八年級物理下冊【第十二章 簡單機械】第1節(jié) 杠桿第2課時 杠桿的分類及綜合應(yīng)用（導(dǎo)學(xué)案）

第2課時杠桿的分類及綜合應(yīng)用課題杠桿的分類和綜合運用課型新授課教學(xué)目標學(xué)問與技能1.能依據(jù)確定的標準對杠桿的使用、特點以及作用效果等進行分類.2.知道生活中杠桿的一些應(yīng)用，進一步鞏固學(xué)習(xí)杠桿的相關(guān)學(xué)問.過程與方法1.能從常見的工具和器械中識別杠桿的種類，了解杠桿的應(yīng)用.2.學(xué)會分析試驗現(xiàn)象，查找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，從中歸納出試驗結(jié)論的一般方法.情感、態(tài)度與價值觀關(guān)心生活生產(chǎn)及自然現(xiàn)象中杠桿的使用，樂于在四周生活中發(fā)覺和分析各種杠桿，培育利用杠桿便利自己工作的意識，認識科學(xué)探究中必需有合作精神.教學(xué)重點杠桿的分類與識別.教具預(yù)備多媒體課件.教學(xué)難點能正確地在四周生活中發(fā)覺和分析各種杠桿，具有利用杠桿便利自己工作的意識.教學(xué)課時1課時課前預(yù)習(xí)1.省力杠桿的動力臂大于阻力臂，能省力，但費距離.2.費勁杠桿的動力臂小于阻力臂，不能省力，但省距離.3.等臂杠桿的動力臂等于阻力臂，不省力也不費勁，不省距離也不費距離.4.杠桿在我國古代早就有了許多巧妙的應(yīng)用，有時人們使用動力臂比阻力臂長的杠桿是為了省力；有時卻要使用費勁杠桿，為了省距離.鞏固復(fù)習(xí)老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（老師可針對性地選擇部分難題講解），加強學(xué)生對學(xué)問的鞏固.新課導(dǎo)入老師播放古代中國人修建萬里長城（如圖甲）、古埃及人修建金字塔（如圖乙）的畫面，播放現(xiàn)代機械表、點焊機器人的畫面.老師引導(dǎo)學(xué)生思考：中國人修建萬里長城、古埃及人建金字塔時都利用了杠桿，這些杠桿有什么特點，又有什么作用呢？學(xué)生樂觀討論并發(fā)言：我猜它們可以省力.大家先不要焦急，等我們學(xué)完這節(jié)課后，你就知道了.進行新課學(xué)問點1杠桿的分類老師實物演示：①用開瓶器開瓶蓋；②用指甲鉗剪指甲；③用羊角錘拔釘子；④用鑷子夾砝碼；⑤用筷子夾東西.老師用多媒體展示其各自對應(yīng)杠桿的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生對它們進行分類，并進行新課分析它們的動力臂與阻力臂的大小關(guān)系、動力和阻力的大小關(guān)系.學(xué)生思考、討論、交流，得出結(jié)論：老師出示天平，引導(dǎo)學(xué)生分析得出天平的橫梁屬于杠桿，并畫出天平杠桿的示意圖.老師提出問題：為什么當(dāng)天平橫梁平衡時m物=m碼？學(xué)生討論、交流得出結(jié)論：是因為天平杠桿的特點是l左=l右（等臂）.由杠桿平衡條件F左×l左=F右×l右知：G物=G碼.（讓學(xué)生進一步理解天平的工作原理）老師總結(jié)：天平是生活中常見的第三類杠桿——等臂杠桿，它的特點是：不省力也不省距離，l1=l2.留意：生活中的其他質(zhì)量工具雖然有的利用了杠桿原理，但卻不是等臂杠桿，如桿秤和臺秤，若把秤砣的重力作為動力，則它的橫梁是一個省力杠桿.秤砣本身的質(zhì)量確定小于砣面上標出的質(zhì)量.學(xué)問點2杠桿的綜合運用老師引導(dǎo)學(xué)生回憶杠桿平衡條件的計算公式，并可通過適當(dāng)?shù)睦}讓學(xué)生理解杠桿的綜合運用，并做一些鞏固提升的練習(xí)題.例題1(用多媒體展示)（易錯題）如圖所示，人的體重為600N，人用扁擔(dān)所挑物重100N.不計杠桿重.CO=BO，則人肩頭所受壓力為N，人對地面的壓力為N.解析：要求人肩頭所受的壓力，即求人的肩頭對扁擔(dān)的支持力N，將扁擔(dān)看作一根杠桿，以C點作為支點（留意：要分析人的肩頭對扁擔(dān)的支持力時，必需以C點作為支點，而不能以O(shè)點作為支點，若要求人對C點的作用力時，則應(yīng)以O(shè)點為支點，分析不同的力時，選擇的支點是不同的），以人的肩頭對扁擔(dān)的支持力N作為動力F1，重100N的物體的重力作為阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠桿平衡條件知，則N=2G=200N，值得留意的是，要求人對地面的壓力時，不能誤以為此時的壓力為200N+600N=800N，而應(yīng)將人和物作為一個整體，地面受到人和物對它的壓力，即=600N+100N=700N.（本題是一個難度稍大的綜合題，它考查了力的平衡、杠桿平衡等相關(guān)學(xué)問，老師講解時速度要放慢，幫忙學(xué)生理解）規(guī)律總結(jié)：（1）質(zhì)地均勻的杠桿，其重心在杠桿的幾何中心.一般情況下，杠桿作為一個整體，確定一個重心；但在考慮杠桿各部分對杠桿平衡的影響時，將杠桿分為以杠桿支點為界的兩部分，各確定一個重心，如圖所示.（2）輕質(zhì)杠桿的重力不計.學(xué)問總結(jié)：由于杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，作用在杠桿上的動力，要讓動力F1最小，通常有兩種方法：一個是在阻力F2和阻力臂l2確定的情況下，增大動力臂l1，要使動力最小，則要l1最大.以支點到力的作用點間的線段長作力臂是最長的力臂，相應(yīng)的動力最??；另一個是在阻力F2和動力臂l1確定的情況下，減小阻力臂l2，l2越小，所需的動力F1就越小.答案：200700教學(xué)板書課堂小結(jié)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們了解了杠桿可以分成三種：①省力杠桿（l1>l2，F(xiàn)1<F2，可以省力，但費距離）、②費勁杠桿（l1<l2，F(xiàn)1>F2,費勁，但省距離）、③等臂杠桿（l1=l2，F(xiàn)1=F2，既不省力，也不省距離），我們也熟悉了生活中一些常見的杠桿，并對它進行了分析，了解了它們的廣泛應(yīng)用，最終我們還學(xué)習(xí)了杠桿的綜合運用，并做了相關(guān)練習(xí)，解決了實際生產(chǎn)、生活中的一些問題.教材習(xí)題解答動手動腦學(xué)物理（P80）1.各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿.在圖12.1-5中，哪些是省力杠桿，哪些是費勁杠桿？要剪斷鐵片，應(yīng)當(dāng)使用哪種剪刀？剪紙時應(yīng)當(dāng)使用哪種剪刀？修剪樹枝時應(yīng)使用哪種剪刀？為什么？3.圖12.1-7為指甲剪的示意圖，它有幾個杠桿？分別是省力杠桿，還是費勁杠桿？1.解答：在題圖中，從左至右第1把、第3把是省力杠桿，第2把是費勁杠桿.要剪斷較硬的物體，應(yīng)使用刀把長、刀口較短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪紙時，應(yīng)使用刀把短，刀口長，費勁但省距離的剪刀，即第2把剪刀；修剪樹枝，既要省力，又要有很大的開闔度，應(yīng)用從左至右第3把剪刀.3.解答：指甲剪上有三個杠桿ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠桿，OBD和OED是費勁杠桿.解析：杠桿ABC的支點是B，動力作用在A點，阻力作用在C點，顯然使用時，動力臂長于阻力臂，故為省力杠桿.杠桿OBD和OED的支點是O，其中杠桿OBD的動力作用在B點，阻力作用在D點，杠桿OED的動力作用點在E點，阻力作用在D點，顯然二者的阻力臂大于動力臂，故為費勁杠桿.難題解答例題2(用多媒體展示)人體內(nèi)也存在杠桿.當(dāng)人踮腳時是靠腓腸肌收縮，骨骼和腓腸肌狀況如圖所示，若某人重為500N且AO=2BO，則雙腳同時踮起時，兩只腳的腓腸肌的作用力是N.解析：本題考查人體結(jié)構(gòu)中的杠桿，人踮腳時，重力位于力與支點O之間，小腿的腓腸肌是提起人體重的力，足的大部分形成杠桿，跖趾關(guān)節(jié)起支點的作用.本題的杠桿可簡化為下圖所示.規(guī)律總結(jié)：推斷杠桿類型的方法：方法一：首先找到支點，分析哪個力是動力，哪個力是阻力，比較動力臂跟阻力臂的長短，確定杠桿的類型.方法二：設(shè)想讓杠桿繞支點轉(zhuǎn)動，比較動力作用點和阻力作用點移動的距離，確定杠桿類型，假如動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，即為省力杠桿，反之為費勁杠桿.難題解答由于人是雙腳同時踮起，則每只腳需要承擔(dān)250N的重力，由于AO=2BO，由杠桿平衡條件可得答案：125布置作業(yè)：老師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并提示學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時的內(nèi)容。教學(xué)反思1.在對杠桿進行分類時，老師可以舉學(xué)生生活中熟悉的三種類型杠桿，如省力杠桿：鋼絲鉗，費勁杠桿：筷子，等臂杠桿：天平，畫出它們的示意圖并讓學(xué)生指出這三種杠桿的支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂.作杠