9.1杠杆的平衡条件

备课人： 西营学校 李福玲 第 11周第1课时
课题 第九章第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 课型 新授课
课标与教材 课标要求： 通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向教材分析： 教材从日常生活和生产中的实例，引导学生观察分析实例、归纳出杠杆工作特征，引出杠杆的定义，根据实物介绍有关杠杆的物理量：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，通过学习，学会正确地画出力臂的方法。本节应将重点放在让学生进行科学探究，得出杠杆的平衡条件上。所以，在教学中主要是激发学生的学习兴趣、让学生亲身经历杠杆平衡条件的探究过程，引导学生学会探究方法。教学重点：1、正确画出力臂 2、杠杆的平衡条件3、杠杆的分类教学难点：1.理解力臂的概念 2.在实际杠杆中根据力臂的定义正确画出力臂3、正确画出力臂和利用杠杆条件解决简单问题4、正确利用杠杆的平衡条件进行简单计算突破重点、难点的方式： 利用板演，教师示范，并说明步骤，要求学生自己完成练习独立完成力臂的练习。利用多媒体课件演示激发学生兴趣。
学情分析 在学习本章节内容时，学生应具备的知识是初二的力学知识：力的三要素、力的图示以及弹簧秤的正确使用和作图能力。会画力臂的基础上，进一步探究杠杆的平衡条件及其应用，并进行相应练习，为下一步学习滑轮和滑轮组的应用奠定基础。
教学目标 知识与技能：1.认识杠杆，能从日常的工具中辨认出杠杆。2.知道支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂的确切含义及其符号。3.初步学会绘制杠杆示意图，能在杠杆示意图上找出支点位置，正确画出动力、阻力、动力臂和阻力臂。4.理解力臂的概念。5、知道什么叫做杠杆和杠杆的平衡。6、通过参与科学探究活动,能对杠杆的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，得出杠杆的平衡条件，会利用平衡条件研究一些简单的问题。过程与方法：1.通过将常见工具抽象成平直杠杆，并引入动力、阻力、动力臂、阻力臂和支点的杠杆五要素，感受建立物理模型的方法。。2.通过实例，培养学生观察、归纳的能力，并能运用准确精练的科学语言归纳杠杆工作特征、得出杠杆的定义等。3、通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力。4、通过参与科学探究活动，初步领会从具体到抽象的方法，进一步了解进行科学探究的一些基本环节。情感态度和价值观：1。通过学习简单机械在生活中的普遍应用，体验科学技术的力量。2．通过了解中国古代《墨经》对杠杆平衡条件的论述，了解《天工开物》中关于古代劳动人民使用简单机械的情况等，激发学生的民族自豪感
教学方法与媒体 提前预习，读书指导，讨论法，实验探究法，举例法，归纳，课件演示
教具准备 钉有钉子的木板、起钉锤、扁担、轻重不同的两个书包、多媒体课件；每探究小组杠杆一个、铁架台一个、钩码一盒。架、杠杆、钩码、弹簧测力计、跷跷板、大象、小象、钉锤、天平等
师 生 活 动 过 程 复备修改或设计意图
课题引入请一个学生演示如何应用起钉锤，并说明这样使用的原因？新课教学实例1：棍撬石头（课本P3图9－3）有一块用手搬不动的大石头，一根长棒的一端插在大石头底下，长棒下面垫一块小石头。一人用力压长棒的另一端，使长棒绕小石头转动而将大石头撬起来。问题1：要满足怎样的要求才能使长棒克服阻力把大石头撬起来？问题2：如果用力一压，长棒不结实折断了，怎么办？问题3：如果没有小石头，或一下子小石头就陷到泥地里去了，还能撬起大石头吗？归纳：要用力，棒要硬，要有固定的转动点。杠杆定义：在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。五要素的意义及其符号： ⑴动力（F1）：作用在杠杆上，促使杠杆转动的力叫做动力。⑵阻力（F2）：作用在杠杆上，阻碍杠杆转动的力叫做阻力。⑶支点（0）:杠杆绕着转动的固定点叫做支点。阿基米德曾经说过，给他一个支点，他可以撬起整个地球，可见，支点很重要。杠杆工作时，从支点到力的作用线的垂直距离是一个重要因素，它是力的方向、作用点两个要素相结合形成的新的要素，物理学上把它叫做力臂，即：力臂（l）：从支点到力的作用线的垂直距离。⑷动力臂（l1）: 从支点到动力作用线的垂直距离。⑸阻力臂（l2）: 从支点到阻力作用线的垂直距离。力臂的作图：作图类型：⑴根据力画出力臂方法：①确定支点②作力的延长线或反向延长线（虚线）③过支点作力的作用线或延长线的垂线（虚线） ④标上力臂l1或l2⑵根据力臂画出力 方法：①经过力臂的一个端点（非支点的一端），作力臂的垂线，并与杠杆相交。②判断使杠杆平衡时力的方向，分别用F1和F2表示。 注：动力和阻力在支点的两侧，则两力的方向相同 动力和阻力在支点的同侧，则两力的方向相反⑶根据实例画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 方法：根据实例，即杠杆的工作情况，先判断杠杆的支点，其次判断动力和阻力，最后画出动力臂和阻力臂。 例1：标出下列图中F1 、F2的力臂l1和l2 例2：根据力臂画出力例3：根据实例画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂二、杠杆的平衡实验探究[提出问题]：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时。我们就说杠杆平衡了，杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的关系呢？[猜想]猜想①：动力+动力臂=阻力+阻力臂猜想②：动力-动力臂=阻力-阻力臂 猜想③：= 猜想④：动力×动力臂=阻力×阻力臂[设计实验]器材：质量相同的钩码一盒支架、杠杆[实验方案]（1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。（2）照课本图9—3所示那样，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。（3）把支点右方的钩码重当作F1动力、支点左方的钩码重当作阻力F2、数出杠杆上动力臂L1、和阻力臂L2所对应的长度单位数，把测得的结果记录下来。（4）依据记录的实验数据进行分析处理，与上面的猜想与假设对照、得出结论。[进行实验]按上面方案进行实验，收集的数据见下表：实验次数动力F1（N）动力臂L1（m）阻力F2（N）阻力臂L2（m）10.980.050.490.1021.470.050.490.1530.980.151.470.1041.960.050.980.10 [分析论证]从猜想①②去分析显然不合理，因为两个量相加或相减,其单位必须相同，而力与力臂的单位是不同的，因此只要验证猜想③④，显然猜想③动力/动力臂≠阻力/阻力臂不符合，从而猜想④的结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂。字母表示是：F1 L1= F2 L23、杠杆的分类（1）杠杆平衡条件：F1 L1= F2 L2（2）杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆费距离，省距离杠杆费力、既省力又省距离的杠杆的不存在。杠杆的平衡条件：F1 L1= F2 L2或=。（3）杠杆分类①省力杠杆：L1﹥L2 F1< F2②费力杠杆：L1﹤L2 F1> F2③等臂杠杆：L1=L2 F1= F24、古代的杠杆捣谷的舂、汲水的桔槔 课堂小结1.杠杆的定义2.杠杆的五要素3.杠杆力臂的作图方法4、杠杆的平衡和杠杆的平衡条件5、杠杆的分类 利用学生熟悉的事例引入新课进一步提出问题加深思考要求按照步骤慢慢熟悉并完成按照要求分类进行
教后随笔
当堂检测:
1.根据力画出力臂
2. 根据力臂画出力
3.根据实例画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力
导学案：
1.在力的作用下，能够绕着 转动的 叫做杠杆。
2.杠杆 的固定点叫做支点，通常用字母O表示。
3.作用在杠杆上， 的力叫做动力，用字母 表示。
作用在杠杆上， 的力叫做阻力，用字母 表示。
4.从 到动力作用线的 叫做动力臂，用字母 表示。
5.从 叫做阻力臂，用字母 表示。
6、杠杆的平衡条件是 ，它的数学表达式是
。
7、夹砝码的镊子是 杠杆，使用它时可以省 ；常用的剪指刀是 杠杆，使用它可以省 ；实验室常用的托盘天平是 杠杆
8、
根据课本“探究杠杆的平衡条件“一实验回答下列问题：
（1） 针对该实验你能提出哪些问题？
（2） 针对提出的问题你能有哪几种假设？
（3） 该实验应该准备哪些实验器材？
（4） 画出该实验的表格
（5） 实验时为何要让杠杆水平静止？
（6） 实验次数要三次以上的目的是什么？
（7） 该实验的结论：
9、研究杠杆平衡条件的实验中所用的器材有 ，把杠杆支在支架上应调节 ，使杠杆 。下表是研究杠杆平衡条件的实验数据，是根据平衡条件，在空白处填入适当的数值。
10、手边只有一把带有均匀刻度的直尺、一根细线、一个钩码、一张桌子，
你能否利用这些器材测出直尺的重力？说出你的方法。
实验次数 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 6N 4cm 3cm
2 4N 3cm 2N
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