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浙教版科学九上3.4简单机械第1课时导学案
课题
3.4简单机械
单元
3
学科
科学
年级
九
【教学目标】
知识与技能目标1．能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、、阻力臂。2．通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。方法与过程目标1..经历“探究杠杆平衡条件”的过程，参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。2.培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力。情感与价值观目标体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。
【教学重点】
引导学生完成好探究杠杆平衡条件的实验。
【教学难点】
画杠杆的力臂。
【导学方法】
知识点总结,考点精讲,讲练结合,课后巩固。
【课前预习】
1．杠杆：在力的作用下能绕
转动的硬棒叫做杠杆。2．杠杆的五要素(1)
：使杠杆绕着转动的固定点。(2)
：使杠杆转动的力。(3)
：阻碍杠杆转动的力。(4)动力臂：从
到
的垂直距离。(5)阻力臂：从
到
的垂直距离。3.杠杆的平衡条件是：_________________________
学习探究
【新知导入】
视频：三个和尚片段两个和尚抬水，应用了杠杆的知识，今天我们就来学习杠杆的有关知识。
【合作探究】
一、认识杠杆1.杠杆如果一根________在力的作用下_________________，这根硬棒就叫做杠杆。2.杠杆五要素（1）杠杆绕着转动的固定点
O
叫做_________；（2）能够使杠杆转动的力
F1
叫做___________；（3）阻碍杠杆转动的力
F2
叫做__________；（4）从支点到动力作用线的距离
L1
叫做_________；（5）从支点到阻力作用线的距离
L2
叫做_________。3.（1）作用在杠杆上的动力和阻力是____________的，可以根据分析问题的需要来确定。（2）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是________，但动力和阻力的方向___________。（3）动力和阻力可以在支点_________，也可在支点_________；（4）当力作用在支点时力臂_________。（5）力臂__________在杠杆上。4.画力臂的步骤（1）辨认_________；（2）先找_________；（3）画出_________和_________；（4）画出力的_________；（5）过支点O作力的作用线的垂线段L，即为________。例1：如图所示，杠杆0A在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F2的力臂。在图中画出力Fl的力臂L1和力F2。
:5.人体杠杆系统：骨是
，肌肉收缩是
的来源，骨关节是
，移动肢体或物体是
的来源。二、杠杆的平衡1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持_________或___________，我们就说杠杆处于平衡。2.
研究杠杆的平衡（1）实验步骤①把杠杆的________支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于____________。②杠杆两边挂不同数量钩码，杠杆平衡后测出_______、__________、_______、___________。③读出动力臂
L1、阻力臂
L2
，并填入表内。④
改变力和力臂的数值，重复上述实验。把有关数据填入表内。（2）把数据填入下表实验次数动力臂F1/N动力L1/N动力×动力臂阻力F2/N阻力臂L2/N阻力×阻力臂12?10?20??120?20?23?10?30?2?15?30?（3）分析与论证杠杆的平衡条件是：___________________________
3.
思考讨论:为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？
【课堂总结】
1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2.杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。3.杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
【课堂练习】
1.小梦在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，先用杠杆两侧的挂钩进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( ).
?A.
便于直接读出拉力的大小?????????????B.
便于提供不同方向的拉力?????????????
?
C.
便于正确认识力臂?????????????
???????????D.
便于测量力臂的大小?????????????2.
如图所示,在推油桶上台阶时,油桶( ).
?A.
是杠杆，支点在A点?????????????B.
不是杠杆?????????????
?
C.
是杠杆,支点在B点?????????????D.
无法判断?????????????3.
如图所示,杠杆处于平衡状态,F的力臂是( ).
?A.
DF?????????????B.
OA?????????????C.
OC?????????????D.
OF?????????????4.如图所示是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景,已知地面对两个手掌的支持力为360?N,对两个脚尖的支持力为240?N，手掌到脚尖的距离为1.5?m,则运动员所受的重力为 N，人体重心到脚尖的水平距离为 ?m.?
?5.图中,杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡。则两重物重力大小之比GA:GB= ;若再将两重物同时浸没在水中,则杠杆的 端将上升。??
参考答案
课前预习
1.
固定点
2.
（1）支点（2）动力（3）阻力（4）支点
动力作用线（5）支点
阻力作用线
3.
F1×L1=F2×L2
合作探究：
一、认识杠杆
1.硬棒、能够绕着固定点转动
2.
（1）支点（2）动力（3）阻力（4）动力臂（5）阻力臂
3.
（1）相对而言；（2）相反的；不一定相反（3）两侧；同侧（4）为零（5）不一定
4.
（1）杠杆（2）支点O（3）动力；阻力（4）作用线（5）力臂
例1：解析：根据已知的力臂画力时，力的作用线应与力臂垂直，且要注意力的作用点应画在杠杆上。如图所示。
5.
一根硬棒；动力的来源；支点；阻力。
二、杠杆的平衡
1.
静止状态；匀速转动状态
2.
（1）①中央；平衡状态②动力；阻力；动力臂；阻力臂
（3）F1×L1=F2×L2
3.
一般情况下，力的作用点到支点的距离并不等于力臂，只有在调节杠杆在水平位置平衡的条件下，力的作用点到支点的距离才等于力臂。所以，要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡。
课堂练习：
1.【答案】?C
2.【答案】C
3.【答案】?C
4.【答案】?600 0.9
5.【答案】3∶5；左
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浙教版科学九上《简单机械》第1课时教学设计
课题
3.
4简单机械
单元
3
学科
科学
年级
九
教材分析
本节课所采用的教材是浙教版科学九上第3章第4节的内容，本节为第一课时，
杠杆的知识是前面力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本节内容由“杠杆”
“杠杆的平衡条件”二部分构成，教学的重点是探究杠杆的平衡条件。突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆平衡条件的实验，在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会，使他们加深体验。但要注意根据学生情况把握好分寸，因为这个实验的设计和数据处理对学生来说难度较大。本节的教学难点是画杠杆的力臂。为了使学生能较准确地画出力臂，教师有必要讲清力臂的概念，但课堂上不宜花费过多时间训练，否则会影响本节重点的教学。
教学目标与核心素养
一、教学目标1．能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、、阻力臂。2．通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。二、核心素养科学观念：让学生建立杠杆的概念。科学思维：
培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力。科学探究：经历“探究杠杆平衡条件”的过程，参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。科学态度与责任：体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。
重点
引导学生完成好探究杠杆平衡条件的实验。
难点
画杠杆的力臂。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
视频：三个和尚片段两个和尚抬水，应用了杠杆的知识，今天我们就来学习杠杆的有关知识。
学生观察视频,了解杠杆
引起学生学习杠杆的兴趣。
讲授新课
一、认识杠杆你有没有使用过开瓶器？出示图片：开瓶器利用开瓶器用较小的力就可以将瓶盖打开。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。那么，杠杆有什么特征呢？活动：观察图中各种工具，说出这些工具在使用过程中有什么共同的特征？钳子
起子
板手
剪子
共同的特点:它们都有一根能绕固定点转动的硬棒。如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。2.一根硬棒能成为杠杆的条件（1）有力的作用（2）能够绕着固定点转动（3）是硬的，受力不发生形变或不宜发生形变。3.杠杆五要素支点O
、动力F1
、动力臂L1
、阻力F2、阻力臂L2用硬棒撬动石头（1）支点：杠杆绕着转动的固定点
O
叫做支点；（2）动力：能够使杠杆转动的力
F1
叫做动力；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力
F2
叫做阻力；（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离
L1
叫做动力臂；（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离
L2
叫做阻力臂。4.杠杆五要素的几点说明（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可以根据分析问题的需要来确定。（2）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。（3）动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧；（4）当力作用在支点时力臂为零。（5）力臂不一定在杠杆上。5.画力臂的步骤（1）辨认杠杆；（2）先找支点O；（3）画出动力和阻力；（4）画出力的作用线；（5）过支点O作力的作用线的垂线段L，即为力臂。思考与讨论：在生活和生产中，你还能举出杠杆的其他实例吗？请你找出它们的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。缝纫机踏板用钉锤撬钉子6.人体的杠杆人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分（1）骨——
一根硬棒；（2）肌肉收缩——动力的来源；（3）两根骨之间可以活动的关节——支点；（4）移动肢体或物体——阻力的来源。读图：寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。思考与讨论：寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆？点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后各有肌肉，头颅的重力是阻力。我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆。脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。二、杠杆的平衡1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。那么杠杆平衡时，应满足什么条件？2.
研究杠杆的平衡（1）提出问题当杠杆的平衡时，需要满足什么条件呢？（2）建立假设①杠杆的平衡可能跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关。②杠杆平衡的条件可能与“动力和动力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。（3）设计实验研究杠杆平衡用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。（4）进行实验①把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。②杠杆两边挂不同数量钩码，杠杆平衡后测出动力、阻力、动力臂、阻力臂;③读出动力臂
L1、阻力臂
L2
，并填入表内。④
改变力和力臂的数值，重复上述实验。把有关数据填入表内。（5）杠杆平衡条件视频（6）把数据填入下表实验次数动力臂F1/N动力L1/N动力×动力臂阻力F2/N阻力臂L2/N阻力×阻力臂12?10?20??120?20?23?10?30?2?15?30?（7）分析与论证分析实验数据，得出实验结论：杠杆的平衡条件是：F1×L1=F2×L2思考讨论：为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？一般情况下，力的作用点到支点的距离并不等于力臂，只有在调节杠杆在水平位置平衡的条件下，力的作用点到支点的距离才等于力臂。所以，要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡。课堂练习1.
关于力臂，下列说法正确的是( )A.
力臂一定在杠杆上
B.
力的作用线通过支点时，力臂为零
C.
从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂
D.
杠杆越大，力臂越大
答案：B2.
在一根轻质杠杆的左右两端分别挂上200
N和300
N的重物时，杠杆恰好平衡，若将两边物重同时减少50
N，则杠杆( )A.
左端下沉
B.
右端下沉
C.
仍然平衡
D.
无法确定答案：B3.小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡。杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示。当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )A.
B点挂5个钩码
B.
C点挂4个钩码
C.
D点挂1个钩码
D.
D点挂2个钩码答案：D4.关于杠杆的下列说法中，正确的是（
）A.杠杆必须是一根直棒B.杠杆不一定要有支点C.杠杆可以是直的，也可以是弯的D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动答案：CD5.
在研究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了?( )A.
减小摩擦?????????????
??????????????????????????????
B.
使每组数据更准确?????????????C.
多次测量取平均值减小误差?????????????D.
获取多组实验数据归纳出物理规律???答案：D6.
关于力臂,下列说法正确的是( )A.
力臂一定在杠杆上?????????????
??????????????????????????B.
力的作用线通过支点时,力臂为零?????????????C.
从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂?????????????D.
杠杆越大,力臂越大答案：B
观察图片中各种工具，总结这些工具在使用过程中的共同的特征观察图片并说出杠杆的五要素学生理解杠杆的五要素学生学习画力臂的步骤学生思考回答并举例说明阅读课文了解人体的杠杆。学生思考讨论回答学生了解实验步骤并动手操作实验。观看视频并把数据填入表中，总结实验结论学生思考讨论学生练习
锻炼学生观察、总结能力.帮助学生记忆理解杠杆五要素。理解动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。掌握画力臂的方法进一步理解杠杆的五要素锻炼学生的自主学习能力。进一步理解人体上的杠杆锻炼学生的动手操作能力锻炼学生的观察总结能力对实验有进一步的理解巩固本节的知识
课堂小结
1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2.杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。3.杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、认识杠杆1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2.杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。二、杠杆的平衡1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。2.杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
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简单机械
浙教版
初中
新知导入
视频：三个和尚片段
两个和尚抬水，应用了杠杆的知识，今天我们就来学习杠杆的有关知识。
新知讲解
一、认识杠杆
开瓶器
你有没有使用过开瓶器？
利用开瓶器用较小的力就可以将瓶盖打开。开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。
那么，杠杆有什么特征呢？
新知讲解
活动
观察图中各种工具，说出这些工具在使用过程中有什么共同的特征？
钳子
板手
起子
剪子
共同的特点:它们都有一根能绕固定点转动的硬棒。
新知讲解
1、杠杆
如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
新知讲解
杠杆是生产和生活中普遍使用的一种简单机械。杠杆形状各异，可以是直的，也可以是弯的。
2.一根硬棒能成为杠杆的条件
（1）有力的作用。
（2）能够绕着固定点转动。
（3）是硬的，受力不发生形变或不宜发生形变。
新知讲解
O
F2
L1
L2
F1
3.杠杆五要素
支点O
、动力F1
、动力臂L1
、阻力F2
、阻力臂L2
新知讲解
F2
L1
L2
O
F1
用硬棒撬动石头
新知讲解
（1）支点：杠杆绕着转动的固定点
O
叫做支点；
（2）动力：能够使杠杆转动的力
F1
叫做动力；
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力
F2
叫做阻力；
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离
L1
叫做动力臂；
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离
L2
叫做阻力臂。
新知讲解
4.杠杆五要素的几点说明
（1）作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可以根据分析问题的需要来确定。
F2
F1
（2）动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反。
新知讲解
（3）动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧；
O
（4）当力作用在支点时力臂为零。
（5）力臂不一定在杠杆上。
F2
F1
5.画力臂的步骤
（1）辨认杠杆；
（2）先找支点O；
（3）画出动力和阻力；
（4）画出力的作用线；
（5）过支点O作力的作用线的垂线段L，即为力臂。
新知讲解
O
F2
L1
L2
F1
新知讲解
在生活和生产中，你还能举出杠杆的其他实例吗？请你找出它们的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。
缝纫机踏板
思考与讨论
F1
F2
L2
L1
O
新知讲解
抽水机杠杆
F1
F2
L2
L1
新知讲解
L1
L2
O
F1
F2
用钉锤撬钉子
新知讲解
6.人体的杠杆
人体的杠杆系统，都有四个基本组成部分
（1）骨——
一根硬棒；
（2）肌肉收缩——动力的来源；
（3）两根骨之间可以活动的关节——支点；
（4）移动肢体或物体——阻力的来源。
放松的肱二头肌
收缩的肱三头肌
新知讲解
读图
寻找手臂上的杠杆。当手拿物体抬起或放下时，找出相应的杠杆，以及支点、动力、阻力。
O
F2
F1
收缩的
肱二头肌
放松的肱三头肌
O
F2
F1
新知讲解
思考与讨论
点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后各有肌肉，头颅的重力是阻力。
F1
F2
寻找人体上的杠杆：将头部抬起、踮起脚跟，如图所示。头部或脚板是否可以看做杠杆？
O
新知讲解
F1
F2
O
我们走路抬起脚时，脚就是一个杠杆。脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。杠杆模型如图所示。这种杠杆可以克服较大的体重。
新知讲解
二、杠杆的平衡
1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。
那么杠杆平衡时，应满足什么条件？
2.
研究杠杆的平衡
（1）提出问题
当杠杆的平衡时，需要满足什么条件呢？
新知讲解
（2）建立假设
①杠杆的平衡可能跟动力、动力臂与阻力、阻力臂有关。
②杠杆平衡的条件可能与“动力和动力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。
（3）设计实验
用一根带有刻度的均质木尺作为杠杆，用钩码的拉力来代替人的作用力，进行实验研究。
研究杠杆平衡
F2
F1
O
新知讲解
（4）进行实验
①把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。
②杠杆两边挂不同数量钩码，杠杆平衡后测出动力、阻力、动力臂、阻力臂;
③读出动力臂
L1、阻力臂
L2
，并填入表内。
④
改变力和力臂的数值，重复上述实验。把有关数据填入表内。
新知讲解
（5）杠杆平衡条件视频
新知讲解
（6）把数据填入下表
实验次数
动力臂F1/N
动力L1/N
动力×动力臂
阻力F2/N
阻力臂L2/N
阻力×阻力臂
1
2?
10?
20?
?1
20?
20?
2
3?
10?
30?
2?
15?
30?
（7）分析与论证
分析实验数据，得出实验结论：杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
新知讲解
思考讨论
为什么要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡？
一般情况下，力的作用点到支点的距离并不等于力臂，只有在调节杠杆在水平位置平衡的条件下，力的作用点到支点的距离才等于力臂。所以，要调节杠杆在水平位置平衡，而不使它处于倾斜状态平衡。
课堂练习
1.
关于力臂，下列说法正确的是( )
A.
力臂一定在杠杆上
B.
力的作用线通过支点时，力臂为零
C.
从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂
D.
杠杆越大，力臂越大
B
课堂练习
2.
在一根轻质杠杆的左右两端分别挂上200
N和300
N的重物时，杠杆恰好平衡，若将两边物重同时减少50
N，则杠杆( )
A.
左端下沉
B.
右端下沉
C.
仍然平衡
D.
无法确定
B
课堂练习
3.小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡。杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示。当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.
B点挂5个钩码
B.
C点挂4个钩码
C.
D点挂1个钩码
D.
D点挂2个钩码
D
课堂练习
4.关于杠杆的下列说法中，正确的是（
）
A.杠杆必须是一根直棒
B.杠杆不一定要有支点
C.杠杆可以是直的，也可以是弯的
D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动
CD
课堂练习
5.
在研究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了?( )
A.
减小摩擦?????????????
??????????????????????????????
B.
使每组数据更准确?????????????
C.
多次测量取平均值减小误差?????????????
D.
获取多组实验数据归纳出物理规律???
D
课堂练习
6.
关于力臂,下列说法正确的是( )
力臂一定在杠杆上?????????????
??????????????????????????
B.
力的作用线通过支点时,力臂为零?????????????
C.
从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂?????????????
D.
杠杆越大,力臂越大
B
课堂总结
1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。
2.杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
3.杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
板书设计
一、认识杠杆
1.杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。
2.杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
二、杠杆的平衡
1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下，保持静止状态或匀速转动状态，我们就说杠杆处于平衡。
2.杠杆的平衡条件是：
F1×L1=F2×L2
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
