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第1节《杠杆》教学设计
教学目标
1、认识杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。
2、知道杠杆的平衡。
3、知道杠杆的分类,能从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类。
4、知道杠杆的一些应用。
教学重点
1、理解杠杆的平衡条件
2、杠杆的分类
教学难点
1、从常见的工具和简单机械中识别杠杆,理解力臂的概念
2、从常见的工具和简单机械中识别杠杆的种类,理解省力、费力和等臂杠杆的具体应用
教学准备
课件,导学案
教学方法
先学后教,学案导学,合作达标
教学后记
教学环节
教师活动
学生活动
备注
一、创设情景,明确目标
一、引入新课
请学生阅读教材引言部分,使学生了解简单机械在生产、生活中有广泛的应用,认识到学好这部分知识具有实际的意义,自然引入杠杆一节的学习内容。
二、什么是杠杆?
出示一些实物,象瓶起子,剪刀等并演示如何使用。
请学生归纳其相同点。
1、定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
请学生介绍生活中还有哪些物体可以看作杠杆?
要点:(1)硬棒
(2)绕着固定点转动
三、几个名词
1、动力:使杠杆转动的力F1
2、阻力:阻碍杠杆转动的力F2
3、支点:绕着转动的那个点O
4、动力臂:从支点到动力作用线的距离l1
5、阻力臂:从支点到阻力作用线的距离l2
PS:力的作用线指的是经过力的作用点沿力的方向所在的直线。
力臂不是支点到力的作用点的距离!
四、探究杠杆的平衡条件
1、什么叫杠杆的平衡
杠杆静止或匀速转动状态称为杠杆的平衡。
2、小实验:请一个大同学和一个小同学做推门比赛。(大同学推靠近门轴方向,小同学推远离门轴方向)
通过亲自动手,感受平衡时应与力的大小和作用点等因素有关。为下面探究中的猜想做铺垫。
3、探究过程
(1)提出问题:杠杆的平衡条件是什么?
(2)猜想与假设:从刚才的实验出发,引导学生猜想。
(3)设计实验,制订计划
(4)进行实验,收集证据
(5)分析与归纳:
杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂
写成:F1l1=F2l2或EQ/F(F1,F2)=EQ/F(l2,l1)
即:力与力臂成反比
(6)评估:
a、为什么在实验前,要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡?
b、如果不用钩码而用弹簧测力计进行实验,应注意什么问题?
五、杠杆的种类
从杠杆的平衡条件可知,当杠杆平衡时,力与力臂成反比,所以可以得出以下几个结论:
1、当l1>l2,F1<F2,说明使用这种杠杆时省力。我们把这种杠杆叫做省力杠杆,如:撬棒,瓶盖起子,园艺剪刀等。
2、当l1<l2,F1>F2,说明使用这种杠杆时费力。我们把这种杠杆叫做费力杠杆,如:钓鱼杆,缝纫机踏板,理发剪刀等。
3、当l1=l2,F1=F2,说明使用这种杠杆时即不省力也不费力。我们把这种杠杆叫做等臂杠杆,如:天平等。
分类是物理学中一个比较重要的方法,学生可以列举以前所学过的分类方法,如固体可以分为晶体和非晶体等。在学习了杠杆的分类后,请学生尽量列举每种杠杆的实物。
六、杠杆的应用
分析生活中的实物,大家共同讨论这属于什么杠杆,它们有什么好处?又有什么缺点?为什么做成这个样子。然后归纳:
1、省力杠杆,可以省力,但比较费距离。
2、费力杠杆,虽然费力,但可以省距离。
资源库本环节应当以开放性教学为主,请学生列举生活中的杠杆,大家共同讨论其结构,用途,以及是不是可以进行改进?
七、练习
1、如图,是用一根木棒在撬石头,这根木棒的特点有:①木棒不易;②能在力F的作用下围绕着旋转。我们就可以把这根木棒叫。
资源库2、在上题中,我们从O点作一条MN的垂线,这条垂线的长度就是力F的。
MN这条直线就是力F的。
3、下列物体中不能看成杠杆的是()
A、筷子B、火钳C、剪刀D、橡皮筋
4、杠杆的平衡条件是;如果分别用不同方向的三个力作用于杠杆的
A点,都能使图所示的杠杆平衡,那么最小的力是。
资源库5、生活中的杠杆可以分成三类,一是省力杠杆,例如;二是,例如;三是等臂杠杆,例如。(把“钓鱼杆,跷跷板,瓶起子”填在“如”字后的横线上)
6、如图,图中轻质木棒AB可以看成一个杠杆,C点吊一重物,B点用绳子拉着,杠杆的支点是点。请在图中标出动力F1,阻力F2,并画出它们的力臂L1、L2。如果木棒静止,,则等式:F1L1=成立。
7、用一根细棉线把一段直铁丝吊起来,让铁丝能在水平位置平衡,再将棉线右边的铁丝对折一下,铁丝还能在水平位置平衡吗?实际做做,然后回答:
①你看到的现象是:;
②猜想可能的原因是:;
③猜想的依据是:。
8、用剪纸的剪刀剪一叠较厚的纸,是用剪刀的尖端容易剪断还是用剪刀的中部容易剪断,试试看,并和同学交流一下,讨论是什么原因?利用的物理知识是什么?
9、在探究杠杆平衡条件的活动中,你一定注意了首先调节杠杆在水平位置平衡吧!这样做对你填写书中表格中的哪几项数据有利,为什么?
10、在探究杠杆平衡条件的活动中,我们使用的杠杆两端有两个螺母,它们的作用是。如果不要这两个螺母,请你设计一种装置,使它具有与螺母相同的作用,画出设计草图,加上必要的文字叙述。
11、在探究杠杆平衡条件的活动中,小红发现用2个钩码可以平衡3个钩码。如图,小红想,杠杆平衡,肯定不能光看动力和阻力,可能还与力的作用点到支点的距离有关。于是她反复做了几次实验,分析得出杠杆的平衡条件为:
动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离
老师看后,指出她的不足之处,可小红据理力争,“通过实验得出的结论怎么可能有问题呢?”老师为了让小红相信,拿来一个弹簧测力计,把测力计的挂钩挂在A点上,则…….小红明白了。
①你能说说教老师是怎么做的吗?
②小红在老师的指导下,把自己得出的“平衡条件”等式两边各改了一字,就变成了正确的结论,想一想她是怎么改的?
12、能否用量程为5N的弹簧测力计测一名同学的重?
资源库需要的辅助器材:
应用的物理知识:
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