名師教案 杠桿

12.1杠桿教學設計【教學目標】1．知識與技能認識杠桿，知道支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂等概念。知道杠桿的平衡條件及一些應用。能從常見工具和簡單機器中識別出杠桿。2．過程與方法經歷繪制杠桿的示意圖的過程，體會科學抽象的方法。觀察和操作杠桿，體會杠桿的作用。經歷探究杠桿平衡條件的過程。學習分析實驗現象、尋找數據間規(guī)律，從中歸納出實驗結論的的一般方法。3．情感態(tài)度和價值觀關心生活、生產、自然現象中杠桿的應用。樂于在周圍生活中發(fā)現和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識。認識科學探究中必須有合作精神?！窘虒W重點】杠桿的認識、杠桿的平衡條件?！窘虒W難點】對支點、力臂的理解?！窘虒W方法】演示法探究交流【教學用具】硬棒、鉗子、杠桿、多媒體課件等。【課時安排】1課時【教學過程】一、創(chuàng)設情境導入新課“給我一個立足點和一根足夠長的硬棒，我就能移動地球。”——阿基米徳古代人利用木棒搬動巨大木料的情景，你能講出其中道理嗎？以此引入新課二、探究新知（一）杠桿播放硬棒石頭、蹺蹺板、壓水井壓水等動畫引入杠桿的概念。杠桿的共同特征1．硬棒；2、有力；3、繞固定點轉動杠桿：在力的作用下如果能繞著固定點轉動的硬棒，就叫做杠桿。這些能給我們提供某些方便的工具都稱為杠桿注意：硬棒可以是直的，也可以是彎曲的，即硬棒可以是各種各樣的形狀。杠桿“五要素”支點(O)：杠桿繞著轉動的點動力(F1)：促使杠桿轉動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線想一想：畫出圖中杠桿各力的力臂解：畫力臂的方法(1)先確定杠桿的支點O和動力、阻力的方向。(2)過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線(注意：畫的時候要用虛線將力的作用線延長。)(3)用細實線作從支點O到力的作用線的垂線，畫出垂足，則從支點到垂足的距離就是力臂。(4)最后用大括號或箭頭勾出力臂，并在旁邊寫上字母L1或L2。(力臂的表示方法：大括號或箭頭)鞏固練習畫出下圖中動力臂和阻力(二)探究杠桿的平衡條件1．什么是杠桿的平衡？當杠桿在動力和阻力的作用下靜止或做勻速轉動時，我們說杠桿平衡了。2．平衡螺母的作用及調節(jié)方法：平衡螺母的作用是調節(jié)杠桿自身的平衡方法：左高向左調、右高向右調3．為什么要求杠桿靜止時，在水平位置呢?便于力臂的數值在杠桿上能直接讀出或量出。猜想：力與力臂的關系(1)F1+L1=F2+L2(2)F1–L1=F2–L2(3)F1/L1=F2/L2(4)F1×L1=F2×L2實驗器材：帶刻度杠桿、支架、鉤碼、彈簧測力計播放實驗視頻實驗注意事項：1．在實驗前要通過調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。2．掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。3．讀數時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態(tài)，以便直接讀出力臂的長度。實驗結論：杠桿平衡的條件是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2例題：據《杭州日報》報道，2001年6月22日，在杭州動物園內，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量(圖甲)。測量時利用了一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。如圖乙，吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計示數F1為200N。測得l1為6m，l2為4cm。若不計鐵籠的質量，請估算大象的質量。g取10N/kg。解：人對杠桿的拉力為動力F1=200N，動力臂l1=6m；不計鐵籠質量，大象對杠桿的拉力為阻力F2，阻力臂l2=4cm=0.04m。根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，阻力為：大象的質量：鞏固練習1．(2016?湖北)杠桿平衡時，動力F1的大小為10N，動力臂L1為0.1m，阻力臂L2為0.2m，則阻力F2的大小是_5_N。2．如圖所示，輕質杠桿OB的重力忽略不計，OB=3OA，物體G的重力為120N。若要使物體G對水平地面的壓力為零，則需要在B端施加的拉力F=_40N。（三）生活中的杠桿播放多媒體視頻杠桿的分類:省力杠桿：動力臂大于阻力臂的杠桿；特點：省了力，但費了距離；應用：撬棒、鍘刀、瓶起子費力杠桿：動力臂小于阻力臂的杠桿；特點：費了力，但省了距離；應用：鑷子、理發(fā)剪刀等臂杠桿：動力臂小于阻力臂的杠；特點：不省力也不費力；應用：天平（四）知識拓展人體內的杠桿1．當曲肘把重物舉起來的時候，手臂也是一個杠桿(如圖)。肘關節(jié)是支點，支點左右都有肌肉。這是一種費力杠桿，舉起一份的重量，肌肉要花費6倍以上的力氣，雖然費力，但是可以省距離。2．當你把腳尖翹起來的時候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點，體重落在兩者之間。這是一個省力杠桿(如圖)，肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。3．如果你彎一下腰，肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是由于在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個費力杠桿(如圖)。所以在彎腰提起立物時，正確的姿式是盡量使重物離身體近一些。以避免肌肉被拉傷。三、課堂小結1．杠桿及其五要素2．力臂的畫法3．杠桿的平衡條件4．生活中的杠桿及其分類四、課堂練習1．畫出下圖中的動力臂和阻力臂2．輕質木桿AB可以繞O點轉動，OA：OB=3：1，A端細線下掛300N的重物靜止在水平地面上，若使木桿保持水平位置，且重物對水平地面的壓力為零，在B點要用900_N的力豎直向下拉。此木桿為_費力(填“省力”或“費力”或“等臂”)杠桿。3．(2016?泰州)如圖所示，杠桿在水平位置平衡，下列操作仍能讓杠桿在水平位置保持平衡的是(C)A．兩側鉤碼同時向外移一格B．兩側鉤碼同時向內移一格C．左側的鉤碼向內移一格，右側減去一個鉤碼D．在兩側鉤碼下方，同時加掛一個相同的鉤碼五、作業(yè)布置：1．完成課后動手動腦學物理2．完成本節(jié)對應練習板書設計12.1杠桿一、杠桿杠桿：繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿支點(O)：杠桿繞著轉動的點動力(F1)：促使杠桿轉動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離力的作用線：過力的作用點，沿力的方向的直線二、探究杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2三、生活中的杠桿：省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿 【教學反思】本節(jié)課我根據杠桿的五要素把生活中的杠桿模型和理想的理論模型結合起來，比如剪刀、夾菜的筷子、指甲剪等。難點是畫力臂。還根據生活體驗引導學生學習、猜想，要求