沪科版八年级物理 10.1杠杆的平衡条件 教案

课题
杠杆的平衡条件
第36
课时
执教日期
5、2
学习目标
1．知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。
2．知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。
3．理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。
重点
难点
重点：杠杆、杠杆平衡条件。
难点：力臂的确定
课前准备
演示用：带密封瓶盖的瓶子、瓶盖起子、
学生用：杠杆和支架、钩码、尺、线。
方法运用
实验探究、讲解、解释日常生活中的现象、点拨、讨论
师生活动
复备设计
1
（一）引入新课
古希腊学者阿基米德曾经说过"给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球"你知道这句话中的道理吗？在这句话中"一个立足点，一根长棍"指的是什么呢？阿基米德究竟能否搬动地球呢？带着这两个问题我们这一节课去学习杠杆的知识，然后我们就会明白其中的道理。
（二）新课教学
1、认识杠杆
（1）演示：教师模拟一个日常生活中的一种现象，怎样用一支棍撬起一块大石头？（模拟撬粉笔盒）
讲解：在模拟这个过程中，我们用了一支硬棒，而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下，绕着一个固定的点转动，象这样的一支硬棒叫杠杆。
（2）指导学生看教材图9-1所示的图片，在观看基础上，指导学生了解杠杆的五要素。分别是杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。在了解过程中通过看图让学生会找出一根杠杆的支点、动力和阻力。
支点：杠杆转动时所绕的点。（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：支点到动力作用线的距离。(
l1)
阻力臂：支点到阻力作用线的距离。(
l2)
（3）学习画动力臂和阻力臂
利用电脑模拟画动力臂和阻力臂的过程，教会学生作图。动力臂和阻力臂的画法是本节的难点，为突破这一难点，教师采用的是直观教学示范画图的方法，让学生学会画动力臂和阻力臂。
画杠杆力臂的方法：
①找支点
②画线（力的作用线）
③定距离（力臂的长）
强调：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；力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。
2、探究杠杆的平衡条件
（1）提出问题
我们通常使用的杠杆都是在杠杆平衡或非常衡的情况下使用的，那么杠杆的平衡条件是什么呢？
（2）猜想与假设
请同学们结合生活中常见的杠杆实例进行猜想。他们的想法可能不尽相同，但他们一定都认为杠杆平衡会跟动力、阻力、动力臂、阻力臂等因素有关，对学生的猜想及时予以鼓励。
（3）制定计划与设计实验
要得到确切地结论，不能只凭猜想，还必须通过实验来研究，这样我们就设计实验讨论如何去测量动力、阻力、动力臂、阻力臂并改变动力、动力臂、阻力、阻力臂，使杠杆外于平衡状态，根据归纳法，实验至少要做三次。
（4）学生分组进行实验与收集证据
思考与讨论：
A、杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用？
B、为什么要求杠杆静止在水平位置呢？
师生共同讨论，得出结论：
A、作用是调节杠杆自身的平衡。
B、因为这样力臂的数值在杠杆上，就能直接读出或量出。
指导：改变钩码数目（F1、F2），移动其悬挂的位置，使杠杆平衡，将数据填入下表。
进行实验并记录数据
序号
动力
动力臂
动力×动力臂
阻力
阻力臂
阻力×阻力臂
1
2
3
提问：依据表中的数据进行分析处理，与以上的猜想和假设对照，你的结论是什么？
提示用加减乘除的方法分析表中的实验数据。
①用加法和减法能找出规律吗？
②用除法找出规律是：F1
／F2=L2／L1　
F1／L2=
F2／L1
③用乘法得到的结论是：F1
·
L1=F2
·
L2
（5）分析实验数据与验证猜想
经过交流，若发现你们的结论一致，你们的结论是什么？在此基础上，教师作简要讲解。
由F1
／F2=L2／L1　得F1
·
L1=F2
·
L2　，由F1／L2=
F2／L1　得F1
·
L1=F2
·
L2
所以，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂
（6）评估、交流与合作
回忆刚才的实验有什么不妥之处，如杠杆是否在水平位置调节平衡；有没有记录力臂时出现疏忽的现象。若实验数据与实验结论相符，说明我们的实验结论应该是可信的。实验结束后，每个小组把实验过程和结果写成实验报告，并在班上报告实验结果，进行讨论与交流。
3、杠杆的分类
给出同学们几幅有关杠杆的图片，让同学们找出不同类的杠杆，说出不同。
根据杠杆平衡的条件：F1l1＝F2l2可知：
①省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即l1＞l2，动力小于阻力，F1＜F2。
这种常见的杠杆有：抽水机的手柄、剪铁皮的剪刀、钳子、铡刀、独轮车、启瓶盖的启子等等。
②费力杠杆：动力臂小于阻力臂，即l1＜l2，动力大于阻力，F1＞F2。
这种常见的杠杆有：理发的剪刀、钓鱼杆、镊子等等。
③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即l1＝l2，动力等于阻力，F1＝F2。
这种常见的杠杆有：天平、定滑轮等等。
（三）课堂小结：
回顾本节所学内容，由学生总结，老师归纳如下：
1、认识杠杆
2、杠杆五要素
3、理解力臂，会作力臂
4、杠杆的平衡条件及其应用
创设情境
引入新课
学生自做实验，增加体验性
多举例，加深体验
利用投影展示学生的画图，纠正错误
用弹簧测力计代替钩码并改变位置和方向，思考为什么力的方向改变大小也会改变
猜想
假设
讨论
学生亲身探究，得出杠杆的平衡条件
学生自己从作用效果分析不同，总结出判断的依据是根据力臂的关系
教学后记
再次复备
加强对力臂的理解并经历杠杆平衡条件的探究，注意探究方法的渗透
多做习题加强理解力臂并规范作图