《杠杆 第1课时》示范公开课教学设计【初中物理苏科版九年级上册】

5/5《杠杆》教学设计教学目标1．知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。2．知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆的平衡条件解决一些简单的问题。3．通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象的方法。4．通过了解杠杆在实际中的应用，体会学习科学知识是有用的，培养对科学的兴趣。教学重点及难点教学重点1．杠杆的平衡条件。2．运用杠杆平衡条件分析相关问题。教学难点力臂的概念及其画法。教学准备多媒体课件教学过程引入新课古人建造宫殿时利用简单机械搬运巨大的木料；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动。找一找这些工具有什么共同特点。引导学生讨论得出：(1)都可以看成硬棒；(2)工作过程都在转动，转动过程中有一点是不动的；(3)除了固定点不动以外，还受到两个力的作用，一个使它转动，另外一个阻碍它转动。讲授新课一、什么是杠杆一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。观察小时候玩儿的跷跷板，是不是也具有这几个特点？杠杆的五要素杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫做支点，从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂；动力的力臂叫动力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做平衡。如何正确作出杠杆的力臂呢?画力臂的一般步骤是:（1）确定支点；（2）画力的作用线（过F1、F2的直线）；（3）从支点向力的作用线作垂线，垂足在力的作用线上；（4）标出力臂。可简记为“一找点，二画线，三作垂线段，四标力臂”。二、杠杆的平衡条件（一）杠杆的平衡条件学生按照教材上的方法进行实验操作，把测得的实验数据填入教材表格中。教师提醒学生要把悬挂点选在木尺的中心处，使用前要调节木尺平衡，钩码对木尺拉力的大小就等于钩码的重量，注意测准钩码的重量和钩码到O点的距离。要多次改变所挂钩码的个数和它在木尺上的位置，多测几组数据。老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。完成实验后，对杠杆的平衡条件提出各种猜想，加减乘除关系都可以。带领学生来验证哪个关系成立，可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆的平衡条件。分析和论证分析表中收集的实验数据，找出动力、动力臂、阻力和阻力臂之间的数量关系，即可得出杠杆的平衡条件为动力×动力臂＝阻力×阻力臂即F1×L1＝F2×L2对公式进行变形可以得到比例式它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。思考：为什么用较小的力可以撬起大石头？为什么跷跷板上大人也会被小孩跷起来？（二）杠杆的应用几个常用杠杆的动力和阻力相应的力臂，你能否对这些杠杆进行分类呢?提示：比较动力臂和阻力臂的长短，或根据是否省力进行合理分类。杠杆可以分为:省力杠杆、费力杠杆，另外还有一种等臂杠杆。1．省力杠杆:动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力但费距离。多媒体展示：撬棒示意图。请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆。出示省力杠杆如：铡刀(图)、瓶盖起子(图)、独轮车(图)。讨论：阿基米德运用了发散性思维设想如果动力臂“无限长”，就可以承受“无限大”的阻力，于是沉重的东西都可“撬动”起来。但是如果阿基米德把地球撬起eq\f(1,10000)毫米那么一点的话，他就将在空中划过一个很大很大的弧，一辈子也走不到头。2．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力但省距离。多媒体展示：钓鱼竿。请同学们回答在日常生活中有哪些费力杠杆。出示费力杠杆如：筷子、镊子等。简介筷子：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。是中华民族的国粹。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。3．等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。多媒体展示：天平。等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆。思考：使用这三类杠杆各有什么好处?提示：生活中的杠杆有的是为了省力，有的是为了省距离，不同的杠杆有不同的目的。典题剖析例1下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（）A．启瓶器B．切纸铡刀C．食品夹D．羊角锤答案：C例2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，需把平衡螺母向___________端调节。（2）如果在杠杆的A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂___________个同样的钩码，杠杆才能重新位置平衡。（3）若在C处挂6N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该___________，此时弹簧测力计的示数为___________。答案：（1）水平；右；（2）2；（3）竖直向上；2N例3如图