物理人教版八年级下册第十二章第一节杠杆教学设计

第十二章简单机械第1节杠杆导入一:展示图片:一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球.提问:这幅图的内容是什么?能联想到什么?观察,交流感想,并踊跃回答,说出自己的看法.阿基米德的名言显示了科学家基于科学理论的宏大气魄,也使我们接触到杠杆这个词.会心地接受,体会到“一人之力可以撬动地球,使用杠杆似乎是可以省力的”,急于了解有关杠杆的科学理论.设计意图创设情景活跃课堂气氛,引入课题.一、杠杆生活中有很多帮助人们工作的工具,实质上都是杠杆.同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗?出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材,让学生选择工具起出钉子、打开饮料.同学们课前也准备了不少相关的工具,请拿出来操作一下,互相讨论一下你的感受,说一说我们在使用这些工具时,有什么共同特点?举出实例或拿出自己事先准备的实物,踊跃地上讲台操作,其余学生进行观察并讨论.观察与思考后回答:工具在转动,可以省力,有一个固定点,工具没有变形.这些工具在工作过程中,都像杠杆在撬动重石一样(投影片),可以绕一个固定点转动,本身没有变形.观察投影片,对照自己使用工具的情形,确认这些特点的存在.设计意图联系实际生活中的实例进行学习,再现生活情景,激发学习兴趣.阿基米德要的那个支点,是指图中的哪个点?为什么这个点如此重要?明白“支点”对构成杠杆的重要性.设计意图锻炼分析实际问题的能力.杠杆:能绕固定点转动的硬棒.画出用杠杆撬动重物的示意图.观察黑板上教师所画示意图,在笔记本上画图,标出杠杆的五要素.着重从数学角度确定力臂的定义,回答:“点”“线”“距”的含义.观察、思考后举手回答.杠杆五要素:1.支点O.2.动力F1.3.阻力F2.4.动力臂L1.5.阻力臂L2.点拨:力臂可简称为“点线距”知识拓展力的作用线:通过力的作用点沿力的方向所引的直线,叫做力的作用线,无论是动力还是阻力,作用在杠杆上的这两种力,其作用效果正好相反,一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要的方向转动的力叫做阻力.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,力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用.下图的漫画是小兔和小猴分萝卜吃的情景,小兔认为自己胜利了,而小猴却认为小兔中计了.你认为小猴和小兔谁分到的萝卜重?过渡语动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系呢?二、杠杆的平衡条件(1)提出问题:杠杆满足什么条件才能水平?(2)猜想与假设:让学生充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看,什么叫杠杆的平衡.学生猜想如下:F1+L1=F2+L2,F1L1=F2L2,F1-L1=F2-L2,F1L1=F2L2.教师带领学生分析以上猜想,甄别那些明显错误的猜想,如F1+L1=F2+L2,F1-L1=F2-L2,力和力臂单位不一样是不能加减的.将学生分成两部分分别探究F1L1=F2L2,F1L1=F2L2.(3)制订计划与设计实验设计实验方案:(引导学生讨论,实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道.实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案.)实验目的:探究杠杆的平衡条件.实验器材:杠杆、铁架台、钩码.实验步骤:把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?(因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出.) 调节杠杆平衡的方法:左沉右旋,右沉左旋.在杠杆两边挂适当钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,计算两力的大小,并读出两力臂的值,将力和力臂的数值填入表中.(重复3次)(4)进行实验与收集证据.实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123分析判断:在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2的结论,要求学生认真分析数据,找到出错的原因,为以后的学习打下坚实的基础.(5)讨论、交流、合作.你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?(6)得出结论:杠杆的平衡条件是:动力动力臂=阻力阻力臂 (F1L1=F2L2)知识拓展正确理解杠杆的平衡条件:(1)研究杠杆平衡条件的实验是杠杆在水平位置平衡进行的,但是在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在很多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到了几个力作用而平衡,所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态.(2)从动力动力臂=阻力阻力臂,可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小.(3)利用杠杆平衡条件进行计算时,单位要统一,动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一.过渡语在生活中,我们经常使用杠杆,是不是使用杠杆都能省力呢?三、生活中的杠杆(1)探究活动:准备好一个书包、一根1.5米长的杆,请一位同学体验撬书包的方式和感觉.体验撬书包的感觉:书包离肩很近,感觉轻松;书包离肩很远,感到吃力.发现杠杆在不同的情况下既可以省力,又可以费力.设计意图切身体验,加深影响,让学生进一步体会到物理是有用的.(2)将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类,并对不同类型的杠杆的特点及功能做总结.杠杆分类力臂关系平衡时力的比较特点应用举例省力杠杆L1L2F1F2省力费力距撬棍费力杠杆L1F2费力省力距筷子等臂杠杆L1=L2F1=F2不省力不费距离托盘天平理解杠杆分类原理,结合实际记忆不同杠杆的特点及应用.设计意图分类总结,便于记忆.知识拓展既省力又省距离的杠杆是不存在的.判定杠杆的种类,主要通过比较动力臂和阻力臂的大小进行判断,因此对于较复杂的杠杆,最好在图上找到支点、动力、阻力,然后画出动力臂和阻力臂进行比较,对一些不容易判断力臂大小的我们也可以根据杠杆是省距离还是费距离的角度来分析,省距离的(如:用筷子吃饭)费力,费距离的(如:羊角锤)省力.1.定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆.2.五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的点.(2)动力:使杠杆转动的力.(3)阻力:阻碍杠杆转动的力.(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离.(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离.3.力臂画法:(1)找支点O. (2)画力的作用线.(3)画力臂(过支点作力的作用线的垂线).(4)标力臂.4.探究杠杆平衡的实验:(1)杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动.(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡.目的:可以方便地从杠杆上读出力臂.(3)结论:杠杆平衡的条件:动力动力臂=阻力阻力臂,公式:F1L1=F2L2.5.杠杆的分类及应用:(1)等臂杠杆:F1=F2,L1=L2,不省力也不省距离.例:托盘天平.(2)省力杠杆:F1L2,省力费距离.例:羊角锤、开瓶器.(3)费力杠杆:F1F2,L1L2,费力省距离.例:钓鱼竿、筷子.1 下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ） 。D羊角锤C食品夹B切纸铡刀A启瓶器2如图所示，分别沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正确的是（ ）A沿F1方向的力最小B沿F2方向的力最小C沿F3方向的力最小D三个力的大小相等3小阳同学在做“探究杠杆平衡条件”的实验时，他把杠杆挂在支架上，发现左端向下倾斜。（1）若使杠杆在 位置平衡，需把平