八年级物理下册【第十二章 简单机械】第1节 杠杆第2课时 杠杆的分类及综合应用（导学案）

第2课时杠杆的分类及综合应用课题杠杆的分类和综合运用课型新授课教学目标学问与技能1.能依据确定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类.2.知道生活中杠杆的一些应用，进一步巩固学习杠杆的相关学问.过程与方法1.能从常见的工具和器械中识别杠杆的种类，了解杠杆的应用.2.学会分析试验现象，查找数据间的规律，从中归纳出试验结论的一般方法.情感、态度与价值观关心生活生产及自然现象中杠杆的使用，乐于在四周生活中发觉和分析各种杠杆，培育利用杠杆便利自己工作的意识，认识科学探究中必需有合作精神.教学重点杠杆的分类与识别.教具预备多媒体课件.教学难点能正确地在四周生活中发觉和分析各种杠杆，具有利用杠杆便利自己工作的意识.教学课时1课时课前预习1.省力杠杆的动力臂大于阻力臂，能省力，但费距离.2.费劲杠杆的动力臂小于阻力臂，不能省力，但省距离.3.等臂杠杆的动力臂等于阻力臂，不省力也不费劲，不省距离也不费距离.4.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了省力；有时却要使用费劲杠杆，为了省距离.巩固复习老师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（老师可针对性地选择部分难题讲解），加强学生对学问的巩固.新课导入老师播放古代中国人修建万里长城（如图甲）、古埃及人修建金字塔（如图乙）的画面，播放现代机械表、点焊机器人的画面.老师引导学生思考：中国人修建万里长城、古埃及人建金字塔时都利用了杠杆，这些杠杆有什么特点，又有什么作用呢？学生乐观讨论并发言：我猜它们可以省力.大家先不要焦急，等我们学完这节课后，你就知道了.进行新课学问点1杠杆的分类老师实物演示：①用开瓶器开瓶盖；②用指甲钳剪指甲；③用羊角锤拔钉子；④用镊子夹砝码；⑤用筷子夹东西.老师用多媒体展示其各自对应杠杆的示意图，引导学生对它们进行分类，并进行新课分析它们的动力臂与阻力臂的大小关系、动力和阻力的大小关系.学生思考、讨论、交流，得出结论：老师出示天平，引导学生分析得出天平的横梁属于杠杆，并画出天平杠杆的示意图.老师提出问题：为什么当天平横梁平衡时m物=m码？学生讨论、交流得出结论：是因为天平杠杆的特点是l左=l右（等臂）.由杠杆平衡条件F左×l左=F右×l右知：G物=G码.（让学生进一步理解天平的工作原理）老师总结：天平是生活中常见的第三类杠杆——等臂杠杆，它的特点是：不省力也不省距离，l1=l2.留意：生活中的其他质量工具虽然有的利用了杠杆原理，但却不是等臂杠杆，如杆秤和台秤，若把秤砣的重力作为动力，则它的横梁是一个省力杠杆.秤砣本身的质量确定小于砣面上标出的质量.学问点2杠杆的综合运用老师引导学生回忆杠杆平衡条件的计算公式，并可通过适当的例题让学生理解杠杆的综合运用，并做一些巩固提升的练习题.例题1(用多媒体展示)（易错题）如图所示，人的体重为600N，人用扁担所挑物重100N.不计杠杆重.CO=BO，则人肩头所受压力为N，人对地面的压力为N.解析：要求人肩头所受的压力，即求人的肩头对扁担的支持力N，将扁担看作一根杠杆，以C点作为支点（留意：要分析人的肩头对扁担的支持力时，必需以C点作为支点，而不能以O点作为支点，若要求人对C点的作用力时，则应以O点为支点，分析不同的力时，选择的支点是不同的），以人的肩头对扁担的支持力N作为动力F1，重100N的物体的重力作为阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠杆平衡条件知，则N=2G=200N，值得留意的是，要求人对地面的压力时，不能误以为此时的压力为200N+600N=800N，而应将人和物作为一个整体，地面受到人和物对它的压力，即=600N+100N=700N.（本题是一个难度稍大的综合题，它考查了力的平衡、杠杆平衡等相关学问，老师讲解时速度要放慢，帮忙学生理解）规律总结：（1）质地均匀的杠杆，其重心在杠杆的几何中心.一般情况下，杠杆作为一个整体，确定一个重心；但在考虑杠杆各部分对杠杆平衡的影响时，将杠杆分为以杠杆支点为界的两部分，各确定一个重心，如图所示.（2）轻质杠杆的重力不计.学问总结：由于杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，作用在杠杆上的动力，要让动力F1最小，通常有两种方法：一个是在阻力F2和阻力臂l2确定的情况下，增大动力臂l1，要使动力最小，则要l1最大.以支点到力的作用点间的线段长作力臂是最长的力臂，相应的动力最小；另一个是在阻力F2和动力臂l1确定的情况下，减小阻力臂l2，l2越小，所需的动力F1就越小.答案：200700教学板书课堂小结通过本节的学习，我们了解了杠杆可以分成三种：①省力杠杆（l1>l2，F1<F2，可以省力，但费距离）、②费劲杠杆（l1<l2，F1>F2,费劲，但省距离）、③等臂杠杆（l1=l2，F1=F2，既不省力，也不省距离），我们也熟悉了生活中一些常见的杠杆，并对它进行了分析，了解了它们的广泛应用，最终我们还学习了杠杆的综合运用，并做了相关练习，解决了实际生产、生活中的一些问题.教材习题解答动手动脑学物理（P80）1.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆.在图12.1-5中，哪些是省力杠杆，哪些是费劲杠杆？要剪断铁片，应当使用哪种剪刀？剪纸时应当使用哪种剪刀？修剪树枝时应使用哪种剪刀？为什么？3.图12.1-7为指甲剪的示意图，它有几个杠杆？分别是省力杠杆，还是费劲杠杆？1.解答：在题图中，从左至右第1把、第3把是省力杠杆，第2把是费劲杠杆.要剪断较硬的物体，应使用刀把长、刀口较短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪纸时，应使用刀把短，刀口长，费劲但省距离的剪刀，即第2把剪刀；修剪树枝，既要省力，又要有很大的开阖度，应用从左至右第3把剪刀.3.解答：指甲剪上有三个杠杆ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠杆，OBD和OED是费劲杠杆.解析：杠杆ABC的支点是B，动力作用在A点，阻力作用在C点，显然使用时，动力臂长于阻力臂，故为省力杠杆.杠杆OBD和OED的支点是O，其中杠杆OBD的动力作用在B点，阻力作用在D点，杠杆OED的动力作用点在E点，阻力作用在D点，显然二者的阻力臂大于动力臂，故为费劲杠杆.难题解答例题2(用多媒体展示)人体内也存在杠杆.当人踮脚时是靠腓肠肌收缩，骨骼和腓肠肌状况如图所示，若某人重为500N且AO=2BO，则双脚同时踮起时，两只脚的腓肠肌的作用力是N.解析：本题考查人体结构中的杠杆，人踮脚时，重力位于力与支点O之间，小腿的腓肠肌是提起人体重的力，足的大部分形成杠杆，跖趾关节起支点的作用.本题的杠杆可简化为下图所示.规律总结：推断杠杆类型的方法：方法一：首先找到支点，分析哪个力是动力，哪个力是阻力，比较动力臂跟阻力臂的长短，确定杠杆的类型.方法二：设想让杠杆绕支点转动，比较动力作用点和阻力作用点移动的距离，确定杠杆类型，假如动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，即为省力杠杆，反之为费劲杠杆.难题解答由于人是双脚同时踮起，则每只脚需要承担250N的重力，由于AO=2BO，由杠杆平衡条件可得答案：125布置作业：老师引导学生课后完成本课时对应练习，并提示学生预习下一课时的内容。教学反思1.在对杠杆进行分类时，老师可以举学生生活中熟悉的三种类型杠杆，如省力杠杆：钢丝钳，费劲杠杆：筷子，等臂杠杆：天平，画出它们的示意图并让学生指出这三种杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂.作杠