1、11.1杠杆【学习目标】:1、知道杠杆的特征,能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确画出动力臂与阻力臂。2、会探究杠杆的平衡条件【学习重点、难点】:重点:杠杆的五要素画力臂探究杠杆的平衡条件难点:把实物抽象成杠杆理解力臂的概念 教学过程一、课题引入(讲)人有一双灵巧的手,但是人力是有限的。(出示)钉有图钉的木块。请学生尝试用手拔出图钉。(讲)如果我们有一些工具可能操作起来就比较方便了。(出示)螺丝刀、垫木、老虎钳、羊角锤。让学生选择器材尝试操作。二、认识杠杆(问题1)螺丝刀在撬图钉时做何种运动?(问题2)生活中还有类似的工具吗?(PPT演示)用撬棒撬石头、跷跷板、压水井。
2、(讲)在物理学中,将一根在力的作用下可以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。 (问题3)作用在杠杆上的力的作用效果是使杠杆发生转动。这种效果可能同哪些因素有关呢?(出示)撬棒撬石头。(讲)以撬石头为例,石头对杠杆产生的阻碍杠杆转动的力阻力F2的大小;人对杠杆施加的使杠杆转动的力动力F1的大小。(问题4)还有什么因素会影响撬棒转动效果呢 ?(实验)图中F1 、F2均能使杠杆处于平衡状态,(问题5)仔细寻找一下,它们有什么共同点呢?(归纳)支点O到F1和F2的垂直距离相等。在物理学中把支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。 (问题6)请画出跷跷板、压水井中力臂图示(问题7)压水井
3、中动力F1的大小由什么决定? 猜想:动力臂L1;阻力F2,阻力臂L2。(讲)使用机械时,我们往往需要定量的计算。为了便于获得定量的规律,我们让杠杆处于静止状时进行研究。当杠杆处于静止状态时,我们就说杠杆处于平衡状态。(出示)实验器材。钩码、杠杆、弹簧测力计、铁架台。如图。思考题:为了便于读取力臂,图中杠杆应该在 位置平衡(讲)实验中,我们在杠杆的左端挂上钩码,在杠杆的右端用弹簧测力计竖直向下拉动,使杠杆维持水平平衡;实验中将钩码施加的力定为阻力,将弹簧测力计施加的力定为动力。实验步骤步骤一:调节平衡螺母,使杠杆处于水平平衡状态。 (注意:实验过程中不再调节平衡螺母)步骤二:选定钩码和弹簧测力计
4、的位置,改变钩码的数目,观察弹簧测力计的示数变化。读出一组数据记入表格中。实验小结1:动力臂、阻力臂不变,增大阻力,则动力 。步骤三:保证钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置,弹簧测力计的示数有何种变化?读出一组数据记入表格中。实验小结2:阻力及阻力臂不变,动力臂增长,则动力 。步骤四:钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的位置,弹簧测力计的示数有何变化?读出一组数据记入表格中。实验小结3:阻力及动力臂不变,阻力臂越短。则动力 参考数据:测量序号F1/NL1/cmF2/NL1/cmF1 L1/NcmF2L2/Ncm410220 220 220 120 210(问题8)分析比较表中
5、的数据,你能发现杠杆平衡时,动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2之间有何关系吗?(问题9)结合实验数据,我们能对杠杆的使用进行简单的分类吗?它们各自的特点是什么?小结:杠杆可以分为三类: 附: 杠杆分类表力臂关系力的大小特 点应用举例L1 L1F1 F2省力杠杆老虎钳L1 L1F1 F2等臂杠杆跷跷板L1 L1F1 F2费力杠杆食物夹其中费力杠杆可以减少动力点移动的距离。(讲)杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理。它揭示了我们在使用杠杆类机械时所用到的力学规律。(讲2)这是一条古老的定律,这条物理规律最早是由古西腊的学者阿基米德(公元前287-前212)总结出的。为了形象地说明它的价值,阿基米德曾说“只要给我一个支点,我就可以移动地球”。三、杠杆平衡条件的应用(问题1)你能对下列杠杆进行分类吗?见书本第5页图11-6。(问题2)探讨生活中的剪刀。(问题3)弹簧测力计能测大像的重吗? 播放:杠杆四、本课小节(出示)本节概念图 新| 课|标| 第|一|网五、课后作业:1、阅读书本第7页内容,找出三处人体中的杠杆,并说明种类。2、完成书本“WWW”内容。指导学生做概念图并阐述概念内容3