11.1 杠杆

课题 11－1 杠杆 课时 四课时
教学目标 初步认识杠杆，了解杠杆的应用，会将杠杆分类，能用探究的方法研究杠杆的平衡条件，并能用来进行简单的计算。 会正确画出杠杆的示意图，并能进行简单的小制作。 培养学生科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。
教学重点与难点 重点：有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
教具 木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计
教 学 过 程 互动与反馈
第一课时：一、初步认识杠杆1.提出问题： ⑴展示木板上的图钉，想出办法怎样可以将其把出来？ ⑵在这些方法中，哪一种方法最省力？ ⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。⑷指出用上述方法时，有什么共同之处？2．得出杠杆的定义： 一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。 可以用螺丝刀、羊脚锤、尖嘴钳等工具。螺丝刀最省力。
3．关于杠杆的名词： 支点O：杠杆绕其转动的固定点。 动力F1：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。4．讲解杠杆示意图的画法： 例题：画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。先找支点O；再确定动力、阻力的作用点；交待判断动力、阻力方向的方法。说明力臂的画法有两种：一种用带箭头的细线表示，另一种用虚线加大括号表示。指出什么是力的作用线。 5．总结本课时内容。6．作业：1.画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。2. 画出下图所示的扳鱼网的杠杆示意图，并标出动力和阻力臂。第二课时：巩固杠杆示意图的画法，学习画最省力的杠杆1．纠正作业中存在的问题，强调：⑴阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上；⑵由重力产生的阻力，要注意阻力的作用点一定在杠杆上，而不是画在物体的重心上。2．复习提问：杠杆的定义、、力臂的概念3．让学生找出开瓶扳手的支点，并画出阻力F2，交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。4．讲解例1：如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。　　　　　　　 先利用杠杆的平衡条件，说明当阻力和阻力臂一定时，要想动力最小，一定是动力臂最大。 支点与力的作用点的连线作力臂时，力臂最大。5．讲解例2：画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 利用这个变式，再次强调欲使力最小，必须力臂最大。6．总结本课时内容，布置作业：⑴画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。⑵如图所示，用最小的力把重油桶推上台阶，推力的作用点在何处？方向如何？在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。第三课时：分组实验三、探究杠杆的平衡条件 1．介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。 2．讲清：⑴什么是杠杆的平衡状态：静止或匀速转动。⑵调节杠杆平衡的方法：左沉右调⑶为什么要在水平位置平衡？a.便于直接读出力臂的大小b.使杠杆的自重落在支点3．分三种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记入表格中：测量次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 123456789⑴钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数如何变化？⑵钩码的数量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？⑶钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？ 4．让学生分析表中的数据，得出结论。 补充实验：让动力和阻力位居同侧，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？5．指出：古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件： F1l1=F2l2 并发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。四、杠杆的应用和分类1．省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时，动力小于阻力 2．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时，动力大于阻力 3．等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时，动力等于阻力以上诸条先让学生归纳总结，再举出应用的实例。 练习：对课本P23的常见器具进行杠杆分类，并说出分类原则。作业：课本P26 ⑴ ⑵ 交待力臂的画法：用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过原点O。最省力的方式是力臂最长。注意支点的确定方法。记入笔记。不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。动力×动力臂＝阻力×阻力臂斜拉时杠杆的力臂变小，所以力要变大。应用举例：（请学生回答）手推车、船浆等筷子、理发剪刀等天平
第四课时：五、有关杠杆的计算例1．课本例题估算大象的质量。解：铁笼对杠杆的拉力F2与大象所受重力大小相等（铁笼重不计）：F2=mg大象质量为： 例2．密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一．当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图8所示，则此直尺受到的重力是 ( )A.2.5N B.5N C.10N D.无法确定答案：C六、有关杠杆的简答题例3．在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554 于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在什么问题？ 【答】实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加。 强调研究对象，指出阻力F2与大象重力的不同。判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。均匀物体的重心在它的几何中心。【讨论】这是一道探究“杠杆平衡条件”的实验题，。该组同学根据对提出的问题猜想设计并进行实验，记录了实验数据，再经过分析归纳得出结论，符合科学探究的一般过程。该组同学在探究时，只收集了一组数据，而这组数据又恰好符合他们的猜想，因此得出他们的猜想是正确的。这个结论是不科学的。因为一组数据具有偶然性，要得出规律必须通过对多次实验数据的分析归纳，找到共同的规律才能得出结论。
课外作业：1．如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆自重不计，AO=BO，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持平衡，这时在B端需施加最小的力为F1；若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端需施加最小的力为F2，则( ) A．FlF2 C．F1=F2 D．无法比较答案：B2．将大桥的结构进行简化，取其部分可抽象成如图所示的模型。（1）可以看出它用到了杠杆的相关知识。其中O是_______，是 ， 代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。 （2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当增加塔桥的高度。请分析原的目的。 让学生练习将生活、社会生产中的物理问题转化为简单的物理模型，用物理知识解释。作业反馈：