资源简介

杠杆
教学目标
1.知识与技能：
（1）知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
（2）理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
（3）让学生经历探究杠杆平衡条件的过程，总结出杠杆的平衡条件。
（4）会用杠杆平衡条件解决实际问题。
2.过程与方法：
通过杠杆定义的学习，体会归纳法在研究物理问题中的应用。
3.情感、态度与价值观：
通过经历探究杠杆平衡条件的过程，培养学生的科学探究能力和概括总结的能力。
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，领悟其中的科学方法。
教学难点
1、设计方案研究杠杆平衡。
2、发现影响杠杆平衡的因素不是点到点的距离，而是点到力的作用线的距离，也就是力臂。
教学方法
多媒体信息技术、讲授法、实验法、讨论法
教学器材
Ipad、铁架台、钩码（8只）、带有刻度的杠杆
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入：
人有一双灵巧的手，但是人力却是有限的，生活中很多现象光靠人力肯定不行。但是人有一个充满智慧的大脑，他懂得利用工具来解决此类难题。
工具的使用，使人类从蛮荒走向文明。今天我们就来探讨一类生活中经常用到的工具。
二、新课
（一）杠杆的概念
1、问题思考：这样徒手拔出木板上的铁钉确实不易。这里有一些工具。请选择合适的器材，采用恰当的方式，将铁钉拔出。
2、有一种较为简单方法，就是用起子将铁钉撬出。起子在撬铁钉时在做何种运动呢？（观察两次）
3、生活中还有很多任务都是用类似的方式完成，关键在于我们要有一双善于发现的眼睛去发现生活中的点点滴滴。如撬石头的撬棒、拔钉子的羊角锤、抽水机的压杆，这些工具在使用中的共同特点是什么？
4、在物理学中，将一根在力的作用下，绕一固定点转动的硬棒，称作杠杆。这个固定点叫做杠杆的支点。
5、同学们生活中还有哪些东西，在使用过程中也可以称之为杠杆呢？（引导学生说出跷跷板。）
（二）杠杆的平衡条件及杠杆的五要素：
1、今天老师也带了几对小兔子坐跷跷板。哪一对兔子能在水平位置平衡呢？并说出你的理由
2、总结学生的猜想，你觉得哪些因素会影响杠杆的平衡呢？
同学们请你用手中的杠杆替代跷跷板，钩码替代兔子，来帮老师研究一下，杠杆两边的力和距离满足什么样的条件，就可以让杠杆在水平位置平衡。并将你的数据和结论填写在表格中。
学生实验中进行推平，拍两张照片：
改变钩码数量
改变力的大小
改变钩码位置
改变点到点的距离
5、用电子白板处理学生发回的数据。请学生自己分析自己的数据，力和距离满足什么的规律就可以让杠杆在水平位置平衡？
F1/NS1/cmF2/NS2/cm
6、刚才的多次实验，次数很多，但是全面吗？
力的三要素：大小、方向、作用点。（观看之前的图片）我们确实有改变力的大小进行多次实验，也有改变力的作用点进行多次实验。可是由于使用钩码，所有的力的方向都是竖直向下的。
你觉得我们接下来该怎么办？
7、其实老师已经帮大家准备好了一组实验
左侧没有任何变化，右侧，只改变了拉力的方向，发现拉力从原来的2N变成了3N。还满足我们刚才得到的结论吗？
杠杆的平衡不是与点到点的距离有关，而是一个我们没有发现的物理量。那到底是什么偷偷的影响了杠杆的平衡呢？我们再来看一组实验。
9、左侧没有任何变化，右侧我用一个大小相同的力，作用在同一个点上，只改变力的方向，发现这两个力的效果一样，都让杠杆在水平位置平衡。仔细寻找这两个力的共同点？
10、将F3翻转和F4重合。诱导性语言：不是点到点的距离，那是什么距离在影响杠杆的平衡？
验证猜想，将两幅图分开，再看一次：
这次我们试试力和新的距离满足什么样的关系让杠杆平衡？并修正刚才的杠杆平衡条件。
12、总结：影响杠杆平衡不是点到点的距离，而是点到力的作用线的垂直距离。
13、回顾之前的实验，为什么我们会得到F1S1=F2S2这样的结论呢？
14、最后一次修改杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
这才是真正的杠杆平衡条件，也称杠杆原理。
15、而我们黑板上留下的这些，称为杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（三）杠杆平衡条件的应用
1、一个胡萝卜让你和兔子来分。
今天选择一种特殊的方法分胡萝卜。将它放在一个支点上，让它平衡再沿线一切为二，你选择哪边的胡萝卜？并说出理由。
2、可以把胡萝卜想象成一根杠杆。两边胡萝卜的重力分别充当动力和阻力，画出它们的力臂。
根据杠杆原理F1l1=F2l2，l1＜l2，所以F1＞F2。一定是短而粗的胡萝卜更重。
3、总结：杠杆的平衡不是力的平衡，也不是力臂的平衡，它是力和力臂乘积的平衡。
三、小结
1、给学生一定的时间，回顾本节课学习的内容。（教师完善板书）
2、师生互相评价。
1、引导学生进入上课的状态。
活动一：利用合适的工具拔出铁钉
1、相互交流，告诉老师不同的方法。
2、学生回答：在力的作用下转动。
3、学生讨论并回答：他们在力的作用下绕着一个固定点在转动。
学生反馈所学内容，检查
对杠杆定义的掌握情况。
对5、跷跷板为下面研究杠杆平
衡条件做铺垫。
活动二：探究杠杆的平衡条件
1、学生讨论并回答：2、3两组兔子都不可以在水平位置平衡。理由：力和距离不同。
2、猜想：力和距离。（此时即使提到力臂，也无妨。表扬学生预习的非常好。）
3、根据猜想完成实验。并填好表格，发送回来。
4、学生做实验，填表格，观察数据规律。
5、学生总结：F1S1=F2S2
6、引导学生思考多次实验的全面性。并不是次数多，就是多次实验。
学生回答：改变力的方向，进
行多次实验。
将钩码换成弹簧测力计。
7、F1S1=F3S3
20≠30
引导学生重新思考杠杆的平衡与什么距离有关。
并帮助学生发现，不是点到点的距离影响杠杆的平衡。
学生回答：两个力点到线的距离是一样的。是支点到力的作用线的垂直距离在影响杠杆的平衡。
F1S1=Fl
学生回答：之前力的方向都是竖直向下，与杠杆垂直。点到点的距离与点到力的作用线的垂直距离恰好重合。
F1l1=F2l2
活动三：分萝卜
1、学生讨论，并选择自己想要的那一半。说出理由
增强趣味性，引导学生思考问题，调动学生对新知识学习的欲望。
参与是认知活动的第一步
渗透物理学中重要的思维方法“归纳法”。
为后续学习埋下伏笔。
从物理到生活。
板书设计：
一、
杠
杆
1、杠杆：一根在力的作用下绕一固定点转到的硬棒。
2、杠杆的五要素：支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
3、杠杆平衡条件（杠杆原理）：F1l1=F2l2
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