认识简单机械

3.3认识简单机械（第一部分：杠杆）本部分共4课时第1课时：认识杠杆教学目的：知道什么是杠杆。知道杠杆的三点（支点、动力作用点、阻力作用点）两力（动力、阻力）两臂（动力臂，阻力臂）。理解力臂概念并能正确画出动力臂和阻力臂。教学重点难点：能够正确画出动力臂和阻力臂的示意图，且能正确找出各种器具的支点。教学过程：一、引入新课：通过多媒体或幻灯片展示繁忙的码头、现代建筑工地、生活中各种各样的机械，这些机械的使用大大减轻了人们的劳动强度，给人们的生活带来了方便。所有复杂的机械都是由许多简单元件组成的，所以我们学习机械应当从最简单的机械开始。二、新课教学：（一）杠杆1、 杠杆的定义：演示：开瓶器开瓶或羊角锤拔铁钉等生活在中常见杠杆事例指出：开瓶器就是一种被称为杠杆的简单机械。引入：阿基米德曾说过这样一句话：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能搬动地球。”这说明杠杆能产生巨大的力。那什么是杠杆呢？［演示］撬棒撬石头的投影片或动画。师生共同得出杠杆的基本特征：在力的作用下会转动；在转动时，杠杆有一个点是不动的。进而归纳得出杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。提问：杠杆是不是一定是直的？“硬棒”如何理解？师生共同归纳得出：“硬棒”指在力作用下不易发生形变，可以是直的也可是弯的，形状也可是各种各样，可以是方的、圆的等。2、 杠杆的五要素对照杠杆撬石头投影片讲杠杆结构。演示：开瓶器开瓶或羊角锤拔铁钉的实验，以及播放动态视频画面，分析得出杠杆的要素：支点、动力、阻力。教师再结合撬棍来分析得出杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。（1） 支点：杠杆绕着转动的固定点（常用O表示）。（2） 动力：使杠杆转动的力（用F1表示）。（3） 阻力：阻碍杠杆转动的力（用F2表示）。（4） 动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（用召表示）。（5） 阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（用&表示）。――强调“力臂”是支点到力的作用线的距离，即垂线段的长度。――从羊角锤、开瓶器、撬棍等实物中引导学生抓住“点一线一距离”等

本质，略去表面的差别。得出杠杆的模型。3、 力臂的画法：（1） 确定杠杆支点和力作用线；（2） 用直尺或三角板作支点到力作用线垂直距离；（3） 标明力臂。动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧，当力与杠杆某部分重合时，力臂才恰好是杠杆本身一段长度。学生讨论：1、 你还能举出杠杆的例子吗？2、 找出它们的动力、动力臂、阻力、阻力臂、支点请同学寻找其中的人体杠杆。手臂、脚部和头部进行有关杠杆的分析。4、 杠杆的历史及发展过程介绍：古代历史上使用的各类杠杆：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的视频片段介绍：在建造大型的建筑工程时，也很广泛地运用了杠杆，譬如中国的长城、古埃及的金字塔［屏显图片］古代建筑大型工程时的劳动场景，并请学生找出其中所使用的杠杆。而到了现代，杠杆的使用已变得越来越广泛，深入到了生产和生活的各个角落……显示：在优美背景音乐下，屏幕上依次出现在不同历史时期的杠杆图片从猿人一古埃及的金字塔一长沙出土的战国时期的天平一中国的长城一现代建筑工地上的机械手臂……三、新课巩固1、如图1所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在图2中正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是（）2、在如图所示的杠杆上分别画出力F1和F2的力臂并用字母11和12，表示，其中O点表示杠杆的支点。四、 谈谈你的收获五、 作业见练习卷

杠杆练习题1班级姓名一根硬棒，在下能绕着转动，这根硬棒就是杠杆.支点是;动力是 ;阻力是 ;阻力臂是.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有 、、等.判断下列说法是否正确（1） 一根硬棒就是杠杆（）（2） 杠杆可以是直的、弯的或者其他形状的（）（3） 在力的作用下，能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆（）（4） 动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧（）关于力臂，下面说法中正确的是（）从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂TOC\o"1-5"\h\z从支点到动力作用线的距离叫做动力臂 °力臂一定在杠杆上 /＞、、力臂的大小不可能为零 D^7a A如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是（） /七A.OAB.OCC.ODD.FD F画出如图所示各杠杆的力的阻力臂. 第2题如图的工具图中，画出杠杆上的动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂.7、根据力臂画出对应的动力和阻力7、根据力臂画出对应的动力和阻力第2课时实验探究：杠杆的平衡条件实验目的：1、学会用简单的器材研究杠杆的平衡条件2、通过实验数据分析总结得出杠杆的平衡条件实验器材：杠杆和它的支架，钩码、尺、线。实验操作步骤： JUUl1、 如图3-13，将杠杆的支点支在支架上，调节杠杆两端的螺L母，使杠杆在水平位置处于平衡状态。 g中TOC\o"1-5"\h\z思考：为什么杠杆要处于水平位置平衡？ 邑I2、在杠杆的两边分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动 U悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置处于平衡状态。思考并回答：杠杆两边受到的力等于钩码受到的重力。 图”3把左边钩码对杠杆的作用力叫动力F］，右边钩码对杠杆的作用力叫阻力F2,填人表格。3、 用直尺量出动力臂却、阻力臂上，填入表内。动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即动力x动力臂=阻力x动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积，即动力x动力臂=阻力x阻力臂。若用符号表示可写成:或思考与讨论：1、什么是杠杆平衡？什么是杠杆平衡条件?2、 杠杆静止在倾斜位置算不算杠杆平衡?2、 杠杆静止在倾斜位置算不算杠杆平衡?3、 请判断右图所示的杠杆是否平衡F2=20NtVF1=3ON第3课时：杠杆的应用教学目标1.知道杠杆的应用分三种情况及三种杠杆的特点，会举例说明。2.能用杠杆的平衡条件解决简单的问题和简单的计算。教学重点三种杠杆的分类及其特点。教学难点能用杠杆的平衡条件解决一些实际问题。会判断杠杆的种类。一、复习提问什么叫杠杆？什么叫杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?教师演示用羊角铁锤拔钉子并画出这个杠杆的示意图，在图上标出支点、动力和阻力。要求学生画出动力臂和阻力臂。并结合作业中出现的问题进行讲解。杠杆示意图如图2所示。杠杆的平衡条件是什么？上题中如果动力臂与阻力臂之比是6:1，则动力是阻力的几分之一？二.新课讲授1、利用幻灯或多媒体展示几种类型的杠杆要求：找出这四个图中的动力臂和阻力臂动力臂、阻力臂和省力、费力的关系你能找出什么规律？师共同总结得出杠杆的类型：省力杠杆：山＞4,F】〈Fe，省力、但多移动距离。如拔钉子用的车角锤、剪铁皮用的剪子等。费力杠杆：却〈匕，F】＞Rj，费力、但可以少移动距离(省距离)，如钓鱼华舆工竺干、镊子等。既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、(3)等臂杠杆：4=&，F]=Fw，既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。重要提示：①若MW，则杠杆的平衡被破坏，原来静止的杠杆就发生转动，若虬"=，则杠杆向F1的方向转动，反之则向f2的方向转动。关于各类杠杆的选择②杠杆选择的原则是按人力允许的条件，从有利于生产出发。例如：钓鱼竿使用时，要求能迅速将鱼提离水面，因此钓鱼竿是费力省距离的杠杆；汽水瓶扳手使用时，遇到阻力较大，必需使用省力费距离的杠杆。天平就是利用等臂杠杆两边力大小相等的原理，由砝码数直接得出物体质量数。“可见，选择何种杠杆都是根据实际需要来决定的，千万不要误认为使用机械都是为了省力。

2.怎样使用杠杆最省力根据杠杆的平衡条件：:一定时，动力臂2.怎样使用杠杆最省力根据杠杆的平衡条件：:一定时，动力臂‘1越长，使杠杆平衡所用动力越小，也就是说当动力臂最长时用—I—！可以看出：当作用在杠杆上的阻力和阻力臂的动力就最小。为了使动力臂最长，施加的动力必须具备两个条件：(1)动力的作用点在杠杆上距支点最远处；(2)动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线。如图3—15和图3-16所示时作用在杠杆上的动力是最小的。3、例题例1.用道钉撬铁路枕木上的道钉，如图所示，撬把长1.5m，撬尖长6cm，道钉对撬的阻力是5000N，要把道钉撬出来至少要用多大的力?这人力作用在哪里?力的方向怎样？例2.如图所示，O是支点，在杠杆上C点用力将挂在D点的物体A提起.已知OD=0.6m，CD=20cm，物体A的质量是4kg，杠杆现处于静止状态，求动力的大小和方向.并在图中画出动力的图示.三、小结杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L1>L2F1<F2（动力<阻力）省力费距离k-J费力杠杆L1<L2F1>F2（动力>阻力省距离费力*E3

等臂杠杆 L1=L2 既不省力也不省距离F1=F2（动力=阻力）四、练习：两个力作用在杠杆两端使杠杆平衡，则（ ）A.这两个力的大小必须相等 B.这两个力的力臂长必须相等C.力臂较长的那个力比较大 D.力臂较长的那