初中物理教科版八年级下册第十一章 机械与功1 杠杆教案

1.杠  杆

教学目标

三维目标要求

一、知识与技能

1.知道什么是杠杆。

2.理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。

3.知道杠杆平衡的条件。

二、过程与方法

1.通过举例认识杠杆，会分析杠杆的几个概念。

2.经历“探究杠杆平衡条件”的过程。

三、情感态度与价值观

体验科学探究的乐趣，了解杠杆在生活中的应用。

教学重点和难点

一、教学重点

1.认识杠杆，知道杠杆的五要素。

2.探究杠杆的平衡条件。

二、教学难点

    会画力臂。

教学过程

情景导入

阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”

　　置疑：阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗？

阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆，也就是这节课要研究的问题。

多媒体展示：铡纸刀、瓶起子、剪枝剪、抽水机等工具进行劳动；让学生找出它们的共同特点。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。

教学活动

一、杠杆

找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。

分析使用时有一固定点。要求学生分析其余杠杆的固定点。

1、得到杠杆概念：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。

“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体，可以是直的也可是弯的，形状也可以是各种各样的，可是方的、圆的等。但必须是坚硬的。 、

　老教授撬石头进行分析，画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

2.杠杆五要素。　认识杠杆的几个概念：

（1）支点 ( O ) ：杠杆绕着转动的固定点。

（2）动力 ( F1 ) ：使杠杆转动的力。

（3）阻力 ( F2 ) ：阻碍杠杆转动的力。

（4）动力臂 ( Ｌ1 ) ：支点到动力作用线的距离。

（5）阻力臂 ( Ｌ2 ) ：支点到阻力作用线的距离。

力臂是支点到力的作用线的距离，作力臂的步骤：

（1）找准支点；

（2）沿力的方向作出力的作用线；

（3）从支点向力的作用线画垂线；

（4）标出力臂。

教师列举杠杆撬石块的例子分析五个概念。画出杠杆撬石块中的各种物理量。如图所示。

　　支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。如图所示，我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动，其中O点是不动的，所以O点就是支点。

　　力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，如图所示，动力的作用线是从A点起沿F1方向的直线。

　　从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂Ｌ1，从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂Ｌ2了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线，只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来，就不难解决力臂作法这一难点。

　　必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，如图所示，不能把OA和OB作为动力臂和阻力臂。

　让学生在黑板上画出杠杆的示意图，画出它们的支点、动力、动力臂和阻力、阻力臂。

二、 杠杆的平衡条件

　　分析桌上的实验器材-杠杆处于什么状态？回忆满足平衡状态的条件是什么？

　　杠杆的平衡与哪些因素有关，有什么样的关系？

与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。

1.杠杆平衡。

当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫作杠杆平衡。

阅读教材P73，观察：杠杆平衡。如图11-1-6。

（1）如图（a）是一个平衡的杠杆，移动一边钩码的悬挂点，会产生什么现象？
（2）如图（b）所示，用带杆的滑轮向左或向右推动右边挂钩码的悬线，改变作用力的方向，这时会产生什么现象？

结论：杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。

3.实验探究：杠杆的平衡条件。

我们把刚才杠杆所处的状态叫杠杆的平衡，所谓杠杆的平衡就是杠杆处于静止状态，那么杠杆的平衡跟哪些因素有关呢？

阅读教材P74，实验探究：杠杆的平衡条件。如图11-1-8。

（1）猜想：

（2）设计实验：

（3）进行实验：

①把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。

②给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重量。

把支点右边的钩码重量当作动力F1，支点左边的钩码重量当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；把相应的数值填入表中。

③改变力和力臂的数值，再做两次实验。

（4）分析论证，得出结论：根据表中的数据进行分析，例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系。

杠杆的平衡条件：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂

或写成：F1L1＝F2L2

它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。

杠杆应用:小兔子分萝卜

板书设计

杠  杆

1、定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆

2、五要素：

3、探究杠杆的平衡条件