八年级物理全册--机械与人--科学探究-杠杆的平衡条件教案-新版沪科版.doc

第1节 科学探究：杠杆的平衡条件
【教学目标】
知识与技能
1.能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆，提取其共同特征，来认识杠杆。
2.能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
3.会画力臂
4.能理解杠杆的平衡条件
过程与方法
1.通过观察和实验，了解杠杆的结构。
2.通过参与科学探究活动，能对杠杆的平衡进行猜想与假设，并设计出实验方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。
情感、态度与价值观
培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣以及关注历史、关注科学的意识。
【教学重难点】
教学重点：　力臂概念的建立，杠杆平衡条件的探究及认识过程
教学难点：力臂的画法及杠杆的运用
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
师：同学们，你玩过跷跷板吗？ 我们欣赏一段动画，
（学生热情高涨，兴趣大增）
师：欣赏完动画，我们来动动手，比赛拔钉子，介绍提供的各种器材，看那组用的方法的最多，最省力的是哪种方法？
师：在我们的日常生活中借助一些工具就能容易的完成一些活动
投影：日常生活中使用工具的画面（撬棒、压水井手柄，羊角锤撬钉子）
师：结合你看到的动画及使用的工具找到这些工具的共同点
【自主预习案】
1、定义：在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
2、五要素：支点指 ；动力是 ；
阻力是 杠杆转动的力；动力臂是 到 的距离；阻力臂是 到 的距离。
3．作杠杆五要素示意图的步骤：先明确___________，再作出使杠杆转动的力和阻碍杠杆转动的力，即___________力和_________力，要注意，这两个力都是杠杆受到的力，作用点就都应在__________上；再由支点向这两个力的作用线作_______线，分别标志出________到两个垂足的距离，即为_____________和________________。
4．杠杆平衡是指杠杆处于__________________状态。
5．杠杆平衡条件又称为__________________________，最早是由古希腊学者_____________总结出来的，其内容为：______________________________，用字母表示为______________.
6．根据杠杆使用活力情况，可将杠杆分为三类：
省力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力____阻力，如：_________________________；
费力杠杆：动力臂_____阻力臂，动力____阻力，如：_________________________；
等臂杠杆：动力臂_____阻力臂，动力____阻力，如：_________________________；
【课堂探究案】
探究点1：力臂的画法
关于力臂的概念，要注意以下几点：
（1）力臂是支点到力的作用线的距离，力臂的数学模型就是点到直线的距离。其中“点”为杠杆的支点；“线”是力的作用线，即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。需要引起注意的是：千万不能把力臂理解为“支点到力的作用点的长度”。 
（2）作用在同一个点上的几个力，若它们的方向不同，那么力臂一般不同。 
（3）若力的作用线通过支点，那么这个力的力臂就一定为零。 
力臂的作法：欲作力臂找支点，再作二力延长线，经过支点作垂线，动阻力臂再分辨。可简记为：一找点，二划线，三作垂线段，四标符号。
具体方法： 
（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点。 
（2）画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。 
（3）在从支点向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂。用三角板的一条直角边与力的作用线重合，让另一条直角边通过交点，从支点向力的作用线画垂线，作出动力臂和阻力臂。 
（4）把支点到垂足的距离用大括号括出或带有箭头的线段勾出，分别用和表示。 
例：下列关于的力臂的作图中，正确的是（    ）
　　分析：A图是从支点到力的作用点的连线，不是力臂；B图是从支点到力的末端点的连线，也不是力臂；D图是垂足到力的作用点的连线，更不是力臂。因为它们都不符合力臂的定义。 
　　答案：C 
探究点2：探究杠杆平衡条件：
．⑴什么是杠杆的平衡状态：________________
⑵调节杠杆在水平位置平衡的方法：________________________
⑶为什么要在水平位置平衡？____________________________
（4）多次测量的目的：________________________
（5）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆右端下倾，则应将左端的平衡螺母向 调，使杠杆在水平位置平衡；这样做的目的是 ；____________________________________________.
（6）三次实验数据记录表格如下：
实验序号
动力F1（牛）
动力臂L1（厘米）
阻力F2（牛）
阻力臂L2（厘米）
1
2
4
2
4
2
4
6
3
8
3

8
4
6
甲
乙

①小明用如图甲所示进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图乙所示，则动力F1= N
②分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是 。
（3）小明通过实验探究，得出了杠杆平衡条件,内容为__________________________.

【当堂训练案】
1．判断下列说法是否正确
（1）一根硬棒就是杠杆（　）
（2）杠杆可以是直的、弯的或者其他形状的（　）
（3）在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆（　）
（4）动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧（　）
2．关于力臂，下面说法中正确的是（　）
A．支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂B．支点到动力作用线的距离叫做动力臂
C．力臂一定在杠杆上 D．力臂的大小不可能为零
3．如图中，杠杆刚好平衡，若要使A端下降，B端上升，可采用的办法是：
（每个钩码的质量相同）
A．两边各减少一个钩码 B．两边各增加一个钩码
C．两边都向左移动相同距离D．两边都向内侧移动相同距离
4．如图所示的两个杠杆，O是支点，请你判断一下哪个杠杆能够平衡?如果不平衡，它将顺时针转动，还是逆时针转动?
5、如图中，杠杆的一端A为支点，在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起使杠杆处于水平状态．已知AC＝15cm，CB＝60cm，则动力F跟物重G之比是（　） A．1∶4　　B．4∶1　　 C．1∶5　　 D．5：1
四、达标检测：
1、在①钓鱼竿②天平 ③羊角锤 ④理发剪刀 ⑤缝纫机踏板 ⑥铡刀 ⑦瓶盖扳子等简单的机械中，属于省力杠杆的有 ，属于费力杠杆的有 ，属于等臂杠杆的有 .
2、下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A、杠杆只可以是直的 B、杠杆一定有支点
C、杠杆的支点可以不在杠杆上 D、杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和
3、在用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅在扳手柄上套一节铁管，这样就能比较容易地拧下螺母，这样做的物理原理是：（ ）
A、减小阻力 B、增大动力
C、增大动力臂以增大动力 D、增大动力臂减小动力
5、一支刻度准确的杆秤，若换了质量较小的秤砣，用它来称量物体质量的结果：（ ）
B
C
O
A
A、比实际的大 B、与实际质量相等
C、比实际质量小 D、无法判断

6、已知轻杠杆AOCB，支点为O，OA=CB=40cm，OC=30cm，且OA⊥OC，OC⊥CB，如在A点悬挂一重49牛的重物，则在B点至少要加 牛的力才能使杠杆AO保持水平，这个力的方向应该 。
7、一根粗细不均匀的木棒用细绳吊在O点处木棒恰能在水平位置平衡，若在O点处把棒锯成两段，则（ ）
A、细的一端较重 B、粗的一端较重 C、两端一样重
D、可能细的一端重，也可能粗的一端重，也可能两端一样重
8、一杠杆正处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力那么该杠杆：
A、仍有可能平衡，只要这个力加在阻力这一边
B、仍有可能平衡，只要该力加在动力作用点和阻力作用点之间
C、仍有可能平行，只要这个力的作用线通过支点
D、杠杆不可能平衡，因为多了一个力
9、关于力臂的下列说法中正确的是（ ）
A. 从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B. 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C. 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D. 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂
10、所谓杠杆平衡是指杠杆处于 状态或 状态。杠杆的平衡条件是 ，字母表示式为 。
11、地面上有一根大木杆，抬起A端需用300N，抬起B端需用200N，这条木杆的 端较粗。
12、已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时，用同一杆秤在月球上称质量，和在地球上相比（ ）
A. 买方吃亏　　　　　　　　Ｂ. 卖方吃亏　　
Ｃ. 双方都不吃亏　　　　　 Ｄ. 双方都吃亏
13、一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）
A. 这两个力的大小一定相等 B. 这两个力的力臂一定相等
C. 力臂较长的那个力较大 D. 两个力和各自力臂的乘积一定相等
６、如图，拉力Ｆ作用在杠杆中点Ｂ处，已知AC=1.8m, G=100N, 求拉力Ｆ．