资源简介

第十一章 机械与功 杠杆
教学目标 知识与技能 1. 认识杠杆的一些应用； 2. 会画杠杆的力臂； 3. 知道杠杆平衡的条件，学会应用杠杆平衡的条件； 4.能对杠杆进行分类。
过程与方法 1.通过观察与实验，了解杠杆的构造； 2.通过探究，了解杠杆的平衡条件。
情感态度与价值观 1.通过了解杠杆的应用，进一步认识物理的应用价值，提高学习物理的兴趣。
教学重难点 1.本节的难点是了解杠杆的构造（五要素）；实验探究杠杆的平衡条件及其探究方法的设计； 2.本节的难点是会画出杠杆的力臂。
教学方法 实验教学法、小组合作学习和课堂讨论教学法
教学用具 多媒体、教材、实验器材
教学过程
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
视 频 导 入 观看一些生活中的场景 上课，同学们好！请坐 上课之前，我们先来看一下，日常生活中的一些场景； （观看视频） 通过视频，我们可以知道，人类的力量是有限的，但我们又是有智慧的，为了应对这些问题，我们发明了各种各样的工具，这些工具我们将其统称为机械。 对于刚才视频中的问题，我们应用了一些工具来辅助，如用羊角锤拔出钉入木头的钉子，用扳手扳动螺丝等， 接下来请同学们使用桌上的工具，并注意这些工具使用时有什么特点？（PPT） 我们发现工具使用时，都要绕着某一固定点旋转。这些工具便是我们今天要学习的最简单的机械——杠杆 （板书标题11.1杠杆） 学生观看视频，思考老师提出的问题 让学生初步认识本节课即将学习的内容
新 课 教 学 认识杠杆 那什么是杠杆，根据同学们使用杠杆归纳总结，我们可以知道，杠杆就是：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。 一、杠杆 1.定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的坚实物体。 杠杆在日常生活中的应用无处不在，如：吊车的吊臂是杠杆，救援人员运用杠杆原理撬动重物，还有老虎钳、夹子、剪刀都是杠杆；因为他们都能在力的作用下，绕某一固定点转动。 让同学们根据杠杆的定义举出生活中还有哪些工具是杠杆。 （PPT图片展示） 好的，以上便是我们常见的一些杠杆。 为了更好的认识杠杆，我们来看看杠杆有哪些要素，首先，请同学们判断PPT上的这幅图是否是一个杠杆，如果你们要撬动这个重物，你们将会怎么做？ 好的，我们要向下压动杠杆的另一端；这时杠杆会绕哪一固定点转动？“三角形顶点”，那么杠杆绕着转动的那个固定点，我们把它叫做质点O，即：杠杆绕着转动的固定点。 我们为了让这个杆转动，我们要给杆一个力；这个力我们就把它叫做动力F1，即：使杠杆转动的力。 有了动力，自然而然，还有一个阻力F2，即：阻碍杠杆转动的力。此时阻力来自于物体的重力。 对于这个杠杆，同学们你们要想最轻松的把重物翘起来，你们会选择哪里给它施加力？离支点近一些？还是远一些？ 我们根据生活经验，可以知道动力离支点越远，越省力，由此我们可以知道对杠杆的作用还和与支点的距离有关，我们将动力到支点的这个距离叫做动力臂L1，即：从支点到动力作用线的垂直距离。过支点做F1的垂线时，若F1不够长，我们需要将其延长。支点到动力作用线的垂直距离即为动力臂L1，如图所示。 与之对应的，还有阻力臂L2，即：从支点到阻力作用线的垂直距离，依旧当F2不够长时，需将其延长，从支点O到F2的垂直距离即为阻力臂L2，如图所示。 2.杠杆的五要素：支点O，动力F1，阻力F2，动力臂F1和阻力臂F2 阿基米德曾说过“给我一个支点，我就可以撬动地球”，PPT上给同学们展示了这一情景，我们就利用这一情景来联系一下杠杆示意图的做法。 对于一个杠杆，（第一步：找支点）我们应该先找到其绕着旋转的固定点，即支点。图上的支点O在（语气拖长，产生问句）中间那颗星球上，接下来，我们要找...........，很好！（第二步：找动力和阻力）动力和阻力。 此时使杠杆转动的力是阿基米德对杆的作用力，故动力由阿基米德施加，方向向下为图中的F1，而阻碍杠杆转动的力由地球施加，方向也向下，为F2。（第三步：找力臂）最后要找力臂 动力臂：过支点做F1的垂线，垂线段即为动力臂。 阻力臂：过支点做F2的垂线，垂线段即为阻力臂。 这边是阿基米德撬动地球的杠杆示意图。 如何画杠杆的示意图。我们第一步找到支点O。 第二步：找动力和阻力。 第三步：找力臂。 学以致用，趁热打铁。接下来，请同学们利用导学案上的两个例题练习一下杠杆的示意图。（同学之间可以相互交流讨论） 通过刚才对杠杆示意图的学习，请同学们讨论以下几个问题。 1.力臂一定在杠杆上吗？ 2.若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否一定改变？ 3.什么情况下杠杆才在杠杆上？ 根据，刚才的两个练习题，可知：力臂不一定在杠杆上； 力的作用方向改变，力臂一定变化吗？ 利用刚才的练习题，我们来判断一下，作用力方向改变时，力臂是否一定变化。 我们现将作用力，反向改变；可以发现力臂不改变。其余情况力臂改变。 通过刚才的学习，我们掌握了杠杆的五要素及力臂的做法。接下来，我们来探究一下杠杆的平衡。 1.利用视频及图片向学生展示，帮助学生理解本节课的知识； 2.引导学生利用生活体验来学习本节知识； 利用视频和图片来提升学生的学习兴趣，增加课堂趣味性；并且让学生带着生活经验进入课堂，让其充分体会物理与生活的关系，明白物理学习的重要性。
实验探究 动滑轮的相特点关 前面，我们学习了物体的平衡状态，请同学们告诉老师，物体的平衡状态有哪两种情况。 静止状态 匀速直线运动状态 那类比物体的平衡状态，杠杆的平衡状态有 保持静止状态 （出现的较多） 保持匀速转动 了解了杠杆的平衡状态后，请同学们和老师一起根据导学案上的步骤，进行实验探究。 【实验步骤】： 第一步、观察杠杆上的分度值和每个钩码的质量；m= 。 第二步、先按照书上74页图11-1-8组装好实验装置；并在没有挂钩码时，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 第三步、在杠杆相同刻度处挂上钩码，并调节钩码的数量，使杠杆平衡；并将对应数据记录下表中。 第四步、在杠杆不同刻度处挂上钩码，调节钩码的数量，使杠杆平衡；并将对应数据记录下表中。 第五步、再取两处不同刻度，重复步骤四。 第六步、整理器材。 对实验数据整理分析，可知： 2.杠杆的平衡条件是： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2） 1.先请同学阅导学案上的实验步骤，让学生提前了解实验步骤； 2.老师操作实验，学生跟着老师思路记录实验数据。 3.跟着老师的引导，进行实验数据整理、分析。 利用现场演示实验，提升学生的学习兴趣，增加课堂趣味性。
讨 论 交 流 请同学们讨论一下， “为什么实验之前需要将杠杆调在水平位置静止”结合实验过程来分析。 好的！请同学们停下来，（请一位同学告诉我你们的讨论结果） 很好！请同学们跟着老师一起来，若一开始将杠杆调节在水平位置，撞上满足平衡条件的重物后，杠杆也应在水平位置静止。此时，阻力臂和动力臂我们发现在杠杆上，我们可以直接读数， 而一开始倾斜，则不方便后续力臂的读数。 学以致用，请同学完成导学案上的练习题。 以老师的问题为中心，学生进行小组讨论，得出结论。 促进学生对本节所学知识的交流互动，提升对知识的掌握程度。
课 堂 总 结 请同学们跟着老师一起来总结一下本节课学习的重点知识： 杠杆是？（在力的作用下，绕着某一固定点转动的硬棒） 杠杆的五要素分别是： 支点O，动力F1，阻力F2，动力臂L1,阻力臂L2。 其中动力臂和阻力臂分别是垂直动力和阻力作用线的垂线段。 杠杆的平衡状态有： 保持静止状态 （出现的较多） 保持匀速转动 杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2） 根据老师提问，回答问题。集中思考本节所学知识，加以整合。 提问学生，促使所有学生思考
板书设计
11.1 杠杆 一、认识杠杆 1.定义： 2.杠杆的几要素： 质点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2 3.杠杆示意图的做法 二、杠杆的平衡 1.杠杆的平衡状态 2.杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2）

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