九年级物理：四、杠杆教案（人教新课标版）.doc

第四节：杠 杆教学目标知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。杠杆的应用分三种情况及三种杠杆的特点，会举例说明。教学重点力臂的正确确定 三种杠杆的特点教学难点杠杆的平衡条件 运用杠杆的特点解决实际问题教学方法 讲授法 实验探索法教学用具杠杆和支架、钩码、尺、线、弹簧秤 杆秤、托盘天平、镊子、钳子、筷子课时安排2课时教学步骤一、导入新课人动物的区别在于人会利用、制造工具。生活中人们使用各种各样的工具来帮助人们完成工作。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。我们今天研究其中的一种简单机械杠杆。常用的简单机械有杠杆、滑轮、轮轴、斜面等。阿基米德说过：“给我一个支点和足够长的硬棒，我就能撬动地球。”为什么他可以产生这么大的力呢？原来他使用了杠杆。古代的埃及人在修建金字塔时也使用了杠杆来搬动巨大的石块。二、新课教学什么是杠杆？、提问：如何用一根硬棒撬起一块很重的石块？学生讨论，教师总结并结合课本图132甲讲解。给出杠杆的定义。杠杆在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。杠杆有直的也有弯的。观察和演示：抽水机的手柄、切纸的铡刀、剪刀都是杠杆。观察装置中哪个硬棒在力的作用下绕哪个固定点转动。定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。、描述杠杆的几个有关名词术语教师以讲什么是杠杆时所画的撬杠撬石头的板图为基础，边讲下列名词边在图中规范标画出三点、两力、两臂。并板书写出各名词及其定义。支点：杠杆（撬杠）绕着转动的点，用字母O标出。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。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。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。）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。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母L2或L阻标出。练习：以课本图132丙，抽水机的柄为例（出示小黑板，图中暂不画出两个力臂），结合演示抽水机柄模型，由一名学生在板图上画出动力臂和阻力臂。要求用直尺三角板规范画出。其他学生在各自笔记本上练习。三、研究杠杆的平衡条件杠杆的平衡：是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。今天研究杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。学生实验：杠杆的平衡条件实验目的：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；实验器材：杠杆和支架、弹簧秤、钩码、尺、线实验步骤： 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； 把钩码挂在支点两侧，调节位置和钩码的多少，使杠杆重新平衡； 记录实验数据。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm动力动力臂阻力F2/N阻力臂L2/cm阻力阻力臂123提问：步骤1，为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡？步骤2，为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？提问：课本记录实验数值的表格中力和力臂的单位是什么？表中“动力动力臂”和“阻力阻力臂”的单位是牛厘米，通常用牛米表示。（用刻度尺量长度，不要求读出估计数值。） 学生实验，实验数值记录在课本表中教师巡回指导。实验完毕，整理好器材。总结：由多个小组报告，根据实验数值归纳出杠杆的平衡条件，及数学表达式。 杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂上式的意义是：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。例如用抽水机抽水时，加在抽水机手柄上的力是150牛，如果动力臂是60厘米，阻力臂5厘米，即动力臂是阻力臂的4倍，动力就是阻力的四分之一。由此可知抽水机的柄受到的阻力是600牛。四、三种杠杆省力杠杆：用较小的动力克服较大的阻力。特点是动力臂大于阻力臂。优点：动力小于阻力。缺点：动力作用距离较长，费距离。例如：抽水机的柄，撬石头的撬杠、羊角锤等都是省力杠杆。费力杠杆：特点是动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。优点：动力作用距离较短，省距离；缺点：动力大于阻力。例如：理发剪、镊子、钓鱼杆、扫把等。等臂杠杆： 特点是动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。既不省力也不费力。例如：天平、跷跷板等。练习：组织学生分析图135各杠杆哪个是省力杠杆，哪个是费力杠杆。省力杠杆省力但是要多费作用距离，费力杠杆省了作用距离却要多用力；即省力又省距离的杠杆是没有的。天平和秤天平：观察托盘天平，找到支点。等臂杠杆重要的应用是天平。讨论：用天平称物体质量，天平平衡时为什么砝码的质量就等于被称物体的质量？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。O1O2F1F2天平是支点在中间的等臂杠杆秤杆秤、案秤是称物体质量的工具。杠秤、案秤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？五、小结一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂。三种杠杆：省力、费力、等臂天平、秤：都是利用杠杆的平衡条件来工作的，天平是支点在中间的等臂杠杆。杆称是不等臂杠杆，称量不同物体质量时，改变力臂使秤重新平衡。六、作业 练习册