资源简介

探究杠杆平衡的条件
教案
1学情分析
本节是学生在学完力的知识以后,加深了解、运用力的知识解决问题。
2重点难点
教学重点:
1.建立杠杆的概念。
2.经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题是本节的重点。
教学难点:
1.正确划出力臂。
2.运用杠杆的平衡条件解决实际问题
3教学过程
【导入】一、导学：　
生活中,人们使用各种各样的机械来帮助自己完成工作。机械有复杂的,也有简单的。简单的机械是组成复杂机械的基础。我们今天研究一种简单机械——杠杆。
演示实验:用扳子开启啤酒瓶盖。
问学生:为什么扳子可以产生这么大的力呢
通过这节课的学习你就会知道其中的奥秘。
在生活图片中找杠杆。
【讲授】二、助学：
(一)
、什么是杠杆
1.提出问题:
让学生观察上述事例,结合自己的生活经验,指出这些机械在使用时有什么共同之处
2.师生讨论、交流,使学生认识到:杠杆在力的作用下能绕固定点转动。杠杆有直的也有弯的。
3.得出定义:杠杆是一根在力的作用下绕一固定点转动的硬棒。
4.寻找:抽水机的手柄、切纸的铡刀、剪刀等杠杆是绕哪个固定点转动的。
(二)、描述杠杆的五个要素
1.让学生以笔、橡皮制作一个杠杆来撬动课本,教师以此为例,讲解“一点、两力、两臂”。。
①支点:杠杆(撬杠)绕着转动的点,用字母O标出。
②动力:使杠杆转动的力画出力的示意图,用字母F1或F动标出。
③阻力:阻碍杠杆转动的力画出力的示意图,用字母F2或用F阻标出。
注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1或L动标出。
(简介力的作用线概念。)
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母L2或L阻标出。
2.教师演示力臂的画法:首先确定杠杆的支点,再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线,垂足要落在力的作用线上,符号指明哪个线段是力臂,并写出字母L1或L动。力臂常用虚线画出。
3.学生练习画力臂。
过渡:演示用杆称来称物体质量,引入什么是杠杆平衡。
1.杠杆的平衡:是指杠杆静止不动或杠杆缓慢匀速转动。
今天,我们研究杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动。
(三)
、探究杠杆的平衡条件
1.学生实验:探究杠杆的平衡条件
教师引导学生明确这个实验设计思路、目的、器材和步骤。
⑴实验设计思路:应用简化的物理思想设计实验。
⑵实验目的:研究杠杆在什么条件下平衡,即研究杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系;
⑶实验器材:杠杆和支架、弹簧秤、钩码、尺、线
⑷实验步骤:
①
调节杠杆在水平位置平衡,通过调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;(提问:为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡 )
②
把钩码挂在支点两侧,调节位置和钩码的多少,使杠杆在水平位置重新平衡;
③
记录实验数据。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2
3
学生实验时,教师巡视指导。学生将实验数据记录在表格中。实验完毕,整理好器材。
学生报告实验数据,上讲台填写,教师引导学生分析数据得到杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
配合图片讲解上式的意义:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。例如用扳子开启瓶盖时,加在瓶盖手柄上的力是500牛,如果阻力臂是1厘米,动力臂10厘米,即动力臂是阻力臂的10倍,动力就是阻力的十分之一。由此可知,人们只要施加50牛的动力就可以将瓶盖打开。(先覆盖,在用橡皮擦擦除显现出来。)
【练习】三、促学：
1.展示木板上的钉子,想出办法怎样最省力地将其拔出来
让学生设计出各种方案,并在屏幕上画出来。
2.简述杆称的原理:
杆秤是称物体质量的工具,是根据杠杆原理制成的。注意它是不等臂杠杆。杆秤、案秤用几个不重的砝码就能平衡秤盘中重得多的货物的道理。
讨论:为什么可以用质量较小的秤砣平衡质量较大的物体 称量不同物体质量时,改变什么物理量使秤重新平衡
3.钓鱼杆能省力吗 为什么我们还要用它
4.学生简述天平的原理:
观察托盘天平,找到支点。
天平是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力等于阻力。动力和阻力就是砝码和被称物体对杠杆的压力,其压力的大小在杠杆水平平衡时等于它们各自的物重。根据物体受到的重力跟质量成正比的关系可知,砝码的质量等于被称物体的质量。
5.假如如图所示中的大人重750N,小女孩重250N。当大人离跷跷板的转轴0.5
m时,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡
已知:阻力F2=750N
阻力臂L2=
0.5m
动力F1=
250N
求:
动力臂L1=
解:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
L1=F2
L2/
F1=(750N
×
0.5m)/250N
=
1.5m
答:小女孩应坐在离转轴1.5m处。
活动4【讲授】四、课堂小结：
1.杠杆就是一根在力的作用下绕固定点转动的硬棒。
2.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
活动5【作业】五、作业
课本上的习题

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