杠杆原理教案.docx

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杠杆原理教案

课题

认识杠杆

主备教师

黄美月

授课时间

授课教师

教

学

目

标

知识与技能：

从生活和生产中认识杠杆，掌握杠杆的五要素并学会作图表示

过程与方法：

通过对生活和生产中的一些常用杠杆的认识而学习关于杠杆的知识。

情感态度与价值观：

感受物理与生活、生产的紧密联系，提高对物理学科的热爱之情，培养良好的学习兴趣。

重点

杠杆的五要素

难点

通过作图表示杠杆的五要素

教

学

过

程

教

学

过

程

一、新课引入

板书：

（第九章机械与人）

引言：

我们生活在一个社会飞速进步，生产力高度发达的社会中。

我们生活、生产的方方面面都离不开机械，是机械给我的社会生产力大大提高，是机械给我们生产出这样那样吃穿住行的东西，是机械给我们的生活带来力方便。

所以，机械与我们人类的关系非常的紧密，本章我们就要学习机械。

首先，我们要学习的是杠杆，杠杆就是简单的机械。

二、新课教学

板书：

（第一节：

科学探究：

杠杆的平衡条件）

1、认识杠杆

让学生观察图9—1,所示的各种杠杆，讨论，比较，说说它们有什么共同的特征。

点名提问之后，教师总结，然后得出杠杆的定义：

板书：

（杠杆：

在力的作用下，能绕着某一固定点转动的硬棒，在物理学中叫杠杆。

）

杠杆的条件：

一是有力的作用，二是能绕固定点转动

杠杆的形状：

可以是直的，弯的，但是必须是硬的，不一定是棒，只要是硬物就可以。

这一固定点叫支点，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置。

让学生再举些例子，说说生产和生活中还有哪些杠杆。

挂图展示：

如：

用镰刀割草时、用锄头挖地时、用斧子砍柴时、用木棒抬东西时、用扁担挑水时，小孩压跷跷板时，镰刀、锄头、斧子、木棒、扁担、跷跷板都是杠杆。

2、杠杆的五要素

让学生看图9—2中用棒撬石头的情景，根据亲身体验感受这个过程：

在生活中我们经常会遇到这样的情景，我们要搬动一个巨大的大石，直接用手搬不动，我们就用一根木棒来撬这个大石头。

在木棒的下面垫一个小的石头作为支点，木棒的一端抵着大石头，人在木棒的另一端使力，这样就可以把我们直接用手去搬却搬不动的大石头撬动了。

这就是机械给我们带来的方便之处。

在撬石头的这个过程中，我们来作一个图;

图中，杠杆绕着转动的固定点叫支点，用字母O表示。

作用在杠杆上使杠杆转动的力叫动力，用F1表示。

从支点到动力作用线的距离叫动力臂，用l1表示。

阻碍杠杆转动的力叫阻力，用F2表示。

从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，用l2表示。

所以，我们把支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂这五个要素称为杠杆的五要素。

板书：

（杠杆的五要素：

支点（O）：

杠杆绕着转动的固定点。

动力（F1）：

作用在杠杆上使杠杆转动的力。

动力臂（l1）：

从支点到动力作用线的距离。

阻力（F2）：

阻碍杠杆转动的力。

阻力臂（l2）：

从支点到阻力作用线的距离。

）

下面请大家指出各个杠杆的五要素：

压跷跷板时、用天平称量物体时、用剪刀剪衣服时、

①杠杆的支点一定在杠杆上，可以在它的一端，也可以在它的其它位置。

②动力和阻力是相对的，不论是动力还是阻力，受力物体都是杠杆，只要是主动作用在杠杆上的力就是动力。

③动力作用点：

动力在杠杆上的作用点

④阻力作用点：

阻力在杠杆上的作用点

⑤力臂是支点到力的作用线的距离，而不是到力的作用点的距离。

是点到线的距离，而不是点到点的距离。

⑥力臂有时在杠杆上，有时候不在杠杆上如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零

⑦力臂的表示方法：

用大括号勾出，再在上面标出，

作图步骤：

画一条线段表示杠杆，确定支点O,画出动力作用线和阻力作用线，还要用虚线将力的作用线延长，从支点向力的作用线引垂线，画出垂足，从支点到垂足的距离就是力臂。

力臂可以用虚线和实线表示，并用大括号勾出，再标上表示力臂的字母。

三、随堂巩固

作图练习:

四、课堂小结

本节课主要是让学生学会认识了杠杆，并能找出杠杆的五个要素，学会在作图的练习中理解杠杆的五要素。

教师个性化修改

板

书

设

计

认识杠杆

杠杆的定义：

在力的作用下，能绕着某一固定点转动的硬棒，在物理学中叫杠杆。

杠杆的五要素：

支点（O）：

杠杆绕着转动的固定点。

动力（F1）：

作用在杠杆上使杠杆转动的力。

动力臂（l1）：

从支点到动力作用线的距离。

阻力（F2）：

阻碍杠杆转动的力。

阻力臂（l2）：

从支点到阻力作用线的距离。

教

学

反

思

课题

杠杆平衡的条件

主备教师

黄美月

授课时间

授课教师

教

学

目

标

知识与技能：

通过参与探究活动，对获得的数据进行分析，得出杠杆的平衡条件。

能利用F1l1=F2l2进行计算。

过程与方法：

体验、经历探究过程，从而培养学生动手实验能力、操作能力和协作能力。

情感态度与价值观：

培养探索杠杆在日常生活中应用的道理，提高对物理学科的学习兴趣，培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。

重点

通过实验探究，探索杠杆的平衡条件。

难点

实验探究的过程

教

学

过

程

教

学

过

程

一、新课引入

复习上节课学习的内容：

1、杠杆五要素

2、画出杠杆的力臂

板书：

【杠杆平衡的条件】

回忆平衡的概念，平衡状态：

物体在两个力的作用下处于匀速运动状态或者静止状态时，我们就说这个物体处于平衡状态。

对于杠杆，就是指在杠杆在两个力的作用下处于匀速转动或者静止状态。

我们知道，杠杆的两个力，一个是动力，一个是阻力，当杠杆在这两个力的作用下处于静止状态时，杠杆就处于平衡状态了。

杠杆在什么样的条件下才会处于平衡状态呢？

下面我们通过实验进行探究。

二、新课教学

实验探究：

一、提出问题：

当杠杆在动力和阻力的作用下处于静止状态时，我们就说杠杆就处于平衡状态了。

那么杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在什么样的关系呢？

二、猜想与假设：

让学生发挥自己的想象力，大胆猜想。

动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在什么样的关系。

三、制定计划与设计实验：

想要验证自己的猜想是否正确，我们就要开展实验进行验证。

下面我们就用如图9—3所示的装置进行实验。

老师出示实验装置及器材：

杠杆和支架、钩码、刻度尺、线

四、进行实验与收集证据：

第一步：

调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

第二步：

在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码的重力。

第三步：

把支点右边的钩码当做动力F1,支点右左边的钩码当做阻力F2,用刻度尺量出动力臂l1和阻力臂l2。

并记录入表格。

第四步：

改变悬挂的钩码数量，移动其悬挂的位置，使杠杆再次平衡，分别记录数据。

如此重复三次。

实验次数

动力F1（N）

动力臂L1（cm）

阻力F2（N）

阻力臂L2（cm）

1

2

3

依据表中记录的数据进行分析处理，和前面的猜想与假设对照，得出什么结论？

五、交流与合作：

和同学交流所得结论，如果大家结论一致，并且有充足的理由说明这个结论是正确的，那么，你可能得到了杠杆平衡的条件。

让同学们对自己的收集的数据进行分析，得出结论，老师做总结：

杠杆平衡的条件是：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1·L1=F2·L2

六、评估：

我们已经得出杠杆平衡的条件，这个规律对杠杆的应用友很重要的意义，因为我们在使用杠杆时都是在平衡状态下使用杠杆的。

从杠杆平衡的条件可知，力和力臂的大小成反比，力臂越长，力越小。

计算时，单位要统一，动力和阻力的单位，动力臂和阻力臂的单位要统一。

三、随堂巩固

1、有一根米尺, 在中点支起, 两边挂上砝码后, 恰能平衡在水平位置, 如图. 那么, 在下列几种情况下, 还能使米尺保持平衡的是:

（    ）

A. 左右两边的砝码各减少一个

B. 左、右两边的砝码各向里移动1格

C. 左右两边的砝码各减少一半

D. 左右两边的砝码各向外移动1格

2、用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉, 已知道钉对道钉撬的阻力是4000牛, 动力臂是1.2米, 阻力臂是6厘米, 则加在道钉撬上的动力应是________牛.

3、一把不计自重的杆秤，提纽到秤钩的距离是4cm，秤砣的质量为200g，用这把秤来称量质量是1kg的物体，秤砣离提纽_________cm时秤杆才平衡．若长期使用后秤砣磨损，继续用它称量货物时测量值将比真实值__________．

四、课堂小结：

本节课主要是通过实验探究得出杠杆平衡的条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1·L1=F2·L2

教师个性化修改

板

书

设

计

科学探究杠杆平衡条件

杠杆平衡的条件：

F1·L1=F2·L2

教

学

反

思

课题

杠杆的分类

主备教师

黄美月

授课时间

授课教师

教

学

目

标

知识与技能：

了解杠杆的分类及应用，学会根据力臂对杠杆进行分类。

过程与方法：

结合生活生产实际，对杠杆进行简单的分类

情感态度与价值观：

培养学生热爱生活，热爱科学的精神，良好的科学素养

重点

杠杆的分类及应用

难点

会根据力臂对杠杆进行分类

教

学

过

程

教

学

过

程

一、新课引入

复习杠杆的定义，及其五要素，举例说说生活中那些属于杠杆。

二、新课教学

现象探究：

剪刀是我们日常生活中常见的工具，不同行业的剪刀不同，各有特色：

裁缝用的剪刀刀刃比我们平时用的长很多，是因为裁缝用剪刀剪布料，阻力小，长的刀刃可以一次剪下更长的布料。

剪铁皮的剪刀，手柄比刀刃长很多，剪铁皮时，阻力很大，手柄长了，可以省不少的力。

由这两种剪刀可以看出，有的杠杆可以省距离，有的可以省力。

观察课本167页图9—4生活中的杠杆，对其中的杠杆进行分类，说说分类的依据。

点名提问:

教师总结：

图A费了距离，省了力；B费了距离，省了力；

C费了距离，但是省了力；D费了力，但是省距离。

所以，通过分类，我们知道有的杠杆可以省距离，有的可以省力。

根据杠杆的用途，可以分为省力杠杆和费力杠杆，还有的杠杆既不省力，也不省距离，叫等臂杠杆。

既省力又省距离的杠杆是不存在的。

板书;

杠杆的分类：

省力杠杆：

省力但不省距离

费力杠杆：

费力但省距离

等臂杠杆：

既不省力，也不省距离

点名提问：

生活中哪些杠杆属于省力杠杆，哪些属于费力杠杆，哪些属于等臂杠杆呢？

请大家找一找，举两个例子！

评价对错;

知识延伸：

判断一个杠杆是省力还是费力，要通过比较动力臂和阻力臂的大小来确定。

这就要先画出杠杆示意图，在图上把杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂都表示出来，建立直观的图景，才易于判断。

作图：

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆

总结;通过作图我们可以看出三种杠杆的动力与阻力，动力臂与阻力臂的关系：

F1＜F2F1＞F2F1=F2

L1＞L2L1＜L2L1=L2

所以我们可以判断：

L1＞L2时，为省力杠杆，L1＜L2时，为费力杠杆，L1=L2时，为等臂杠杆。

因此，对应的例子有：

开瓶器、杆秤、羊角锤镊子、筷子、钓鱼竿天平

巩固练习：

分别判断图9—4，9—1所示的各种杠杆分别属于哪种杠杆。

从以上这些例子我们不难看出，省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用，费力杠杆在阻力不大的情况下，为了节省距离，使用起来方便。

不仅生产和生活中有许多杠杆，人体中的某些部位也具有杠杆的功能。

如图9—5所示，骨骼在肌肉提供的动力下绕肘关节转动，当人用手端起茶杯的时候，前臂骨相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。

杠杆在我国古代就有了巧妙的应用，如捣米的舂汲水的桔，都利用了杠杆的原理。

都是属于省力杠杆。

三、随堂巩固

巩固练习：

分别判断图9—4，9—1所示的各种杠杆分别属于哪种杠杆。

课后作业第三题

四、课堂小结

本节课主要是让学生了解杠杆的分类及应用，学会根据力臂对杠杆进行分类

教师个性化修改

板

书

设

计

杠杆的分类：

省力杠杆：

省力但不省距离。

F1＜F2L1＞L2

费力杠杆：

费力但省距离F1＞F2L1＜L2

等臂杠杆：

既不省力，也不省距离F1=F2L1=L2

教

学

反

思

课题

杠杆的平衡条件复习课

主备教师

黄美月

授课时间

授课教师

教

学

目

标

知识与技能：

掌握杠杆的五要素、理解并灵活运用杠杆的平衡条件，会对杠杆进行简单的归类

过程与方法：

通过对本节知识点系统的整理复习，培养学生的归纳总结能力、形成系统的知识结构

情感态度与价值观：

提高学习的积极性，培养良好的逻辑思维，严谨的科学思维

重点

掌握杠杆的五要素、理解并灵活运用杠杆的平衡条件

难点

理解并灵活运用杠杆的平衡条件

教

学

过

程

教

学

过

程

一、重要知识点回顾

杠杆的定义：

在力的作用下，能绕着某一固定点转动的硬棒，在物理学中叫杠杆。

杠杆的五要素：

支点（O）：

杠杆绕着转动的固定点。

动力（F1）：

作用在杠杆上使杠杆转动的力。

动力臂（l1）：

从支点到动力作用线的距离。

阻力（F2）：

阻碍杠杆转动的力。

阻力臂（l2）：

从支点到阻力作用线的距离。

杠杆平衡的条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

即F1·L1=F2·L2

杠杆的分类：

省力杠杆：

省力但不省距离F1＜F2L1＞L2

费力杠杆：

费力但省距离F1＞F2L1＜L2

等臂杠杆：

既不省力，也不省距离F1=F2L1=L2

二、重难点解析

（一）对杠杆的理解

杠杆是硬物，不一定是棒，只要硬，不会在力的作用下变形即可。

形状：

直的，弯的，不规则的都可以，

必备两个条件：

有作用力存在，在该作用力的作用下绕固定点转动。

广泛性：

生产和生活中的许多工具都是杠杆。

（二）杠杆的五要素

支点：

一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，中间部分，或者其它位置。

可以是具体可见的，本来就有的，也可以是在使用的时候借助外界而产生的。

动力：

使杠杆转动的力，一般来自外界。

阻力：

阻碍杠杆转动的力。

动力和阻力有时是相对而言的，可以将任意的一方作为动力，另一方作为阻力。

但是它们的受力物都是杠杆，作用点都在杠杆上。

力的作用线：

沿着力的方向作的延长线，可以正向，可以反向。

作成虚线。

力臂：

①支点到力的作用线的距离，是点到线的距离，而不是点到点的距离。

②有时直接在杠杆上（当力的作用线与杠杆垂直时），多数情况下不在杠杆上。

要人为的去作，作成虚线。

③动力臂和阻力臂有时位于支点的两侧，有时位于支点的同侧。

当力的作用线过支点时，力臂为零。

④力臂是个长度，单位是长度单位。

动力臂和阻力臂的单位要统一。

⑤在作图时，要用一个大括号表示力臂。

（三）杠杆平衡的条件

由公式变形可得F1/F2==L2/L1，可以进行计算。

力和力臂的大小相反，力臂越长，力越小。

计算时，单位要统一，动力和阻力的单位，动力臂和阻力臂的单位要统一。

从公式可以看出：

当动力和阻力，动力臂和阻力臂成倍的改变时，杠杆仍然处于平衡状态。

而当动力和阻力，动力臂和阻力臂增加或者减少相同的数时，杠杆不一定平衡。

（四）杠杆的分类

会判断杠杆是属于哪种杠杆：

一方面是根据分类依据进行判断；一方面是根据日常生活中，我们使用的目的是省力，还是省距离，带来使用上的方便。

三、随堂巩固

1.作图练习

①钉锤撬钉子

鱼竿钓鱼

压跷跷板

2.用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉, 已知道钉对道钉撬的阻力是4000牛, 动力臂是1.2米, 阻力臂是6厘米, 则加在道钉撬上的动力应是________牛.

3.将下列杠杆进行分类：

开瓶器镊子火钳斧头锄头铁铲扁担天平筷子扳手铡刀

4.一杠杆在动力为2N,动力臂为5厘米，阻力为4N的情况下处于平衡状态，求阻力臂？

如果将其力臂各增加3厘米，还能平衡吗？

如果将其动力和阻力分别减小1N，还能平衡吗？

请你通过改变力臂的方式，使它再一次平衡。

四、课堂小结

本节课主要复习了本节的主要知识点：

杠杆的定义、五要素、杠杆平衡的条件、杠杆的分类，并做出补充和强调，同时加入练习，在解决实际问题的过程中巩固知识。

尤其对作图作了重点的分析和练习，以巩固杠杆的五要素。

教师个性化修改

板

书

设

计

杠杆的定义：

在力的作用下，能绕着某一固定点转动的硬棒，在物理学中叫杠杆。

杠杆的五要素：

支点（O）动力（F1）动力臂（l1）阻力（F2）阻力臂（l2）

杠杆平衡的条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂即F1·L1=F2·L2

杠杆的分类：

省力杠杆费力杠杆等臂杠杆

教

学

反

思