人教版初中物理八年级下册课时41 第十二章简单机械 第1节杠杆（一） 教案

第十二章第一节杠杆（第一课时）广州市花都区新雅街镜湖学校刘慧琳课题：《杠杆》（第一课时）课型：新授课学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。

二、学情分析：具有一定的设计实验能力，能自主设计实验并完成简单的实验报告。

三、学习目标：1、认识杠杆，知道杠杆是一种简单机械。2、知道杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。3、通过实验，验证杠杆的平衡条件。四、教学重难点：1、引导学生自主设计实验，通过实验验证杠杆的平衡条件。2、理解力臂的概念。五、教学策略：启发式教学法、发现法、实验探究法六、教学过程：教学环节教学活动备注引入：认明确本节课的学习目标。道杠杆的五要素教师自制一个跷跷1-2cm木条、铁架台），准备两个质量相差较大的水果分别放在跷跷板的两边（橘子和大苹果），使它在水平位置处于静止状态。教师：我们今天的学习目标是：1、认识杠杆，知道杠杆是一种简单机械。2、知道杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。用数显测力计可以更准确测量出两个水果所受的重力。3、通过实验，验证杠杆的平衡条件。第1页共11页教师：当我们玩跷跷板、用筷子夹菜、用剪刀剪纸、用天平称量时，我们就在使用杠杆了。杠杆是最简单的机械之一。用水果跷跷板引出杠杆的概念。观察发现使杠杆平衡的两个力的大小是不一样的。教师：首先给大家介绍一个器材，它叫可推拉数显测力计，

可以测出挂钩处受到的拉力或压力的大小。我们用数显测力计测的一个橘子的重力0.952N。

测得一个苹果的重力是2.095N。注意：一根硬棒不是杠杆。只有在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，此时才是杠杆。我们把这两个水果分别放到自制的跷跷板两侧，

移动水果的位置，使得跷跷板在水平位置保持静止第2页共11页引导学生思考得到，要使杠杆能顺时针转动，可以给杠杆施加不同方向我们可以看到苹果和橘子到中间这个点的距离是不一样的。两个水果对跷跷板施加的力的大小也不一样。一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，此时这根硬棒就是杠杆。活动一：一位同学来回答一下，跷跷板是顺时针转动还是逆时针转动？学生：跷跷板会顺时针转动建构思维：学会看力的示意图，在脑海中构建杠杆的转动情况。第3页共11页根据力的示意图，想到要让杠杆静止，需要给杠杆一个力，使它转动方向与已有的力的转动方向相反。F表会顺时针转动呢？学生：不是的；我们还可以怎么做，让跷跷板顺时针转动？转动,而且这个力不一定要垂直于翘翘板。活动二：教师：那么现在请大家在脑海里想象一下，如果现在我给杠杆左侧的力是向下的，跷跷板会怎么转动？因为针对跷跷板这个情景，没有固定区分哪个是阻力哪个是动力，所以这里先用F1F2表示，后面提出具体工作场景时再给学生这个名称。学生：跷跷板会逆时针转动。教师：我们来实验一下。易错点：学生觉得嗯，跷跷板的确逆时针转动，看来同学们已经能初步根据力的示意图在脑海里想象出杠杆的转动情况了。力臂是画出来的线段。活动三：让跷跷板保持静止假如现在跷跷板只有右边受到手的压力，我们怎么施加力，可以让跷跷板保持静止呢？第4页共11页活动四目的：学生发现力的三要素影响杠杆的平衡，从而引出阿基米德提出的杠杆平衡条件。我们来听一下同学们的答案，许：我们在左边是加向下的力，

还有其他方法吗？林：我们也可以在右边施加一个向上的力

无论是向上的力还是向下的力，我们都能让杠杆受力而逆时针转动，从而让它保持静止。杠杆的平衡状态：当杠杆在力的作用下能够保持静止，我们就说杠杆平衡了。我们把杠杆可绕其转动的点称作支点，记为把其中一个使杠杆转动的力记为F11让杠杆逆时针转动）

那么我们就把另一个使杠杆顺时针转动的力记为F2。每个力都会对应一个力臂，我们通过一个视频看一下力臂的概念。这里力臂指的是这段距离的长度。

杠杆平衡的条件：通过前面的活动，我们认识到杠杆保持平衡需满足的第一个条件是：作用在杠杆上的两个力，其中一个力能让杠杆绕支点顺时针转动，另一个力能让杠杆绕支点逆时针转动。

活动四：通过前面的实验我们知道杠杆的平衡和力的方向有关，而力有三要素，第5页共11页那么杠杆的平衡跟力的大小、力的作用点有没有关系呢？验证杠教师：古希腊科学家阿基米德从杠杆实际应用得到的公理出发，运用几杆的平衡和力臂的大小关系满足：F1L1=FL2。这节课，我们将一起做实验验证杠杆平衡条件是否成立，给大家看一下我们实验室用的杠杆。我们实验要验证力和力臂的关系，那我们就必须先学会找到一个力及其对应的力臂。我们先一起来做一道课堂练习吧。课堂练习：如图所示甲、乙两套装置，提前告知学生让杠杆刻度尺每格为1cm，钩码每个重0.5N，用细绳在杠杆左端挂一个钩杠杆在水平位置码，右端挂两个钩码，两套装置都处于静止状态。上保持平衡，学生不易想到这一的答案学生：我认为不平衡，因为杠杆左边低右边高。教师：那我们回忆一下，什么情况下杠杆是处于平衡状态？学生：静止状态。杆是否平衡？学生：平衡了。因为杠杆静止。教师：你回答得很对，杠杆静止，所以它是平衡状态。调节衡量平衡的方法需要引导学生回忆，复习一次。用提问学生第6页共11页的方法，让学生回忆并说出调节方法。F1对应的力臂L12对应的力臂2；我们来看一下这位同学的作图过程（播放视频）教师：力臂画得很不错。实验步骤根据学不过我这里有个疑问，支点到力的作用线的垂线段是力臂吗？生得设计再完不对。力臂是指支点到力的作用线的垂线段的距离，是用尺子去量出具体的长度，比如多少多少厘米，这才是力臂！而不是指画出来的线段。这一点同学们一定要注意。数据记录这里为了实验记录的方便，用cm为单第（3）问的，哪副图中的力臂大小可以直接从图中读出来呢？学生：乙图.非常好。（出答案）实验时，我们想更方便地测量出力臂，应该要怎么做？学生：我们应该使杠杆每一次都是在水平位置上平衡。学生若是用数格子和数钩码个数的方法验证，也第7页共11页引导学生设计多种实验方案。（播放调节天平平衡的视频）教师：请同学们根据实验目的，大胆地设计。只要你能测量出施加在杠杆上力的大小，力臂的大小并且最终让杠杆保持平衡即可。因为两个力分别使杠杆逆时针转动和顺时针转动的方法有很多种。无论你是给杠杆拉力还是压力，都可以。让我们一起来看一下小洋同学的实验报告吧。第一个学生的实验方案：第8页共11页支点同侧或者支点异侧分别施加力，杠杆都有可能保持平衡。教师：挺不错的，你选择的是杠杆支点的同一侧施加分别让杠杆转动方向不同的力，预测可以达成实验目的。还有其他同学有别的方案吗？第二个学生的实验方案：嗯嗯，你是在杠杆支点的异侧施加让杠杆转动方向不同的力。还利用了转换法，把钩码对杠杆的拉力转换成钩码的个数乘以每一个钩码对杠杆拉力的大小。教师：我们再看一下你设计的表格。第9页共11页处理数据，得出结论。50g钩码的重力为0.5N，杠杆尺上一格距离为1cm。那我们就用第二位同学提出的方案完成实验吧（播放学生实验视频）excelF1与L1F2与L2视频）提出具体工作场景，给出杠杆五要素中动力、阻力及动力臂、阻力臂。通过实验，我们发现，只有当作用在杠杆上的两个力，一个使它绕支点顺时针转动，另一个力使杠杆逆时针转动，且满足1L1=F2L2时，杠杆才第10页共11页能保持平衡。这就是杠杆平衡的两个条件，缺一不可。杠杆的五要素：杠杆在我们实际生活中有很多的用处，比如，我们可以利用杠杆撬起一块石头。像这样有具体工作场景的时候，我们常把使杠杆转动的力1叫作动力，把阻碍杠杆转