资源描述
第四节 杠杆
教学目标：
（一）知识与技能
1.知道什么是杠杆。能从常见工具中识别、辨认出杠杆。
2.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。
3.理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。
（二）过程与方法
通过实验操作和分析培养学生的观察分析实验现象的能力和抽象思维能力。
（三）情感、态度与价值观
通过实验的操作和分析培养的实事求是的科学态度。
教学重点：
杠杆、杠杆平衡条件。
教学难点：
力臂的确定
教学用具：
演示用：带密封瓶盖的瓶子、瓶盖起子、教学活动图片。
学生用：杠杆和支架、钩码、尺、线。（共24组）
教学过程：
（一）引入新课
古希腊学者阿基米德曾经说过"给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球"你知道这句话中的道理吗？在这句话中"一个立足点，一根长棍"指的是什么呢？阿基米德究竟能否搬动地球呢？带着这两个问题我们这一节课去学习杠杆的知识，然后我们就会明白其中的道理。
（二）新课教学
1、杠杆的概念：
演示：教师模拟一个日常生活中的一种现象，怎样用一支棍撬起一块大石头？（模拟撬粉笔盒）
讲解：在模拟这个过程中，我们用了一支硬棒，而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下，绕着一个固定的点转动，象这样的一支硬棒叫杠杆。
⒉进一步认识杠杆
以电脑动画图片展示形式以及学生现场动作展示在生产和生活中人们常常使用的机械，如挖土机、起重机、吊车、钳子、剪刀等。在观看动画过程的基础上，指导学生了解杠杆的五要素。分别是杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。在了解过程中通过看图让学生会找出一根杠杆的支点、动力和阻力。
阻力臂l2
动力臂l1
阻力F2
动力F1
支点O
（1）支点：杠杆转动时所绕的点。（O）
（2）动力：使杠杆转动的力。(F1)
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。(F2)
（4）动力臂：支点到动力作用线的距离。( l1)
（5）阻力臂：支点到阻力作用线的距离。( l2)
⒊学习画动力臂和阻力臂
利用电脑模拟画动力臂和阻力臂的过程，教会学生作图。动力臂和阻力臂的画法是本节的难点，为突破这一难点，教师采用的是直观教学示范画图的方法，让学生学会画动力臂和阻力臂。
画杠杆力臂的方法：
⑴、找支点
⑵、画线（力的作用线）
⑶、定距离（力臂的长）
提醒：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离；力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。
动手实验，科学探究，突出重点。
4、探究杠杆的平衡条件
⑴、提出问题
我们通常使用的杠杆都是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用的，那么杠杆的平衡条件是什么呢？
⑵、学生猜想与假设
请同学们结合生活中常见的杠杆实例进行猜想。他们的想法可能不尽相同，但他们一定都认为杠杆平衡会跟动力、阻力、动力臂、阻力臂等因素有关，对学生的猜想及时予以鼓励。
⑶、制定计划与设计实验
要得到确切地结论，不能只凭猜想，还必须通过实验来研究，这样我们就设计实验讨论如何去测量动力、阻力、动力臂、阻力臂并改变动力、动力臂、阻力、阻力臂，使杠杆外于平衡状态，根据归纳法，实验至少要做三次。
⑷、 学生分组进行实验与收集证据
思考与讨论： A、杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用？
B、为什么要求杠杆静止在水平位置呢？
师生共同讨论，得出结论：
A、作用是调节杠杆自身的平衡。
B、因为这样力臂的数值在杠杆上，就能直接读出或量出。
指导：改变钩码数目（F1、F2），移动其悬挂的位置，使杠杆平衡，将数据填入下表。
进行实验并记录数据
序号
动力
动力臂
动力×动力臂
阻力
阻力臂
阻力×阻力臂
1
2
3
提问：依据表中的数据进行分析处理，与以上的猜想和假设对照，你的结论是什么？
提示用加减乘除的方法分析表中的实验数据。
①用加法和减法能找出规律吗？
②用除法找出规律是：F1 ／F2=L2／L1 F1／L2= F2／L1
③用乘法得到的结论是：F1 · L1=F2 · L2
⑸、分析实验数据与验证猜想
经过交流，若发现你们的结论一致，你们的结论是什么？在此基础上，教师作简要讲解。
由F1 ／F2=L2／L1 得F1 · L1=F2 · L2 ，由F1／L2= F2／L1 得F1 · L1=F2 · L2
所以，杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂
⑹、评估、交流与合作
回忆刚才的实验有什么不妥之处，如杠杆是否在水平位置调节平衡；有没有记录力臂时出现疏忽的现象。若实验数据与实验结论相符，说明我们的实验结论应该是可信的。实验结束后，每个小组把实验过程和结果写成实验报告，并在班上报告实验结果，进行讨论与交流。
5、杠杆的种类
给出同学们几幅有关杠杆的图片，让同学们找出不同类的杠杆，说出不同。
根据杠杆平衡的条件：F1l1＝F2l2可知：
①省力杠杆：动力臂大于阻力臂，即l1＞l2，动力小于阻力，F1＜F2。
这种常见的杠杆有：抽水机的手柄、剪铁皮的剪刀、钳子、铡刀、独轮车、启瓶盖的启子等等。
②费力杠杆：动力臂小于阻力臂，即l1＜l2，动力大于阻力，F1＞F2。
这种常见的杠杆有：理发的剪刀、钓鱼杆、镊子等等。
③等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，即l1＝l2，动力等于阻力，F1＝F2。
这种常见的杠杆有：天平、定滑轮等等。
6、人体中的杠杆
①图1人前臂杠杆。
②图2是跑动时腿部肌肉示意图。
③图3是足部杠杆。
④图4是头部杠杆。
（三）课堂小结：
回顾本节所学内容，由学生总结，老师归纳如下：
1、认识杠杆
2、杠杆五要素
3、理解力臂，会作力臂
4、杠杆的平衡条件及其应用
（四）练习及作业：
1、（2007年湖北省黄冈市）下图中，属于费力杠杆的是（ ）
A．开啤酒瓶盖的开瓶器 B．剥核桃壳的核桃钳
C．钩鱼者手中的鱼杆 D．撬钉子的钉锤
A B C D
2、（2007年烟台市）瓶盖起子有图 (a)(b)两种用法，A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点．在瓶盖和瓶口的接触点中，D和E分别是离手最远和最近的两点．开盖时手对起子施加的力F作用在G点，瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点(图中没有标出)．如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折．则（ ）
A．(a)图支点是A，(b)图支点是B，(b)种用法省力
B．(a)图支点是A，(b)图支点是B，(a)种用法省力
C．(a)(b)两图支点都是B，(b)种用法省力
D．(a)(b)两图支点都是A，(a)种用法省力
答案：1、C；2、B；
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