名師教案 杠桿

12.1杠桿教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1．知識與技能認(rèn)識杠桿，知道支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂、阻力臂等概念。知道杠桿的平衡條件及一些應(yīng)用。能從常見工具和簡單機(jī)器中識別出杠桿。2．過程與方法經(jīng)歷繪制杠桿的示意圖的過程，體會科學(xué)抽象的方法。觀察和操作杠桿，體會杠桿的作用。經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程。學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律，從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的的一般方法。3．情感態(tài)度和價(jià)值觀關(guān)心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中杠桿的應(yīng)用。樂于在周圍生活中發(fā)現(xiàn)和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識。認(rèn)識科學(xué)探究中必須有合作精神。【教學(xué)重點(diǎn)】杠桿的認(rèn)識、杠桿的平衡條件?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】對支點(diǎn)、力臂的理解?！窘虒W(xué)方法】演示法探究交流【教學(xué)用具】硬棒、鉗子、杠桿、多媒體課件等?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長的硬棒，我就能移動地球?！薄⒒讖怨糯死媚景舭釀泳薮竽玖系那榫埃隳苤v出其中道理嗎？以此引入新課二、探究新知（一）杠桿播放硬棒石頭、蹺蹺板、壓水井壓水等動畫引入杠桿的概念。杠桿的共同特征1．硬棒；2、有力；3、繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動杠桿：在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒，就叫做杠桿。這些能給我們提供某些方便的工具都稱為杠桿注意：硬棒可以是直的，也可以是彎曲的，即硬棒可以是各種各樣的形狀。杠桿“五要素”支點(diǎn)(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)動力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(L1)：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離力的作用線：過力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線想一想：畫出圖中杠桿各力的力臂解：畫力臂的方法(1)先確定杠桿的支點(diǎn)O和動力、阻力的方向。(2)過力的作用點(diǎn)沿力的方向畫出力的作用線(注意：畫的時(shí)候要用虛線將力的作用線延長。)(3)用細(xì)實(shí)線作從支點(diǎn)O到力的作用線的垂線，畫出垂足，則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。(4)最后用大括號或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫上字母L1或L2。(力臂的表示方法：大括號或箭頭)鞏固練習(xí)畫出下圖中動力臂和阻力(二)探究杠桿的平衡條件1．什么是杠桿的平衡？當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下靜止或做勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，我們說杠桿平衡了。2．平衡螺母的作用及調(diào)節(jié)方法：平衡螺母的作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡方法：左高向左調(diào)、右高向右調(diào)3．為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢?便于力臂的數(shù)值在杠桿上能直接讀出或量出。猜想：力與力臂的關(guān)系(1)F1+L1=F2+L2(2)F1–L1=F2–L2(3)F1/L1=F2/L2(4)F1×L1=F2×L2實(shí)驗(yàn)器材：帶刻度杠桿、支架、鉤碼、彈簧測力計(jì)播放實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1．在實(shí)驗(yàn)前要通過調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。2．掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。3．讀數(shù)時(shí)，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：杠桿平衡的條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2例題：據(jù)《杭州日報(bào)》報(bào)道，2001年6月22日，在杭州動物園內(nèi)，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計(jì)就測出了一頭大象的質(zhì)量(圖甲)。測量時(shí)利用了一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙，吊鉤固定于槽鋼的中點(diǎn)O。當(dāng)槽鋼水平靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)F1為200N。測得l1為6m，l2為4cm。若不計(jì)鐵籠的質(zhì)量，請估算大象的質(zhì)量。g取10N/kg。解：人對杠桿的拉力為動力F1=200N，動力臂l1=6m；不計(jì)鐵籠質(zhì)量，大象對杠桿的拉力為阻力F2，阻力臂l2=4cm=0.04m。根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，阻力為：大象的質(zhì)量：鞏固練習(xí)1．(2016?湖北)杠桿平衡時(shí)，動力F1的大小為10N，動力臂L1為0.1m，阻力臂L2為0.2m，則阻力F2的大小是_5_N。2．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB的重力忽略不計(jì)，OB=3OA，物體G的重力為120N。若要使物體G對水平地面的壓力為零，則需要在B端施加的拉力F=_40N。（三）生活中的杠桿播放多媒體視頻杠桿的分類:省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿；特點(diǎn)：省了力，但費(fèi)了距離；應(yīng)用：撬棒、鍘刀、瓶起子費(fèi)力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿；特點(diǎn)：費(fèi)了力，但省了距離；應(yīng)用：鑷子、理發(fā)剪刀等臂杠桿：動力臂小于阻力臂的杠；特點(diǎn)：不省力也不費(fèi)力；應(yīng)用：天平（四）知識拓展人體內(nèi)的杠桿1．當(dāng)曲肘把重物舉起來的時(shí)候，手臂也是一個(gè)杠桿(如圖)。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)，支點(diǎn)左右都有肌肉。這是一種費(fèi)力杠桿，舉起一份的重量，肌肉要花費(fèi)6倍以上的力氣，雖然費(fèi)力，但是可以省距離。2．當(dāng)你把腳尖翹起來的時(shí)候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點(diǎn)，體重落在兩者之間。這是一個(gè)省力杠桿(如圖)，肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。3．如果你彎一下腰，肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是由于在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個(gè)費(fèi)力杠桿(如圖)。所以在彎腰提起立物時(shí)，正確的姿式是盡量使重物離身體近一些。以避免肌肉被拉傷。三、課堂小結(jié)1．杠桿及其五要素2．力臂的畫法3．杠桿的平衡條件4．生活中的杠桿及其分類四、課堂練習(xí)1．畫出下圖中的動力臂和阻力臂2．輕質(zhì)木桿AB可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，OA：OB=3：1，A端細(xì)線下掛300N的重物靜止在水平地面上，若使木桿保持水平位置，且重物對水平地面的壓力為零，在B點(diǎn)要用900_N的力豎直向下拉。此木桿為_費(fèi)力(填“省力”或“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。3．(2016?泰州)如圖所示，杠桿在水平位置平衡，下列操作仍能讓杠桿在水平位置保持平衡的是(C)A．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向外移一格B．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向內(nèi)移一格C．左側(cè)的鉤碼向內(nèi)移一格，右側(cè)減去一個(gè)鉤碼D．在兩側(cè)鉤碼下方，同時(shí)加掛一個(gè)相同的鉤碼五、作業(yè)布置：1．完成課后動手動腦學(xué)物理2．完成本節(jié)對應(yīng)練習(xí)板書設(shè)計(jì)12.1杠桿一、杠桿杠桿：繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿支點(diǎn)(O)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)動力(F1)：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂(L1)：從支點(diǎn)到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離力的作用線：過力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線二、探究杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2三、生活中的杠桿：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿 【教學(xué)反思】本節(jié)課我根據(jù)杠桿的五要素把生活中的杠桿模型和理想的理論模型結(jié)合起來，比如剪刀、夾菜的筷子、指甲剪等。難點(diǎn)是畫力臂。還根據(jù)生活體驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、猜想，要求