《12.1杠桿》導(dǎo)學(xué)案

1、第十二章 簡單機(jī)械1. 杠桿 第1課時【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1能從常見的工具和簡單機(jī)械中識別杠桿 2能在杠桿上確認(rèn)支點(diǎn)、動力、動力臂、阻力、阻力臂的位置。3能準(zhǔn)確畫出動力臂與阻力臂?！局R鏈接】一個支點(diǎn) 舉起地球（一）阿基米德對于機(jī)械的研究源自于他在亞歷山卓城求學(xué)時期。有一天阿基米德在久旱的尼羅河邊散步，看到農(nóng)民提水澆地相當(dāng)費(fèi)力，經(jīng)過思考之后他發(fā)明了一種利用螺旋作用在水管里旋轉(zhuǎn)而把水吸上來的工具，后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”，埃及一直到二千年后的現(xiàn)在，還有人使用這種器械。這個工具成了后來螺旋推進(jìn)器的先祖。當(dāng)時的歐洲，在工程和日常生活中，經(jīng)常使用一些簡單機(jī)械，譬如：螺絲、滑車、杠桿、齒輪等，阿基米

2、德花了許多時間去研究，發(fā)現(xiàn)了“杠桿原理”和“力矩”的觀念，對于經(jīng)常使用工具制作機(jī)械的阿基米德而言，將理論運(yùn)用到實(shí)際的生活上是輕而易舉的。他自己曾說給他一個支點(diǎn)，他可以舉起整個地球。（不過這只是比喻）?！緦W(xué)法指導(dǎo)】1杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。2動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上，但力臂不一定在杠桿上。動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反3畫力臂方法：找支點(diǎn)O；畫力的作用線(虛線)；畫力臂(虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線)；標(biāo)力臂(大括號)。（簡記：一找點(diǎn)、二畫線、三作垂線、四標(biāo)力臂）【溫故知新】1力的三

3、要素是指 、 、 。2平衡狀態(tài)是指物體處于 或 。3重力的計(jì)算公式是： ，重力的方向 ?！咎骄啃轮恳?、自主預(yù)習(xí)1我們周圍有各種各樣的機(jī)械，有的機(jī)械簡單，有的機(jī)械復(fù)雜，不管機(jī)械是多么復(fù)雜，都可以從中找到構(gòu)成它們的基本元素： 、 、 。自學(xué)課本P76-77杠桿部分，完成下列問題：2定義：一根 ，在力的作用下能夠饒著 轉(zhuǎn)動，這樣的 就是杠桿。3杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)： ；用符號 表示；(2)動力： 杠桿轉(zhuǎn)動的力；用符號 表示； （3）阻力： ；用符號 表示；（4）動力臂：從 到 的距離；用符號 表示；（5）阻力臂：從 到 的距離；用符號 表示。二、合作探究（一）認(rèn)識杠桿1農(nóng)民用的扁擔(dān)，放在地面上

4、，它是杠桿嗎？一硬棒是杠桿必須滿足什么條件，杠桿一定是直的嗎？舉例說明。2請同學(xué)們討論，生活中哪些物品在使用時利用了杠桿，哪部分利用了杠桿？你能否舉出一些杠桿例子？ （二）杠桿的五要素圖12-1-13請同學(xué)模擬我們祖先建造咸陽宮時利用硬木棒搬動巨大的石塊、木頭等重物，,如圖12-1-1，認(rèn)識支點(diǎn)O、動力F1動力臂L1阻力F2阻力臂L2。圖12-1-24在圖12-1-2中,要把石塊撬起來,你有幾種方法，在圖中畫出不同方法的動力方向和支點(diǎn)位置，并畫出動力臂。5畫出圖12-1-3中的動力臂和阻力臂。圖12-1-36你能總結(jié)一下做力臂的步驟嗎 。 。 。 。7老虎鉗（如圖12-1-4）是由幾個杠桿組成

5、的？試著找出它的支點(diǎn)、動力、阻力。圖12-1-48舉例討論： 動力、阻力的作用點(diǎn)在哪？動力、阻力的方向有什么規(guī)律？動力臂阻力臂都在杠桿上嗎？【達(dá)標(biāo)檢測】一、基礎(chǔ)訓(xùn)練1判斷下列說法是否正確（1）一根硬棒就是杠桿 （）（2）杠桿可以是直的、彎的或者其他形狀的 （）（3）在力的作用下，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿 （）（4）動力、阻力只能分別作用在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè) （）2關(guān)于力臂，下面說法中正確的是 （ ） A.支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)之間的距離叫做動力臂B.支點(diǎn)到動力作用線的距離叫做動力臂C.力臂一定在杠桿上 D.力臂的大小不可能為零3如圖12-1-5下列測量工具沒有利用杠桿的是（）圖12-1-5A 彈簧測

6、力計(jì) B桿秤 C臺秤 D托盤天平4圖12-1-6是用“瓶起子”起瓶蓋的示意圖。請畫出動力F1對支點(diǎn)0的力臂，并畫出阻力的示意圖. 5如圖12-1-7所示為釣魚竿釣魚的示意圖，O為支點(diǎn)，F(xiàn)1表示手對釣魚竿的作用力，在圖中畫出魚線對釣魚竿拉力F2的力臂l2；圖12-1-7圖12-1-6二、提高能力6如圖12-1-8，杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，在力F的作用下在水平位置平衡，畫出力F的力臂L。圖12-1-9圖12-1-87如圖12-1-9所示的裁紙刀，O為支點(diǎn)，畫出動力F的力臂L。8在圖12-1-10中：標(biāo)出支點(diǎn)O的位置；畫出作用在撬棍上的力F1的力臂。9如圖12-1-11所示，用力F把球滾上臺階，在圖中

7、找出支點(diǎn)位置并畫出動力臂和阻力臂。FG圖12-1-11圖12-1-10F2F1【學(xué)案整理】1. 杠桿 第2課時【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道杠桿的平衡條件及杠桿的一些應(yīng)用。2能按省力、費(fèi)力對杠桿進(jìn)行分類；3會探究杠桿的平衡條件會用杠桿的平衡條件解有關(guān)問題?！局R鏈接】一個支點(diǎn) 舉起地球（二）剛好海維隆王又遇到了一個棘手的問題：國王替埃及托勒密王造了一艘船，因?yàn)樘筇?，船無法放進(jìn)海里，國王就對阿基米德說，“你連地球都舉得起來，一艘船放進(jìn)海里應(yīng)該沒問題吧？”于是阿基米德立刻巧妙地組合各種機(jī)械，造出一架機(jī)具，在一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后，將牽引機(jī)具的繩子交給國王，國王輕輕一拉，大船果然移動下水，國王不得不為阿基米德的天才

8、所折服。從這個歷史記載的故事里我們可以明顯的知道，阿基米德極可能是當(dāng)時全世界對于機(jī)械的原理與運(yùn)用，了解最透徹的人?！緦W(xué)法指導(dǎo)】分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。(如：杠桿轉(zhuǎn)動時施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。)【溫故知新】1杠桿的五要素是指 、 、 、 、 。 2物體的平衡狀態(tài)是指物體處于 狀態(tài)或 狀態(tài)?！咎骄啃轮恳弧⒆灾黝A(yù)習(xí)1杠桿平衡是指杠桿處于 狀態(tài)或 狀態(tài)。2通過閱讀，你認(rèn)為杠桿平衡條件是： 。3學(xué)生自學(xué)課本P79頁生活中的杠桿部分，并把前面接觸到的杠桿分類。杠桿可以分為

9、三類：一是        杠桿：這類杠桿的       比       長，它能省       ，卻費(fèi)         。我知道的這類杠桿有           

10、;               。二是        杠桿：這類杠桿的       比       短，它能省       ，卻費(fèi)       

11、60; 。我知道的這類杠桿有                              。三是       杠桿：這類杠桿的       和    &

12、#160;  相等，它不能省       ，也不費(fèi)        。這類杠桿的主要代表是        。二、合作探究1探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)器材 。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)A把杠桿用細(xì)線掛在鐵架臺上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時在水平位置平衡。 思考：使杠桿在水平位置平衡的目的 。若杠桿的右端高則平衡螺母應(yīng)該向 調(diào)。 B給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿平

13、衡。這時杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重力。 把支點(diǎn)右邊的鉤碼重力當(dāng)做動力F1，支點(diǎn)左邊的鉤碼重力當(dāng)做阻力F2，量出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2，把數(shù)據(jù)填入表中。C改變鉤碼重個數(shù)和位置，再做兩次實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2 /N阻力臂l2/m123分析表中的數(shù)據(jù)可以得出杠桿的平衡條件 思考：實(shí)驗(yàn)過程中我們反復(fù)多次對杠桿的平衡條件進(jìn)行探究，得出結(jié)論。這樣做的目的是 。 圖12-1-12檢測： 在如圖12-1-12所示的實(shí)驗(yàn)裝置中：（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左邊下傾，這時可以將杠桿右端的螺母向     邊

14、旋一些，使杠桿水平平衡。（2）實(shí)驗(yàn)時只有8個相同的鉤碼，杠桿上的點(diǎn)是等間距的，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個鉤碼時，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿水平平衡？請?jiān)O(shè)計(jì)出兩種方案。                    ；              。2生活中的杠桿（1）你見過圖12-1-13各種工具嗎？把它

15、們的哪部分看作杠桿？分別畫出它們的動力臂、阻力臂。F2F2圖12-1-13(2)比較以上杠桿中的動力、動力臂的大小，學(xué)習(xí)三種類型的杠桿杠桿類型結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿L1>L2，F(xiàn)1 F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、羊角錘、 、 。費(fèi)力杠桿L1 L2，F(xiàn)1 F2_、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂、 、 、_等臂杠桿L1=L2，F(xiàn)1 F2既不_、也不_（3）如圖12-1-14，分析指甲剪刀有幾個杠桿，分別是什么杠桿。圖12-1-14【達(dá)標(biāo)檢測】一、基礎(chǔ)訓(xùn)練1.在做“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，杠桿在如圖12-1-15所示位置平衡，則右側(cè)虛線框內(nèi)懸掛了_個鉤碼。圖12-1-152.圖12-1-16

16、是生活中常見的杠桿，其中屬于省力杠桿的是 （填寫字母符號），其中屬于費(fèi)力杠桿的是 （填寫字母符號）。圖12-1-16A釣魚竿B道釘撬C筷子D鋼絲圖12-1-173圖12-1-17是人抬獨(dú)輪車車把時的簡化示意圖，此時獨(dú)輪車相當(dāng)于一個 杠桿（選填“省力”或“費(fèi)力”）；若動力臂是阻力臂的3倍，物體和車總重G為1200N，抬起車把的力F為 N。 圖12-1-184利用杠桿投擲石球，如圖12-1-18，作用在A點(diǎn)的力沿 時最小.已知石球重100N，OA：OB = 1 ： 4，則作用在A點(diǎn)力的最小值為 (不計(jì)杠桿自重及摩擦). 圖12-1-195如圖12-1-19所示的各類杠桿中，屬于省距離的是A.起子

17、B. 修樹枝剪刀 C.筷子 D.鋼絲鉗6如圖12-1-20所示，在已調(diào)節(jié)水平位置平衡的杠桿的左邊掛一個鉤碼，下列操作中能使杠桿在水平位置重新平衡的是( )A在位置2掛6個相同的鉤碼 B在位置4掛2個相同的鉤碼C在位置4掛4個相同的鉤碼 D在位置6掛2個相同的鉤碼圖12-1-20二、提高能力圖12-1-217如圖12-1-21所示，是一種指甲刀的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法正確的是 ( ) AABC是一個省力杠桿BD處刀刃較薄，可以增大壓力C杠桿ABC上有粗糙的花紋，可以減小摩擦D指甲刀只有兩個杠桿，一個省力杠桿，一個費(fèi)力杠桿 圖12-1-228如圖12-1-22所示，在調(diào)節(jié)平衡后的杠桿兩側(cè)，分別掛上相同規(guī)格的鉤碼，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果兩側(cè)各去掉一個鉤碼，則（ ）A左端下降 B右端下降 C仍然平衡 D無法判斷9在探究