杠桿的平衡條件

杠桿的均衡條件我最喜悅的一堂復(fù)習(xí)課———杠桿復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)是中學(xué)物理教課中的一個重要組織內(nèi)容，經(jīng)過復(fù)習(xí)課，啟迪學(xué)生對相關(guān)物理知識進行回想、整理、總結(jié)、使之深入、條理化、系統(tǒng)化。在復(fù)習(xí)課中，假如教師多次簡單重復(fù)、解說，那必定會使學(xué)生興致索然。因此，即便是復(fù)習(xí)課也要有新的知識，新的方法，新的題目給學(xué)生，以知足學(xué)生的求知欲念，在講堂有限的45分鐘內(nèi)，如何有效地時行這項工作，我上的‘杠桿復(fù)習(xí)課例’遇到我校老師們的好評，使我感覺喜悅，現(xiàn)與老師們共同商討。一、立足基礎(chǔ)，深挖內(nèi)涵杠桿是初中物理教課中的一個要點內(nèi)容之一，而力臂是難點。我先立足基礎(chǔ)知識，一開始上課就指引學(xué)生一同回想復(fù)習(xí)杠桿的定義，在學(xué)生不夠確切回答后，提示：棒是如何的棒，力要如何作用，繞著轉(zhuǎn)動的固定點如何找？啟迪學(xué)生回想出杠桿的正確立義。接著讓學(xué)生回想杠桿的五個名稱，杠桿的均衡條件，杠桿的分類。并用例一圖的實驗讓學(xué)生經(jīng)過察看彈簧秤讀數(shù)畫力臂，進一步理解力臂的定義1）力臂是支點到力的作用線的距離不是支點到力的作用點的距離。2）依據(jù)杠桿的均衡條件，要使作用于杠桿上的動力最小，相應(yīng)的動力臂應(yīng)是最大。二、層層深入、拓寬引伸我在學(xué)生掌握了杠桿的觀點、規(guī)律后，不失機機地把杠桿進行變形、拓寬，引伸出一些變形杠桿，是這堂復(fù)習(xí)課的一個主要特點。除老師設(shè)計例二（一個半徑為r，重為G的平均圓輪，現(xiàn)要在輪的邊上作一拉力，使輪能滾登臺階，則拉力應(yīng)作用在那一點上？沿那一個方向才能用最少力？試在圖中畫出這個力，設(shè)輪子不會打滑）。畫輪能滾登臺階的最小力的圖示，例三（曲棒的杠桿如圖，為杠桿的支點，杠桿重力不計，在端掛一個重物，要求在BC加上最小的動力，使杠桿在圖示地點均衡。試畫出這個力表示圖和它的力臂。）作出動力最小值的圖示。指引學(xué)生經(jīng)過確立支點，確立動力作用點，確立動力作用的方向而求得。這是對杠桿知識的深入和拓寬。在我有限的啟迪下，學(xué)生經(jīng)過自己的思慮、研究和類比遷徙，綜合出了這種杠桿的特點和規(guī)律。這種從特別到一般的研究方法，既是使學(xué)生回想、理解杠桿的知識，又使學(xué)生懂得了特別到一般的科學(xué)方法。三、靈巧多變、設(shè)置高潮我還精心為這堂課精心設(shè)計了一系列靈巧多變的問題，學(xué)生議論問題的高潮迭起。高潮之一是出此刻議論題中例四圖甲分別用F1、F2、F3三個力拉定滑輪這三個力的大小關(guān)系。我經(jīng)過與學(xué)生一同用定支點、畫力臂的方法解得F1=F2=F3后，我又出示乙圖題，個他人因為拋開科學(xué)的觀點和方法，按甲圖的定勢思想剖析，即得F=F2=F3的錯誤判斷。而大多數(shù)同學(xué)則按我教給的：定支點、畫力臂的科學(xué)方法得出F1〈F2〈F3的正確結(jié)論，我再一次提示同學(xué)們要養(yǎng)成科學(xué)的剖析方法。高潮之二發(fā)生在議論杠桿轉(zhuǎn)動的問題上。同學(xué)們經(jīng)過議論掌握了力和力臂的相關(guān)拓寬知識后，又指引學(xué)生議論相關(guān)杠桿的均衡條件上來。出示右圖中的杠桿A、B兩頭分別懸掛體積同樣的銅塊和鐵塊、杠桿能保持均衡，問懸掛點同時向支點O移近同樣的距離杠桿如何轉(zhuǎn)動？這又把學(xué)生問住了，明顯、使用本來的定支點，畫力臂的推導(dǎo)方法是行不通的，由此引出學(xué)生產(chǎn)生找尋新的、更有效、更一般化的方法的高潮和興趣。當(dāng)個別同學(xué)二次使用杠桿的均衡條件對照得出答案后，我啟迪：杠桿兩邊的FL的乘積減少，減少許大的那一端會怎么樣？減少許小的那一端會怎么樣？由于啟迪適當(dāng)由此引起了第二個高潮。學(xué)生能很快就從：FL的乘積減少，減少許大的那端上漲。銅塊上漲、鐵塊下降、杠桿順時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)學(xué)生正興趣盎然時，我再次變換條件提出問題：（1）懸掛點同時移遠同樣的距離，杠桿如何轉(zhuǎn)動？（2）懸掛點不變時，銅塊和鐵塊同時減少同樣的物重，杠桿如何轉(zhuǎn)動？（3）懸掛點不變時，在銅塊和鐵塊同時掛等重的砝碼杠桿如何轉(zhuǎn)動？（4）懸掛點不變，把兩金屬塊淹沒在水中（金屬塊與容器不接觸）杠桿如何轉(zhuǎn)動？（5）當(dāng)杠桿兩頭A、B懸掛大小不一樣的兩鐵塊均衡，把兩鐵塊同時淹沒在水中（不與容器接觸）杠桿如何轉(zhuǎn)動？這堂課因為啟迪適當(dāng)，合適的的深度和難度，綜合性問題分別成一些便于學(xué)生剖析的小題，使學(xué)生既復(fù)習(xí)穩(wěn)固了舊知識，又學(xué)到了新方法及新題目