杠杆(第一课时)
学习目标
1、知识与技能
(1)认识杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。
(2)会找杠杆支点、动力、阻力、能画出动力臂、阻力臂。
(3)掌握杠杆平衡条件,能解决杠杆平衡的实际问题。
2、过程和方法
(1)通过观察和实验,了解杠杆的结构;
(2)通过探究,了解杠杆的平衡条件。
3、情感、态度与价值观
通过了解杠杆,进一步认识物理是来自于生活的,认识到物理是有用的。
教学重难点
1、重点:理解杠杆的平衡条件。
2、难点:从常见的工具和简单机械中识别杠杆,理解力臂的概念。
教学准备
杠杆支架、钩码、铁架台、三角板
教学过程
1、引入新课
各位同学,大家有没有看过最近特别火的一部电影——复仇者联盟,里面有没有一个钢铁侠,他的机械臂厉不厉害。介绍:图中为宇航员在机械臂的帮助下在太空中对航天飞机的隔热层进行维修的情景,用到了比较复杂的机械,但不论多么复杂的机械,都可以从中找到他们的基本元素——杆、轮、链条。生产生活中人类会经常用到机械,有些简单,有些复杂,今天我们来学习一种最简单的机械——杠杆
2、什么是杠杆?
多媒体展示:撬棒、跷跷板、活塞式抽水机。
请学生归纳其相同点。(学生分组讨论)
定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
注意:杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,但必须是硬的(忽略受力时发生的形变,是一个理想化的模型)。
请学生介绍生活中还有哪些物体可以看作杠杆?(学生分组讨论)
例如:筷子、镊子、铁锹、指甲剪、剪子、钳子等等
过渡语:看来同学们已经能够掌握杠杆的概念了,下面我们再来认识几个关于杠杆的名词。
3、五个名词
支点:杠杆可以绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力F1
阻力:阻碍杠杆转动的力F2
动力臂:从支点o到动力作用线的距离l1
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2
介绍:①力的作用线:通过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线。
②距离:点到直线的垂线段的长度。
实际生活杠杆中寻找:1、支点、动力、阻力(羊角锤、启瓶器)
力臂的作图
找支点
找动力和阻力
画出力的作用线
教师展示作图
过支点作力的作用线的垂线;
标出对应力臂(L1、L2);
学生训练:画出图中作用在杠杆上各力的力臂
4、杠杆的平衡
引入:展示图片(跷跷板)
学生思考:体重不同的两个人能不能使跷跷板稳定下来?
杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡。
实验探究杠杆的平衡条件
问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡?
实验步骤:(1)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。
问题:应怎样调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡?
杠杆左高右低,平衡螺母向左调
问题:为什么要调节杠杆在水平位置平衡?
消除杠杆所受的重力对实验(杠杆平衡)的影响。
(2)给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。这时,杠杆两侧受到的拉力等于各自悬挂钩码所受的重力。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。
思考:为什么要求杠杆在水平位置静止平衡呢?
因为这样力的力臂大小在杠杆上就能直接读出或测量出
(3)改变动力F1(改变挂在杠杆上的钩码数量)和动力臂l1的大小,相应调节阻力F2和阻力臂l2的大小,再做几次实验。
提问学生到讲台填写表格,引导学生运算动力×动力臂,阻力×阻力臂,
实验结果表明,杠杆平衡的平衡条件是
动力×动力臂=阻力×阻力臂
(这就是阿基米德发现的杠杆原理)
课堂训练:课本练习现代版曹冲称象,说明:若不使用杠杆人需要用30000牛的力才能提起大象,而使用杠杆只需要200牛的力就能提起大象。
说明:杠杆可以起到省力的作用,那么在生活中都有哪些杠杆是省力的,有没有费力的杠杆,有没有一些杠杆既不省力也不费力呢?我们在下节课中再进行学习!
5、反思:杠杆的知识是前几章力学知识的延续,也是学习滑轮等机械的基础。是这一章的重点,也是中考的热点和难点!内容主要由“杠杆”、“杠杆的平衡条件”、“生活中的杠杆”三部分组成,因为内容比较重要也比较多,所以我准备分成两个课时,这一节为第一课时,主要解决杠杆的概念,力臂的的画法和杠杆平衡条件。
教学反思
首先感谢教研室提供的这样一个平台和机会,然后也感谢实验中学的大力支持。接下来我对我的这节课进行一下自评
杠杆的知识是前几章力学知识的延续,也是学习滑轮等机械的基础。是这一章的重点,也是中考的热点和难点!内容主要由“杠杆”、“杠杆的平衡条件”、“生活中的杠杆”三部分组成,因为内容比较重要也比较多,所以我准备分成两个课时,这一节为第一课时,主要解决杠杆的概念,力臂的的画法和杠杆平衡条件。
引入新课
采用宇航员在机械臂的帮助下出舱修理隔热层的情景和我国古代劳动人民建造宫殿时应用杠杆进行引入,一个高科技领域、一个基本生活领域、让学生体会杠杆应用的广泛性。
二、认识杠杆并建立杠杆的概念
向同学们展示撬棒、跷跷板、活塞式抽水机。让学生进行讨论,有学生自己发现杠杆的特点,引导学生从复杂的实例中抽象出杠杆的物理模型
在这个地方给学生强调杠杆既可以是直的也可以是弯的,让学生准确理解杠杆模型
为了考核学生是否真正理解杠杆模型,也体现出物理走向生活的理念,提问学生从生活中寻找杠杆,引起学生学习物理的兴趣
三、认识有关杠杆的五个要素
对于这五个要素,主要采用直接传授的方法,让学生通过实际生活中的杠杆分析杠杆的支点的位置、动力、阻力的作用点和方向。
力臂的作图是本节课的一个重点,也是中考中的一个考点,所以要求学生作图要规范所以要严格按照步骤去作图,在课堂上也安排了两个习题让学生进行练习
杠杆平衡条件
以跷跷板引入对杠杆平衡条件的探究,贴合学生的生活,使学生不会陌生,也更容易接受
在研究杠杆平衡时研究了倾斜和水平位置的静止状态,让学生认识到平衡状态的含义,同时巩固平衡状态的含义。
在实验时出现两次对杠杆在水平位置的平衡的要求,在未悬挂钩码时为消除杠杆自身重力对实验的影响。在悬挂钩码时为便于测量力臂。对学生来说认识起来比较困难的,所以在这两个问题上我选用讲授法来教学
杠杆平衡条件的应用
学生通过实验得到杠杆平衡条件后,对课本上的称象问题进行练习,从而得到只需用200牛的力就可以把质量为3吨的大象提起,即反映杠杆在生活中应用的好处,也为第二课时杠杆的应用中的省力杠杆留做铺垫!
讲课中还有很多不到之处,还请各位老师加以指点,感谢各位