人教版八年级下册第十二章 简单机械第一节-杠杆（教案）

第十二章 简单机械
第一节 杠杆
1课时 新授课


知识与技能
1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆，能够在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置，能准确的画出杠杆的动力臂与阻力臂。
2、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，得出杠杆的平衡条件。
过程与方法
1、通过观察，感知杠杆，培养观察能力。
2、通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养学生初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力。
3、在对实例的调研、分析和解释中进一步理解杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置及其平衡条件。
情感、态度与价值观
1、使学生感受到杠杆在生活中有着广泛的应用，提高探究的乐趣。
2、在实验探究过程中使学生感受科学的魅力。
【教学重难点】
重点：杠杆平衡条件
难点：画动力臂、阻力臂。
【教学准备】或【实验准备】
教师学生共用：砸钉子的木板、羊角锤；大石头、小石头、撬棒；压水井演示器；多媒体
学生用：杠杆、支架、钩码。
【教学过程】

主 要 教 学 过 程
教学内容 教师活动 学生活动
一、导入新课 二、进行新课（一）杠杆定义及其五要素 1、定义：能饶一固定点转动的硬棒。 2、五要素： 支点O：杠杆绕着转动的点；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：支点到动力作用线的距离；阻力臂L2：支点到阻力作用线的距离 (二)杠杆的平衡条件 提出问题 猜想或假设 制定计划、 设计方案 进行实验、 收集证据 分析、论证 评估、交流 (三)生活中的杠杆 设计实验，引入新课：实验内容：1、羊角锤起钉子；2、撬棒撬石头；3、压水井压水过程设计：一、分别展示实验器材，提出问题，并让学生台前演示：羊角锤起钉子 实验器材:砸有钉子的木板、羊角锤； 提出问题：你能用羊角锤将木板上的钉子起下来吗？ 一个学生代表台前演示。 撬棒撬石头 实验器材: 撬棒、大石头、小石头 提出问题：你能用老师提供的器材将这块大石头撬起来吗？ 一个学生代表台前演示。 （三） 压水井压水 1、实验器材:压水井演示仪 2、提出问题：谁会用压水井压水？ 3、一个会的学生代表台前演示。 二、用flash展示以上实验过程及图片，寻找共同特点。 三、引入课题：能够绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆，杠杆是生活中常见的简单机械，本节课我们就来研究杠杆。板书课题。 杠杆定义： （一）在引入的基础上让学生给出杠杆的定义。 （二）组织学生列举生活中见到的杠杆，并用图片展示： (三)老师用图片展示古代的杠杆： （四）根据以上的杠杆，提出问题并讨论，深化对杠杆的认识：杠杆一定是直的吗？ 2、五要素: 组织学生看书77页，自学杠杆的五要素。（一）点拨： （1）支点一定是固定点（或瞬间固定）且在杠杆上； （2）动力和阻力使杠杆向相反的方向转动； （3）力臂的概念： a、讲述什么是力的作用线（过力的作用点沿力的方向的一条直线）； b、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离注：以撬棒撬石头为例，用图片展示五要素： （二）应用练习 试画出下列各力的力臂： 注：用实物投影展示学生答案。 引导学生小结： （一）画力臂的方法: 辨认杠杆； 找出支点； 作力的作用线； 过支点向力的作用线作垂线； 标出支点到垂足的距离即为力臂。 （二）通过以上图示，深化对动力、阻力及力臂的认识： 1、动力、阻力的方向一定相反吗？2、力臂一定在杠杆上吗？ 3、若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？过渡：生活中使用杠杆一般都是在杠杆平衡的状态下使用的，那么杠杆平衡时需要满足什么样的条件呢？ （一）讲述什么是杠杆的平衡？ 杠杆处于静止或匀速转动状态即为杠杆的平衡状态。 （二）探究杠杆的平衡条件1、提出问题：杠杆平衡时需要满足什么样的条件呢？即动力、动力臂、阻力、阻力臂存在怎样的关系呢？ 2、猜想或假设: 设想一： F1+L1 = F2+L2 设想二： F1-L1 = F2-L2 设想三： F1/L1 = F2/L2 设想四： F1L1 = F2L2 3、制定计划与设计方案：（组织学生参看课本77页“探究杠杆的平衡条件”相关内容。） 思考与讨论-----直击考点：(1)杠杆两端的平衡螺母的作用是什么?实验过程中如果杠杆不平衡，能否调节平衡螺母？ （2）该实验为什么让杠杆在水平位置平衡？ 4、组织学生进行实验并收集证据:将实验数据记录于表格内。展示实验表格： 实验 次数 动力F1/N 动力臂L1/cmF1×L1 动力F2/N 动力臂L2/cmF2×L2 1 2 3 5.分析论证、得出结论：杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂F1×L1 = F2×L2点拨：a、杠杆的平衡条件是力与力臂的乘积相等，不是力相等，也不是力臂相等； b、杠杆的平衡条件可以写成乘积形式，也可以写成比例形式。 c、从比例形式可以看出：力与力臂成反比；且如果杠杆的动力和阻力或动力臂和阻力臂成同样倍数变化时，杠杆仍然平衡。 d、杠杆的平衡条件又称杠杆原理。6、组织学生评估、交流：实验过程中有无失误或不足的地方？ 7、实验拓展讨论：杠杆有无重力？该实验中为何没考虑杠杆的重力？若此实验杠杆的支点不在中心，是否需要考虑杠杆的重力？ （三）应用练习： 1、你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗? 2、阿基米德曾经有这样的豪言壮语：给我一个立足点和一根足够长的木棍,我就能搬动地球。你认为他的说法有道理吗?为什么？ 3、用杠杆的平衡条件进行计算：题目见课本78页：例题点拨：（1）题目相当于已知平衡条件中的F1、L1、L2，求F2.代入公式即可。 （2）力臂的单位两边统一即可。 1、由杠杆的平衡条件引导学生分析得出三种杠杆：省力杠杆： L1 > L2 F1 < F2 费力杠杆： L1 < L2 F1 > F2 等臂杠杆： L1 = L2 F1 = F2点拨：a、省力杠杆费距离；费力杠杆省距离；等臂杠杆不省力也不省距离。 b、使用费力杠杆不是为了费力，而是为了省距离。 2、组织学生列举生活中哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？哪些是等臂杠杆？ （一）省力杠杆：在学生列举的基础上，展示图片。 （二）费力杠杆：在学生列举的基础上，展示图片。 提出问题并点拨：使用这些费力杠杆是为了费力吗？（不是，是为了省距离，操作方便。）（三）等臂杠杆点拨：天平是目前使用的唯一的等臂杠杆。注：若学生列举不出或列举的不全面，老师可展示出图片让学生判断。 3.巩固练习： 下列各图中，为省力杠杆的是（ ） A B C D （一）以小组为单位，讨论交流： 1、可用如下图的方法将钉子起下来； 用下图的方法：将撬棒插在大石头下面，将小石头垫在撬棒下面，然后在撬棒的另一端向下用力压撬棒即可将大石头撬起； 用手反复提压压水井的柄。（二）三个代表台前演示 再次参看flash动画及图片寻找共同特点：都是硬棒；都能绕一固定点转动 能饶一固定点转动的硬棒。 思考、回答：钢丝钳、杆秤、瓶盖起子、火钳、钓鱼竿、跷跷板、独轮车、镊子、天平等。 认识：古代的时候人们就使用杠杆了 不一定，可直可弯 看书自学杠杆五要素：并根据老师的点拨及图示正确认识：支点、动力、阻力及动力臂、阻力臂的概念。 完成相应的练习 画力臂： 不一定； 不一定； 改变。 了解什么是杠杆的平衡。 根据老师提出的问题猜想： … 看书了解实验设计与实验过程 实验前，调节杠杆平衡。实验过程中不能调节平衡螺母。 便于直接从杠杆上读出力臂。 进行实验：在杠杆两端挂上不同数量的钩码，并移动钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，记下相应的动力、动力臂、阻力、阻力臂，并填入表格内。 分析实验数据，得出杠杆的平衡条件。 进一步明确认识杠杆的平衡条件 回顾实验过程，评估并交流有无失误或不足之处 有；该实验中，杠杆自身的重力过支点，其力臂为零，对杠杆的平衡无影响，故不用考虑杠杆的重力。 需要。 杆秤是杠杆，虽然称砣的重力很小，但只要它的力臂够长，他便能称出较大的重力。有道理。利用杠杆原理，只要找到合适的支点，让阻力臂足够短，动力臂足够长即可用较小的力撬动地球。 练习用杠杆的平衡条件求解： 分析杠杆的平衡条件，得出三种杠杆及满足的条件。 列举省力杠杆：铡刀、羊角锤、核桃夹、撬棒、压水井的柄、瓶盖起子、独轮车等。 列举费力杠杆：手臂、钓鱼竿、镊子、船桨、火钳等。 不是，是为了省距离，操作方便。 列举等臂杠杆：天平 判断各杠杆，确定D、F为省力杠杆。
三、课堂小结： 回顾本节课的学习内容构成知识体系 （用小资料的形式展示：人体上的杠杆----见附件1） 讨论、梳理学习内容
四、反馈练习 见附件2 老师巡视 完成反馈练习
五、课堂检测 见附件3 师巡视、讲评 完成检测题
六、布置作业 见附件4 课后完成

【板书设计】
第一节 杠杆



一、杠杆定义及其五要素
1、定义：能饶一固定点转动的硬棒。
2、五要素：
支点：杠杆绕着转动的点；
动力:使杠杆转动的力；
阻力：阻碍杠杆转动的力；
动力臂：支点到动力作用线的距离；
阻力臂：支点到阻力作用线的距离。
二、杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1 = F2×L2
三、生活中的杠杆
省力杠杆： L1 > L2 F1 < F2
费力杠杆： L1 < L2 F1 > F2
等臂杠杆： L1 = L2 F1 = F2





【教学反思】
一、教案的“亮点”
1、由于杠杆是我们生活中用的非常多的简单机械，因此本节课始终坚持从生活实际出发，引导学生认识杠杆、列举生活中的杠杆，从而提高了学生探究杠杆的乐趣。
2、通过三个实验，使学生感知杠杆并从中找出它们都有杠杆的共同特点（绕一固定点转动的硬棒）引入新课，及培养了学生的观察能力，同时又具体、直观。
3、本节课始终用图片展示同学们列举的杠杆，化抽象为具体，突破了学生认识杠杆上的难点。
4、画力臂是本节课的难点，为了突破该难点，我采用了适时点拨并及时练习、小结且用实物投影展示答案的方法，使得学生对力臂的画法掌握较好。
5、通过实验探究出杠杆的平衡条件，不仅再一次培养了学生的实验探究、分析概括、收集信息和处理信息的能力，同时又对杠杆的平衡条件进行了及时的点拨和应用练习，使学生对其认识较为透彻。
二、本节课的问题
由于本节课内容较多，所以时间较为紧张，因此在以后的教学中每个环节都要打紧一些。




附件1：
小资料——人体内的杠杆


很多机器上都有杠杆，人体中也有很多杠杆，当我们拿起一件东西，点一点头，弯一弯腰或翘一下脚尖，这时都得依靠人体的杠杆才能起作用。
当曲肘把重物举起来时手臂就是一个杠杆（如图1）；
如果你弯一下腰，那么腰部肌肉和脊骨之间便形成
一个杠杆（如图2）；
当把脚尖翘起来时，也构成一个杠杆（如图3）。




图1 图2 图3

附件2：
反馈练习
1、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆( )
A．仍平衡
B．左端下降
C．右端下降
D．无法判断
2、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）
A. F = G
B. F〈 G
C. F 〉G
D. 无法比较
3.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆水平平衡时,两端的力臂之比是 。
4.各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ）?????????????????????????

5.有一扁担长2m，前后端分别挂有重300N和200N的货物，要使扁担保持水平，肩应在离前端多远的地方？

附件3：
当堂检测
1、判断正误：
（1）杠杆必须是一根直棒 （ ）
（2）杠杆不一定有支点 （ ）
（3）动力和阻力总是使杠杆向相反的方向转动 （ ）
（4）杠杆的动力臂和阻力臂之和一定等于杠杆的长度 （ ）
2、做“研究杠杆的平衡条件”实验时，在挂钩码前先要调节 ，使杠杆在 位置平衡。杠杆的平衡条件是 ，数学表达式为 。
3.如下左图所示：杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?





4、如上右图所示，重物G =400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。

附件4：
动动脑----课后作业
悬涯峭壁遇难题 杠杆原理显神通
小卓、小越是一对双胞胎。今天刚一放暑假, 兄弟俩就准备到对面山上的外婆家去度假，可是走在半路上，他们发现，在到外婆家的路上有一个悬崖 ，悬崖上原来的木桥因天长日久，已经腐化，不复存在了。这可怎么办？兄弟俩只得四处寻找东西，希望找到一个合适的材料，能搭桥过去。真巧！他俩在一个破旧的房子里找到了两块木板，兄弟高高兴兴的扛到悬崖边，一试，不行！两块木板都不够长，就差那么一丁点！兄弟俩又急忙找绳子，这回可不那么幸运了，什么也找不到。这可怎么办？你能帮他们想个办法吗?




无

无

篝

太

灯

灯

火

笼

火

笼

虫

鱼

虫

鱼






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