便于测量 ;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向 调节,或将左端的平衡螺母向 调节。右上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。21cnjy.com
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
2
1
20
10
3
1
20
1.5
10
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是 。
课件15张PPT。第一节 科学探究:杠杆平衡的条件请仔细观察这些工具工作时的特征这些工具在使用时的共同特征是是什么?1杠杆定义
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,就叫做杠杆。
固定点转动硬棒杠杆 要素:阻力F2支点O动力F1什么是杠杆平衡? 当杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态,我们就说杠杆处于平衡状态。L1L2L2力的作用线力的作用线杠杆 要素:阻力F2动力臂l 1阻力臂l 2动力作用线阻力作用线支点O动力F1五画力臂的步骤:1、找支点2、画力的作用线3、从支点向力的作用线作垂线4、用大括号把垂足与支点间的垂线段括起来,标上力臂符号2杠杆平衡条件动力ⅹ动力臂=阻力ⅹ阻力臂F1l1=F2l2水平位置平衡便于在杠杆上直接读出力臂的大小3杠杆的分类省力杠杆 :L1>L2 F1F2等臂杠杆 :L1=L2 F1=F2
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