《杠杆》
【知识与能力目标】
1、初步认识杠杆,
了解杠杆的应用,会将杠杆分类,能用探究的方法研究杠杆的平衡条件,并能用来进行简单的计算。
2、会正确画出杠杆的示意图,并能进行简单的小制作;
3、培养学生的科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。
【教学重点】
1、 有关杠杆的概念
2、 探究杠杆的平衡条件
3、 杠杆示意图的画法。
【教学难点】
1、杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀、铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计
第一课时
(一)什么是杠杆
1. 提出问题:
⑴展示木板上的图钉,想出办法怎样可以将其拨出来?
⑵在这些方法中,哪一种方法最省力?
⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。
⑷指出用上述方法时,有什么共同之处?
2.得出杠杆的定义:
在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。
3.关于杠杆的概念:
支点O:杠杆绕其转动的固定点。
动力F1:使杠杆转动的力。
阻力F2:阻碍杠杆转动的力。
动力臂l1:从支点到动力作用线的垂直距离。
阻力臂l2:从支点到阻力作用线的垂直距离。
4.讲解杠杆示意图的画法:
例题:画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。
先找支点O;再确定动力、阻力的作用点;交待判断动力、阻力方向的方法。
说明力臂的画法有两种:一种用带箭头的细线表示,另一种用虚线加大括号表示。
指出什么是力的作用线。
(二)巩固杠杆示意图的画法,学习画最省力的杠杆
1.纠正作业中存在的问题,强调:
⑴阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上;
⑵由重力产生的阻力,要注意阻力的作用点一定在杠杆上,而不是画在物体的重心上。
2.复习提问:杠杆的定义、力臂的概念
3.让学生找出开瓶扳手的支点,并画出阻力F2,交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。
4.讲解例1:
如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一
最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。
先利用杠杆的平衡条件,说明当阻力和阻力臂一定时,要
想动力最小,一定是动力臂最大。
支点与力的作用点的连线作力臂时,力臂最大。
5.讲解例2:
画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用
点和方向。
利用这个变式,再次强调欲使力最小,必须使力臂最大。
6.总结本课时内容,布置作业:
⑴画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。
⑵如图所示,用最小的力把重油桶推上台阶,推力的作用点在何处?方向如何?在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。
第二课时:分组实验
(一)探究杠杆的平衡条件
1.介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。
2.讲清:
⑴什么是杠杆的平衡状态:静止或匀速转动。
⑵调节杠杆平衡的方法:左沉右调
⑶实验前为什么要在水平位置平衡?a.便于直接读出力臂的大小 b.使杠杆的自重落在支点
⑴钩码和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的数量,观察弹簧测力计的示数如何变化?
⑵钩码的数量和位置保持不变,改变弹簧测力计的位置,观察弹簧测力计的示数如何变化?
⑶钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的位置,观察弹簧测力计的示数如何变化?
4.让学生分析表中的数据,得出结论。
补充实验:让动力和阻力位居同侧,用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆,比较拉力的大小是否相同,想一想为什么?
5.指出:古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2,杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理。
它揭示了我们在使用杠杆类机械时所用到的力学规律。
这是一条古老的定律,这条物理规律最早是由古西腊的学者阿基米德(公元前287-前212)总结出来的。
为了形象地说明它的价值,阿基米德曾说“只要给我一个支点,我就可以移动地球”。
(二)杠杆的应用和分类
1.省力杠杆:动力臂大于阻力臂,平衡时,动力小于阻力
2.费力杠杆:动力臂小于阻力臂,平衡时,动力大于阻力
3.等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,平衡时,动力等于阻力
以上诸条先让学生归纳总结,再举出应用的实例。
练习:对课本P5的常见器具进行杠杆分类并说出分类原则。
作业:课本P8⑴⑵
(三)课堂小结:
这节课通过探究同学们有哪些收获和启发?实验过程中有哪些优点?哪些地方存在不足?
(四)课堂作业:
如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,AO=BO,在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段在水平位置时保持平衡,这时在B端需施加最小的力为F1;若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端需施加最小的力为F2,则( )。