资源简介

第1节　杠杆
1．物理观念：
(1)知道杠杆及杠杆相关的概念。
(2)知道杠杆的平衡条件及其表达式。
(3)能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。
2．科学思维：
(1)通过对实例进行分析，结合示意图建立杠杆的模型，掌握力臂的画法。
(2)通过观察实验现象和分析实验数据，推理得出杠杆的平衡条件。
(3)通过模型结合杠杆平衡的原理进行分析并能解决相关问题。
3．科学探究：经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法，提高实验探究能力和思维能力。
4．科学态度与责任：
(1)通过从生活中的实例中建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法，总结成功的经验。
(2)通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，加强学生之间的相互协作精神。
教学重点：杠杆的平衡条件及杠杆的分类。
教学难点：力臂的概念和画法；利用杠杆的平衡条件解决实际问题。
铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。
情境展示 多媒体展示生产、生活中杠杆的应用。我国古代利用桔槔在井内汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。
探究点一　杠杆
提问 观察如图所示的机械和工具，你能说一说它们有什么共同特点吗？
学生讨论、交流，教师引导总结。
总结 共同点：(1)硬；(2)在力的作用下绕某一点转动。
概念引入 一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。
展示 多媒体展示撬棒的图片，引导学生认识杠杆的五要素。
杠杆的五要素：
支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用O表示。
动力：使杠杆转动的力，用F1表示。
阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
动力臂：支点O到动力F1作用线的距离(l1)。
阻力臂：支点O到阻力F2作用线的距离(l2)。
补充 请同学们画出下图中力的力臂。
教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。然后教师归纳总结。
画力臂的步骤：
(1)确定支点；
(2)确定力的作用线；
(3)过支点到力的作用线作垂线；
(4)标垂足，定力臂。
探究点二　杠杆的平衡条件
提问 当杠杆在阻力和动力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。那么，杠杆在满足什么条件时才会平衡呢？
实验 探究杠杆的平衡条件。
实验思路：探究杠杆的平衡条件，需要找到动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。实验时可以先保持左侧的两个量不变，改变右侧的两个量。然后再保持右侧的两个量不变，改变左侧的两个量。综合分析，找出动力、动力臂、阻力、阻力臂这四个量之间的关系。
实验过程：实验装置如图，先调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态。
1．给杠杆两侧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作用力的大小等于各自钩码所受的重力的大小。
2．把右侧钩码对杠杆施的力记为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力记为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1、F2、l1、l2的数值填入表中。
3．保持阻力F2和阻力臂l2不变，改变动力F1，相应调节动力臂l1的大小，再做几次实验，把数值填入表中。
4．保持动力F1和动力臂l1不变，改变阻力F2，相应调节阻力臂l2的大小，再做几次实验，把数值填入表中。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1
2
3
4
5
6
……
实验结论：分析表中的数据，找出它们之间的关系。
结论 实验结果表明，要使杠杆平衡，需要满足条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。或写为F1l1＝F2l2。
探究点三　生活中的杠杆
展示 多媒体展示生活中的其他杠杆。你能说说它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系吗？
　　　　
学生讨论、分析，教师总结。
结论 生活中的杠杆可以分为三类。
(1)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力也不费距离。如托盘天平、跷跷板等。
(2)省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。如撬棒、铡刀、小推车等。
(3)费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。如铁锹、船桨、筷子等。
自主学习 阅读教材P109“我国古代的杠杆”，与大家分享你知道的其他机械或杠杆。
第1节　杠杆
1．定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。
2．杠杆的五要素：
(1)支点O。　(2)动力F1。　(3)阻力F2。　(4)动力臂l1。　(5)阻力臂l2。
3．杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2。
4．杠杆的分类：(1)等臂杠杆。(2)省力杠杆。(3)费力杠杆。
杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。大部分学生对生活中的杠杆比较熟悉，也很感兴趣；但对杠杆的五要素及杠杆的平衡条件还不清楚。通过本节课的学习，可以把学生的感性经验上升为理性认识。另外，让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程，有利于培养学生科学探究的能力。通过本节课的学习，还能使学生领悟到杠杆的理论知识来源于实践，反过来又指导实践；并且让他们知道杠杆在我国古代就有了许多巧妙应用，增强民族自豪感。

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