初中物理沪教版八年级下册第四章 机械和功4.1 简单机械学案设计

课题：4.1杠杆 杠杆的平衡条件（杠杆）

1、播放录像：往届学生做大型联动机械装置《能量的传递与转移》录像，思考录像中有哪些你认识的机械？

2、学生实验：钉有骑马钉的硬纸板、螺丝刀和小木块，请用给出的器材将硬纸板上的骑马钉起出，展示并说明方法。

课堂导学一:简单机械的种类和杠杆（阅读课本P3－4图片及文字，完成下列问题）

1、无论外观多么复杂，多么先进的机械，其实都是由       、      、     和      等简单机械组合而成的。

2、从古到今，人们总用硬棒作为工具，在利用硬棒撬动重物时，硬棒都绕着一个       在      。人们把                                 叫杠杆。我们刚才撬骑马钉用的螺丝刀    杠杆。

3、在使用杠杆时，绕着转动的       叫支点；                    的力叫动力，用     表示；                      的力叫阻力，用     表示；通过           作一条直线叫力的作用线；                           叫动力臂，用   表示；                           叫阻力臂，用   表示。

4、将下列杠杆的五要素补充完整

课堂导学二:杠杆的平衡

1、物体处于       或               状态叫物体的平衡状态。杠杆处于      或              叫杠杆的平衡状态。

2、观察桌面上的杠杆，利用弹簧测力计或钩码使杠杆在水平位置平衡，应如何挂钩码或用弹簧测力计施加力？试一试并将实验结果画在图上，找出其五要素也画在图中。（多种方法可画在后面的图中）

3、要使杠杆平衡，用力的方向有什么规律？当动力和阻力在           时，两力的方向        ，当动力和阻力在           时，两力的方向        。总之一个力使杠杆沿          方向转动，另一个力使杠杆沿          方向转动。

4、根据上述活动（或玩跷跷板的经验）猜想：决定杠杆平衡条件的因素可能有哪些？

课题：4.1杠杆 杠杆的平衡条件（杠杆）

课堂导学三：实验名称：探究杠杆的平衡条件

实验目的

1、通过本次实验中，让杠杆在水平位置平衡，了解到设计实验探究的科学思想。

2、获得杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂    F1×L1=F2×L2

实验器材：杠杆、支架、一盒钩码、固定在杠杆上的挂物环、弹簧测力计。

实验要求：会组装杠杆，探究杠杆的平衡条件。

实验步骤：1、把杠杆安装在支架上，使其能灵活地绕支点转动，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于水平静止状态，使杠杆水平静止。

2、先在支点左侧，20cm处挂一个0.5N的钩码，试一试需要在支点的右侧10cm处挂几个钩码，能够使杠杆再一次水平静止，杠杆水平静止后，将实验所测数据填入实验记录的表格内，将作用在杠杆左边的力，作为动力F1，则F1=0.5N，动力臂L1为20cm，F1×L1=10N·cm将作用在杠杆右侧的力为F2，F2=1N，阻力臂L2为    ，F2×L2=    N·cm（改变钩码的位置和钩码的个数，再做一次实验，）

3、将支点左侧，距支点5cm处，挂3个钩码，试试看，在支点右边15cm处，需要挂几个钩码可以使杠杆再次水平静止。待杠杆在水平位置平衡后，把实验数据填入记录表格内，动力F1，F1=1.5N，动力臂L1为5cm，F1×L1=7.5N·cm，作用在杠杆右侧的力为F2，F2=0.5N，阻力臂L2为     cm，F2×L2=   N·cm.

4、将支点左侧，距支点5cm处，挂3个钩码保持不变，在杠杆支点的同侧距支点15cm处用弹簧测力计竖直向上拉着杠杆，使杠杆仍在    位置平衡，读出弹簧测力计示数，记为阻力F2，记下F1=1.5N，动力臂L1为5cm，F1×L1=7.5N·cm，阻力F2＝    和对应的阻力臂L2为     ，F2×L2=      N·cm。将实验所测数据填入实验记录的表格内，

5、通过四次记录的实验数据，进行对比分析，

附表：

结论：a、杠杆的平衡状态是指杠杆处于    状态，或者       状态，静止时的位置不一定是在       位置。

b、杠杆处于平衡状态时，                                             .

思考：1、使杠杆在水平位置平衡目的是                                。

2、使用弹簧测力计时，弹簧测力计的拉力方向            ，这们做的目的是               。

3、若使用弹簧测力计时，弹簧测力计的拉力方向不在竖直方向而是向斜拉，示数会       ，原因是斜拉时，杠杆的             。

课堂导学四:杠杆的应用

5、撬棒、切纸刀和钢丝钳等工具的动力臂　　阻力臂，杠杆平衡时动力　　阻力，使用它们可以　　　，这类杠杆叫做　　　　　。

6、食品钳、镊子等工具的动力臂　　阻力臂，杠杆平衡时动力　　阻力，使用它们可以　　　　，这类杠杆叫做　　　　　。

7、天平也是杠杆，是一个动力臂　　阻力臂的杠杆，虽然使用这类杠杆既不省力，也不省距离，但它可以　　　　　　　　。

8、下列杠杆　　　　　是省力的，　　　　　是省力的，　　　　是等臂的A、火钳　B、摩天轮　C、铁皮剪　D、筷子　E、理发剪　F、起子　G、天平　　　H、道钉撬　I、羊角锤　J、钓杆

观看录像：杠杆的应用

练习：一位体重约为５００N的同学在做俯卧撑，如图示，P为重心，试计算地面对他双手的作用力。