杠杆的平衡条件教案

1、两千多年前，古希腊的物理学家阿基米德曾说过：给我一根足够长的棒和一个合适的支点，我就能撬起地球。可是，两千年后，气球有没有被撬起呢？（没有）那阿基米德到底是不是在说大话呢，是什么理由使他敢说出这样一句话呢？学完这节课，我们就能知道，到底阿基米德是不是在夸夸其谈。这节课我们学习杠杆的平衡条件。（投影：13.4杠杆的平衡条件）在上节课我们认识了杠杆，知道了杠杆一根绕着固定点转动的硬棒。那同学们有没有发现生活中，我们在什么地方用到了杠杆呢？（天平、镊子、撬棒）很好，同学们举了很多例子，那现在我们就用上节课学到的知识来找出刚才同学所说的杠杆中的几个要素。首先是天平，两端挂重物的地方受到的分别是（动力和

2、阻力）。从支点到两力作用线的距离分别是动力臂和阻力臂。很明显可以看到，动力臂与阻力臂是相等的。用同样的方法我们找出镊子和撬棒的几个要素。从这几个杠杆中，同学们有没有发现什么不同的地方？哪位同学来说一下？小梅同学（小梅：天平的动力臂等于阻力臂，镊子的动力臂小于阻力臂，撬棒的动力臂大于阻力臂）很好，小梅同学找出了三个杠杆的不同之处，也就是动力臂与阻力臂的大小关系是不一样的。这样设计的原理是什么呢？天平为什么可以用来称量物体？接下来就让我们来探究在动力与阻力作用下杠杆处于平衡时，动力阻力，动力臂阻力臂之间存在着怎样的关系。同学们先猜想一下，这四者之间的关系会是怎样的？（F1+L1=F2+L2 F1/

3、L1=F2/L2F1-L1=F2-L2 F1L1=F2L2） 我们看一下大家提出来的这四种猜想，我们明显可以判断出，第一和第三种是错误的，因为力和力臂的单位是不一样的，单位不一样的两个量是不能相加减的。所以我们接下来要探究的就是第二和第四种。大家的桌子上都有个杠杆，杠杆上有一些刻度，以支点为原点，每一格都是1厘米。现在同学们要做的实验是，在杠杆的两端分别挂上一定数量的钩码，调整钩码的位置，使杠杆处于属于水平平衡的状态。水平平衡是为了方便读出力臂的大小。重复操作三次，记录数据。数据记录需要表格，所以在实验开始之前，我们先来设计一个表格。现在同学们先动手设计一下你们的表格。注意我们要测的物理量有哪

4、一些？好，同学们都设计得差不多了，老师这里也设计了一个表格，同学们根据老师的表格修改一下你们自己的表格。好，表格大家都做得差不多了。现在就根据我刚才说的步骤开始实验吧。实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123好，大部分的同学都测出了三组数据，有没有哪位同学上来分享一下你得到的数据。好，小梅同学。从这些数据中并不能直接看出什么东西。那接下来同学们试着动手分析一下你们的数据，注意要根据我们刚才的猜想。好，我看到黑板上的同学已经把数据处理好，估计大部分同学也做好了。从处理完的数据中，同学们观察到什么了吗？好，这位同学来说一下。（小梅：我发现三组数据，F1乘以L1都和F2乘以L2几乎相等）很

5、好，这位同学观察得很仔细。从处理完的数据中，我们发现，当杠杆平衡时，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。这就是杠杆平衡的条件。我们刚才的第四种猜想得到了证实。得出了杠杆平衡的条件，那同学们相互讨论一下，刚才大家举的三个例子，分别是怎样工作的。小梅同学你来回答一下。（天平的动力臂与阻力臂相等，平衡时可以由砝码的质量的大小就等于所要称量重物的质量。镊子动力臂小于阻力臂，所以要夹起重物用到的力要大于重物的重力。撬棒动力臂大于阻力臂，能用比较小的力撬起比较重的物体。）小梅同学回答很正确。同学们课后可以继续发掘一些运用杠杆的例子，下节课来跟大家一起分享一下。我们总结一下这节课的内容，这节课我们的重点和难点都在于通过探究实验，从猜想，实验，分析结果三个环节来总结出杠杆的平衡条件。现在，同学们觉得阿基米德有没有说大话？其实阿基米德没有说大话，只是他真的找不到一根合适的棒和一个支点。有人曾经算过，如果要撬起地球的话，如果阻力臂是一米的话