苏科版九年级上册 物理 教案 11.1杠杆

课
题
11.1
杠
杆
课时数
3
班
级
教
师
日
期
教
学
目
标
1．知识与技能
知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
理解杠杆的平衡条件，能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解决简单的问题。
了解杠杆的应用，能对杠杆进行分类，并了解分类原则。
2．过程与方法
（1）通过画杠杆示意图，训练学生的作图、识图能力。
（2）让学生经历探究杠杆平衡条件的过程，学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
3．情感、态度价值观
通过了解杠杆在生活中的实际应用，进一步认识物理是有用的，从而提高学习物理的兴趣。
通过独立探究、讨论交流，培养实事求是的科学态度。
重
点
教学策略
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。
策略：把实物抽象成“硬棒”、杠杆的平衡是力和力臂乘积的平衡。
难
点
教学策略
难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
策略：抓住定义，强调重点，多多练习。
设计思路
从拔图钉的活动引入，使学生亲身体验到利用工具的必要性，接着列举一些生活中常见的工具，将学生的生活用品经验与物理知识相联系，让学生通过观察工具的使用过程，找到其共同之处。从而介绍杠杆。通过实验，让学生总结杠杆的平衡条件，培养学生探究精神和总结归纳的能力。再通过分析，得出杠杆的种类，结合生活中的例子，加深体会！
教学资源
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
设
计
教
师
活
动
互动与反馈
备
注
第一课时：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。
（1）找支点；（2）画动、阻力的作用线；（指出什是力的作用线）（3）过支点作垂线。
5．小试牛刀：完成下面各图的力臂。
(
（1）
（2）
)
（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）画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。
6．总结本课时内容，布置作业：
（1）完成下面力臂：
（2）镊子
（3）钓鱼竿
7．课后拓展：
（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：探究杠杆的平衡条件
(一)复习提问：1．杠杆的定义、力臂的概念
２．强调作业中的错误和注意点
(二)
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
1234
⑴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
（又称杠杆原理）
并发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。
6．思考：在阻力和阻力臂一定的情况下，怎样使动力更小？生活有什么例子可以证明这一点？
根据公式：F1l1=
F2l2
F2l2一定时，l1越大，F1就越小。生活中，修汽车时，扳手的柄越长，就越省力。
总结：
当l1>
l2
F1<
F2
省力杠杆
如：羊角锤，道钉撬
当l1=
l2
F1=
F2
等臂杠杆
如：天平
当l1<
l2
F1>
F2
费力杠杆
如：筷子，钓鱼杆
7．应用举例并将之分类：（课本图11-6）
8．学生阅读生活-物理-社会，培养阅读能力。
9．举例：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：
10．课堂总结，布置作业（课本Ｐ１，２）
11．课后拓展，
（1）．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
（2）．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？
第三课时：巩固杠杆力臂的画法，强化杠杆平衡条件。
一、复习回顾
回顾杠杆的五要素，强调力臂的画法．
回顾杠杆的平衡条件，强调探究过程中的注意点．
回顾杠杆的种类，及划分方法．
二、当堂练习，例题分析，强化提高
１．完成下列杠杆的力臂
（1）（07苏州）．如图所示，用裁纸刀裁纸.加在裁纸刀上的动力为F，支点在O点，请在图中画出动力臂并用l标明．
（2）11.图3是用杠杆装置提起重物的示意图。请画出拉力F对转轴0的力臂；并画出重物重力的示意图。
（3）画出上图10中F对支点O的力臂L.
２．如图（下图左）所示，用撬棒撬起大石头，向上、向下用力都可以，哪一种方式更省力？请你具体说明原因。
。
３．（07潍坊）．如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是
①在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；②在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；③将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；④将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。
A．①③
B．②④
C．②③
D．①④
4．如何画出最小的力？
（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。
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。
（3）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。
5．有关杠杆的简答题
（1）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。
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．FlB．F1>F2
C．F1=F2
D．无法比较
答案：B
2．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。
强调：动力阻力的作用点都在杠杆上，受力物理都是杠杆。
交待力臂的画法：
用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过支点O。
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。
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。
注意支点的确定方法。
教会学生会用简图代替实物图
课前已让学生订正！
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
这是一道探究“杠杆平衡条件”的实验题，。
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判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。
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。
教师可以根据学生情况补充一些拓展题！
学生总结，错误结论也利于学生提高。
激发学习兴趣。
物理来源于生活，不要脱离生活。
老师可以提几个问题让学生阅读后回答。
供学在余力的学生完成
板书设计
11．1
杠
杆
1．杠杆：一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。
（1）支点：
（2）动（阻）力：使（阻碍）杠杆转动的力。
（3）动（阻）力臂：从支点到动（阻）力作用线的垂直距离。
2．杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
3．杠杆的分类：
（1）L1>
L2
，F1
省力杠杆（如：汽水扳子，手推车）
（2）L1=L2
，F1
=F2
等臂杠杆（如：天平）
（3）L1，F1
>F2
费力杠杆（如：钓鱼杆，筷子）
教
学
后
记