初中物理沪科版八年级下册101科学探究杠杆平衡条件教案教学设计

10.1科学研究：杠杆的均衡条件第1课时认识杠杆和杠杆的均衡条件教课目的【知识与能力】1．知道什么是杠杆，能从常有工具中辨识出杠杆。2．能够辨识出支点，动力、阻力，会确立动力臂、阻力臂。3．经过察看与实验，研究并理解杠杆的均衡条件，并能进行简单计算。教课重难点【教课要点】杠杆均衡条件，经历研究杠杆均衡条件的过程并运用它剖析相关问题。【教课难点】力臂的观点和画法。课前准备羊角锤、铁架台、钩码、细绳、平分刻度的均质木尺、多媒体课件等。教课过程一、新课引入多媒体展现：如下图，古埃及人建筑金字塔时利用简单机械挪动巨大石块，我国古代利用桔槔在井上汲水，在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动，让学生找出它们的共同特色。经过这些实例，有效地惹起学生的注意，进而导入新课。二、新课教课研究点一杠杆察看下列图中物体的工作特色，请学生回答。学生沟通议论得出：(1)硬；(2)在力的作用下绕某一点转动。演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。说明物体只假如硬的就行，跟形状没关。同时边说边板书课题。1．定义：一根硬棒在力的作用下假如能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。让学生再举一些杠杆的实例(如活塞式抽水机、跷跷板)以稳固对定义的理解。2．杠杆的五因素。支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。阻力：阻挡杠杆转动的力，用字母F2表示。那么要产生相同的成效，施加力的大小、方向能否相同呢？让学生按下列图分别操作。分别按图甲三个地点沿图示方向向下施力使杠杆静止。发问：三次施加力的大小能否相同？答：不相同(大小关系能回答出来)。这说明要使杠杆保持这类状态，力的大小跟什么相关？学生可能会回答跟作用点和支点的远近相关，且距离越大，力越大。老师不加解说，再让学生按图乙所示施加力使杠杆保持静止，学生会发现固然作用点相同，即作用点和支点的远近相等但力的大小却不同，且F>F，问：那跟什么相关呢？12学生没法解说(必定产生激烈的求知欲)，这时出示课上练习纸让学生在图上画出过支点O作沿1、2方向的直线的垂线段(这一点有些学生的准备知识可能不足，老师可先察看，FF若学生画得很好，老师就略画一下，若不可以，老师就得详尽示范给学生看)并标上l、l。12问：l1、l2哪个大？F1、F2哪个大？老师再来解说要使杠杆保持静止状态，力的大小不是跟支点到力的作用点的距离相关，而是跟支点到方才的直线的距离相关，我们把沿力的方向所画的直线叫力的作用线，过支点到力的作用线的距离叫力臂。动力臂：支点到动力作用线的距离，用字母阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用字母

l1表示。l2表示。老师在黑板上画出跷跷板的表示图，并示范画出杠杆的五因素。3．请同学们画出下列图的力臂。教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反应点拨。教师概括总结：画力臂的步骤：确立支点；确立力的作用线；过支点到力的作用线作垂线；标垂足，定力臂。研究点二杠杆的均衡条件我们把方才杠杆所处的状态叫杠杆的均衡，所谓杠杆的均衡就是杠杆处于静止状态或匀速转动状态，那么杠杆的均衡跟哪些因素相关呢？研究：杠杆的均衡条件。1．猜想：2．设计实验：3．进行实验：把杠杆用细线挂在铁架台上，调理两头的均衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平地点均衡(便于丈量力臂)。给杠杆两头挂上不同数目的钩码，挪动钩码的地点，使杠杆均衡。这时杠杆两头受到的作使劲等于各自钩码的重力。把支点右侧的钩码重量看作动力F1，支点左侧的钩码重量看作阻力F2；量出杠杆均衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把数值填入表中。改变力和力臂的数值，再做两次实验。实验动力动力臂阻力阻力臂次数F/Nl/mF/Nl/m1122123沟通与合作，得出结论：依据表中的数据进行剖析，比如能够对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。关于开始提出的问题，你能得出什么？杠杆的均衡条件(杠杆原理)：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即

F1l

1＝F2l

2。F1l2用比率式表示F2＝l1，它的含义是假如动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。三、板书设计第一节科学研究：杠杆的均衡条件第1课时认识杠杆和杠杆的均衡条件一、杠杆的定义在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒。二、杠杆的五因素：1．支点：杠杆绕着转动的点。2．动力：使杠杆转动的力。3．阻力：阻挡杠杆转动的力。4．动力臂：从支点到动力作用线的距离。5．阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。三、杠杆的均衡当杠杆在动力和阻力作用下静止(或匀速转动)时，我们就说杠杆均衡了。四、杠杆的均衡条件1122Fl2动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即Fl＝Fl或1＝。F2l1四、教课反省杠杆在生活和生产中有着宽泛的应用，学好这部分知识拥有重要的实质意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其余一些简单机械的基础。大多数学生对生活中的杠杆比较熟习，也很感兴趣；但对杠杆的“五因素”及杠杆的均衡条件，还不清楚。经过本节课的学习，能够把学生的感性经验上涨为理性认识。此外，让学生亲身经历研究杠杆均衡条件的全过程，有益于培育学生科学研究的能力。第2课时杠杆均衡条件的应用教课目的【知识与能力】1．会对杠杆分类，并能依据实质需求选择适合的杠杆。2．会画杠杆的表示图。教课重难点【教课要点】杠杆的分类。【教课难点】力臂画法和杠杆的分类。课前准备多媒体课件等。教课过程一、新课引入我们先来听一个小故事：“只需您让我有一个地方站着，我就能够把地球推进起来。”古希腊大数学家阿基米德对国王说。“哈哈！你太说大话了！”国王大笑着说：“你先给我推进一样东西看看，看你讲的话怎么样。”当时，国王造了一只很大的船，但是没有方法推到水里去。即便把全城的人都会合起来，唯恐也不可以推进。国王对阿基米德说：“那么，就请你来帮忙吧，把这条船推进到水里去吧，我的说大话家！”阿基米德满口答应。他精心设计了一套复杂的杠杆和滑轮组合成的机械，尾端留了一条拉绳，而后请国王来看表演。这天，海边人流如潮。那艘大船，长十几丈，高几层楼，的确是一个庞然大物。阿基米德将那一条小绳交给了国王，说：“请你拉一下吧，全部都解决了。”国王将信将疑，手里拿着绳索，先看了看，而后这么轻轻一拉。奇观出现了：大船挪动起来，逐渐地向海里滑去就像耍魔术相同。国王瞪大了眼睛，张着嘴半天才说：“这，这是怎么回事，难道有上帝在互助？”立时，岸上迸发出一阵喝彩声。在这个小故事里，聪慧的阿基米德奇妙地运用了杠杆，今日我们就来学习杠杆的应用。二、新课教课研究点杠杆的类型及应用多媒体展现：动画1：跷跷板。从幼儿园放学后的小明、小伟和大勇正在玩跷跷板，他们三人一同站在跷跷板上，站在同一边的小明、小伟一下子将大勇翘了起来，大勇如何才能将他们两人翘起来呢？对，大勇快速滑向跷跷板的外端，也就是增添大勇的力臂，这样大勇一个人就能够将他们两个人翘起来。关于大勇，跷跷板这时候就是一个省力杠杆。这时小明、小伟如何才能将大勇再次翘起来？坐在哪里才能使跷跷板均衡？他们能够像大勇相同，经过增添力臂的方法，滑向跷跷板的外端；还能够再加上一个人，经过三个人的力量将大勇翘起来。关于他们三人，跷跷板这时候就是一个费劲杠杆。经过上边的动画，可知，杠杆能够分为省力杠杆、费劲杠杆，此外还有一种等臂杠杆。1．省力杠杆。请同学们看多媒体：动画2：压水机压水，压水机的手柄杠杆表示图。请同学们依据杠杆表示图发现它有什么特色？再依据杠杆均衡条件判断一下。概括总结：省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。请同学们回答在平时生活中有哪些省力杠杆？出示省力杠杆如：铡刀(图)、瓶盖起子(图)、独轮车(图)。议论：阿基米德运用了发散性思想假想假如动力臂“无穷长”，就能够承受“无穷大”1的阻力，于是深重的东西都可“撬动”起来。但是假如阿基米德把地球撬起10000毫米那么一点的话，他就将在空中划过一个很大很大的弧，一辈子也走不到头。2．费劲杠杆。请同学们看多媒体：动画3：铁锹挖土。请同学们依据杠杆表示图发现它有什么特色？再依据杠杆均衡条件判断一下。概括总结：费劲杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费劲但省距离。请同学们回答在平时生活中有哪些费劲杠杆？筷子、镊子等。简介筷子：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。是中华民族的国粹。它的使用，标记着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家以为，中国最古老的筷子的出现，大概是在公元前1200多年从前，比西方人使用刀叉要早几百年。3．等臂杠杆。请同学们看多媒体：动画4：天平。特色：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆，如下图。多媒体展现：人体内很多地方的骨骼、关节组成的杠杆。教师联合一些详细的动作(比如举、拿、抬、踢等)来解说这些杠杆是如何工作的。教师概括总结：种类条件利处代价实例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力费距离老虎钳费劲杠杆动力臂小于阻力臂省距离费劲镊子、筷子等臂杠杆动力臂等于阻力臂相等力和距离二者都不省也都不费天平三、板书设计第2课时杠杆均衡条件的应用杠杆种类杠杆特色杠杆长处杠杆弊端省力杠杆l1＞l2，F1＜F2省力费距离费劲杠杆l1＜