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杠杆是生活中常见的简单机械。学生每天都会接触剪刀、指甲剪、夹子等工具,但仅仅是会使用,没有深入地探究这些物体的特点。从学生身边熟悉的物体入手,引导学生认识杠杆,深入探究其平衡条件,进而将学生认识到的物理知识及科学研究方法与社会实践结合起来,符合课程基本理念。
学生有“力与运动”知识作为基础,已经初步了解了平衡的概念,对力的作用效果与力的三要素之间的关系已有初步认识。在探究平衡条件时,学生结合天平的使用,对钩码挂在哪边产生什么效果有直观的理解。可以由浅入深学习本节内容。
通过本节课的讲述,教室明显感觉到杠杆力臂的得出是本节一个难点。学生可能并不清楚自己要做什么,目的是什么。这与教师的初次尝试,引导不够熟练有很大关系。但总体学生还是可以通过画图理解力臂的定义。
至于平衡条件的得出,放手让学生自己去做,效果还可以。
杠杆是鲁科版第九章第一节的内容,是“力和运动”知识的加深和拓展,表现在由原来的物体受力平动,拓展到杠杆受力转动。从二力平衡条件发展到杠杆平衡条件;物体受力平动的效果和力的三要素有关,而杠杆受力转动的效果不仅跟力的三要素有关,还与支点的位置有关。因此,引导学生自主发现杠杆的特征比直接告诉要好得多。
本节课内容包括:什么是杠杆?杠杆的五要素,研究杠杆的平衡条件,以及应用杠杆的分类。其中理解力臂的概念并画出力臂,实验探究杠杆的平衡条件是本节课的主要内容。教材把实验和结论紧密结合起来,加深了学生对知识的理解,为学生学习杠杆的应用及变形杠杆打下了基础。
杠杆及其平衡条件
体验一:
体验二:
杠杆在动力、阻力作用下静止或者匀速转动,我们称之为杠杆平衡。
达标训练
1、请在图1中画出动力F1的力臂l1。
画出图2中新型核桃夹手柄受到力F的力臂。
2、在探究杠杆的平衡条件的实验中:
①小明将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆右端下倾,那么他应该将杠杆左端的螺母向___(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
②实验时只有8个相同的钩码,现已在左端A点挂有4个钩码,如图所示,为使杠杆平衡,钩码应挂在何处?(请设计两种方案,在下图中画出)
杠 杆
一、教学目标:
1、知道什么是杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆。
2、通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件,会用杠杆的平衡条件解决实际问题。
3、简单了解古代劳动人民对杠杆的研究和应用,了解人类使用机械的历史发展过程,培养民族自豪感及爱国主义热情。
教具:杠杆、支架、钩码、尺、线等
三、导入
章首图(板书课题)
新授
师:那么什么是杠杆呢?
(一)杠杆定义
同学们:
我们来模拟一个日常生活中的一种现象,怎样用一支棍撬起一块大石头?(模拟撬铁架台)
师:在模拟这个过程中,我们用了一支硬棒,而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下,绕着一个固定的点转动,象这样的一支硬棒叫杠杆。
处理转动的方向问题,引出杠杆平衡。
(二)杠杆的五个要素:
师:要想了解杠杆,需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词,为了学习的方便,我们可以把这个图画出来。
支点:杠杆绕着转动的点(O)(用红笔标出)
动力:使杠杆转动的力。(F1)
注意:动力指的是作用在杠杆上的力,受力物体是杠杆,动力作用点在杠杆上。
阻力:阻止杠杆转动的力。(F2)
同样,阻力也是作用在杠杆上的力,受力物体同样是杠杆,阻力作用点也在杠杆上。
动力臂:从支点到动力作用线的距离。(l1)
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(l2)
师:我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。
(三)实验:研究杠杆的平衡条件
师:我们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的,所谓的平衡指的是杠杆在水平位置上静止,或匀速转动。在我们这个实验中的第一步应该把杠杆在水平位置上调平,为什么这样做,请同学们思考一下(解释原因)。请同学们观察一下,如何才能达到这一目的呢?
师:我们采用打破平衡的方法来找出影响杠杆平衡的因素。一个平衡的杠杆,怎么让它不平衡呢?
生:……(讨论得出)
师:杠杆的平衡会受到力的三要素以及支点位置的影响,而力的方向、作用点、支点的位置的变化可以由力臂的变化来反映。
因此影响杠杆平衡的条件由四个变成两个,即力的大小和力臂。
师:在这个实验中我们要做几次?我们用什么来当动力和阻力?为了统一一下标准,我们把支点右边的钩码当动力,支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值,让杠杆达到平衡。我们前后位每四人一组,每组出一名同学负责随时记录数据。好现在请同学们按照课本上的实验步骤开始做实验。(学生实验,教师巡回指导)
找一组的实验数据投影,并分析数据。
师:在这三次实验中,同学们能否找出一个规律来?(请学生回答)
动力×动力臂=阻力×阻力臂
师:对,这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。(板书)
杠杆的平
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