八年級(jí)物理下冊(cè)9.1杠桿學(xué)案3(無(wú)答案)(新版)北師大版

1、、杠桿學(xué)習(xí)要求1 .知識(shí)與技能(1)通過(guò)觀察生活和生產(chǎn)勞動(dòng)中的各種杠桿，提取出共同的特征， 并能在杠桿上確認(rèn)動(dòng)力、阻力、支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂；(2)能根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)杠桿的使用、特點(diǎn)以及作用效果等進(jìn)行分類2 .過(guò)程與方法通過(guò)參與科學(xué)探究活動(dòng)， 能對(duì)杠桿平衡條件進(jìn)行猜想與假設(shè)，并設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案， 對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理，得出杠桿平衡條件 .3 .情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生探索杠桿在日常生活中應(yīng)用的興趣.通過(guò)了解我國(guó)勞動(dòng)人民對(duì)杠桿的研究和應(yīng)用，激發(fā)對(duì)祖國(guó)古代文明的自豪感，更加熱愛(ài)祖國(guó)二、整體感知杠桿平衡條件動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂，即FlLl=F2L2分類省力杠桿當(dāng) LlL2 時(shí)，F(xiàn)lVF2,省力

2、但費(fèi)距離費(fèi)力杠桿當(dāng) LlL2 時(shí) FlF2,費(fèi)力但省距離等臂杠桿當(dāng) Ll=L2 時(shí) Fl = F2, 不省力也/、費(fèi)力， 不省距離也不費(fèi)距離三、相關(guān)知識(shí)阿基米德發(fā)現(xiàn)杠桿原理人們從遠(yuǎn)古時(shí)代起就懂得巧妙地利用杠桿.在埃及造金字塔的時(shí)候，奴隸們就利用杠桿把沉重的石塊撬起.造船工人用杠桿架設(shè)桅桿，人們用汲水吊桿從井里取水.杠桿為什么有如此妙用呢？當(dāng)時(shí)，有人認(rèn)為這是“魔性”.阿基米德卻不相信這一點(diǎn)，他堅(jiān)信，自然界中的現(xiàn)象，總有自然的原因來(lái)解釋， 杠桿作用也有它自然的原因.他經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算,終于確立了杠桿的平衡定律，就是“力臂和力成反比例”.他還推斷，只要能夠取得適當(dāng)?shù)母軛U長(zhǎng)度，任何重量都可以用

3、很小的力量舉起來(lái). 他還曾經(jīng)說(shuō)過(guò)這樣的豪言壯語(yǔ)：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起地球. ”當(dāng)時(shí)， 阿基米德所在敘拉古王國(guó)的國(guó)王認(rèn)定阿基米德是在吹牛. 恰好， 國(guó)王遇到了難題，他替埃及國(guó)王造了一艘大船，但動(dòng)員了全城的人，也無(wú)法把船推下水，于是，國(guó)王想考驗(yàn)這位吹牛者.阿基米德利用杠桿、滑輪的原理設(shè)計(jì)制造了一套巧妙的機(jī)械，準(zhǔn)備好后，他把一根粗繩一端交給國(guó)王，國(guó)王只輕輕一拉，大船便慢慢地移動(dòng)起來(lái)，順利地滑下了水. 國(guó)王驚奇不已，向全國(guó)發(fā)出布告：“從此以后，無(wú)論阿基米德講什么，都要相信他”四、學(xué)法點(diǎn)撥要把機(jī)械或工具中是杠桿的部分用直線（或曲線）畫(huà)出，確定支點(diǎn)，畫(huà)出動(dòng)力和阻力，作用點(diǎn)都在杠桿上，如果動(dòng)力是使杠桿

4、朝順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，那么就把使杠桿向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)的力叫阻力，如果不只一個(gè)動(dòng)力（或阻力），那就都應(yīng)畫(huà)上，標(biāo)明作用點(diǎn)和方向，然后就是畫(huà)力臂（支點(diǎn)到力的作用線的距離），最后列出平衡條件的方程，并求解.教材知識(shí)全解一、什么是杠桿探究：通過(guò)觀察抽水機(jī)手柄，蹺蹺板、剪刀、板子、撬棒等實(shí)例，了解杠桿的特點(diǎn).杠桿的定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿.注意一根硬棒能成為杠桿，應(yīng)具備兩個(gè)條件：（ 1 ）要有力的作用；（ 2） 能繞某固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng). 兩個(gè)條件缺一不可. 例如： 瓶蓋起子在沒(méi)有使用時(shí)就不能稱為杠桿.杠桿的形狀可以是直的，也可以是彎的，但必須是硬的. 支點(diǎn)可以在杠桿的一端，也

5、可以在杠桿上的其他位置。想想議議杠桿一定是直的嗎？二、杠桿力臂的畫(huà)法杠桿的五要素，是學(xué)習(xí)杠桿的基礎(chǔ)，要學(xué)習(xí)好杠桿必須明確五要素的確切位置. 如圖所示.支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用“ 。表示.動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F 1”表示.阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用“F 2”表示.注思不論動(dòng)力還是阻力，杠桿都是受力物體，作用于杠桿的物體都是施力物體動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，用“L 1”表示.阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，用“L2”表示.要正確畫(huà)出杠桿上各力的力臂，首先要明確力臂的概念， 力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，是解決杠桿問(wèn)題的關(guān)鍵 .再按下述步驟完成即可.首先在杠桿的示意圖上，

6、確定支點(diǎn)O畫(huà)好動(dòng)力作用線及阻力作用線，畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長(zhǎng)再?gòu)闹c(diǎn)O向力的作用線引垂線， 畫(huà)出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂，力臂用虛線（或?qū)嵕€）表示并用大括號(hào)勾出，在旁邊標(biāo)上字母Li或L2分別表示動(dòng)力臂或阻力臂.注思力臂的畫(huà)法，可以用下面簡(jiǎn)單的順口溜記?。阂徽尹c(diǎn)，二畫(huà)線，三作垂線段 想想議議動(dòng)力臂Li與阻力臂L2之和一定等于杠桿的長(zhǎng)度嗎？三、杠桿的平衡條件（即杠桿原理）探究：提出問(wèn)題：杠桿的平衡條件猜想與假說(shuō)：杠桿要平衡，可能動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂，也可能動(dòng)力加動(dòng)力臂等于阻力加阻力臂，也可能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：器材：杠桿和支架、鉤碼、尺、線步驟：1 .調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠

7、桿在水平位置平衡2 .照?qǐng)D中那樣，在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼， 調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置重新平衡.這時(shí)杠桿兩邊受到鉤碼的作用力都等于鉤碼重AiAT把支點(diǎn)右方的鉤碼重當(dāng)作動(dòng)力F1,支點(diǎn)左方的鉤碼重當(dāng)作阻力F2；用尺量出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂Li和阻力臂L2；把Fi、Li、F2、L2的數(shù)值填入下表中實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力Fi(N)動(dòng)力臂Li(cm)動(dòng)力x動(dòng)力臂阻力F2(N)阻力臂L2(cm)阻力X阻力臂i233 .改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)，將結(jié)果填入上表4 .求出各次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力X動(dòng)力臂和阻力X阻力臂的值.你能歸納出杠桿的平衡條件嗎？說(shuō)明杠桿平衡：杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡，注意我們?cè)?/p>

8、實(shí)驗(yàn)室所做的杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)，是在杠桿水平位置平衡進(jìn)行的，但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中，這樣的平衡是不多的，在許多情況下，杠桿是傾斜靜止，這是因?yàn)楦軛U受到幾個(gè)相互平衡力作用，所以說(shuō)杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成平衡狀態(tài).杠桿平衡條件表達(dá)式：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力x阻力臂動(dòng)力_阻力臂即阻力一動(dòng)力曾公式表不為：FiLi=F2L2區(qū)一組即凡， 注思從杠桿的平衡可知，力和力臂的大小成反比，即力臂越長(zhǎng)，力就越小. 計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一，即動(dòng)力和阻力的單位要統(tǒng)一，動(dòng)力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一.四、杠桿的分類（三種杠桿）動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，即省力杠桿例如：手推車、瓶蓋起子等動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿，即費(fèi)力杠桿例如：縫紉機(jī)腳踏板，理發(fā)剪刀等動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿，即等臂杠桿例如：天平注意省力杠桿，省力但費(fèi)距離；費(fèi)力杠桿，費(fèi)力但省距離；又省力又省距離的杠桿是沒(méi)有的判定使用杠桿省力還是費(fèi)力