認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械

3.3認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單機(jī)械（第一部分：杠桿）本部分共4課時(shí)第1課時(shí)：認(rèn)識(shí)杠桿教學(xué)目的：知道什么是杠桿。知道杠桿的三點(diǎn)（支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)、阻力作用點(diǎn)）兩力（動(dòng)力、阻力）兩臂（動(dòng)力臂，阻力臂）。理解力臂概念并能正確畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：能夠正確畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂的示意圖，且能正確找出各種器具的支點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程：一、引入新課：通過(guò)多媒體或幻燈片展示繁忙的碼頭、現(xiàn)代建筑工地、生活中各種各樣的機(jī)械，這些機(jī)械的使用大大減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，給人們的生活帶來(lái)了方便。所有復(fù)雜的機(jī)械都是由許多簡(jiǎn)單元件組成的，所以我們學(xué)習(xí)機(jī)械應(yīng)當(dāng)從最簡(jiǎn)單的機(jī)械開(kāi)始。二、新課教學(xué)：（一）杠桿1、 杠桿的定義：演示：開(kāi)瓶器開(kāi)瓶或羊角錘拔鐵釘?shù)壬钤谥谐Ｒ?jiàn)杠桿事例指出：開(kāi)瓶器就是一種被稱(chēng)為杠桿的簡(jiǎn)單機(jī)械。引入：阿基米德曾說(shuō)過(guò)這樣一句話(huà)：“給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的棍，我就能搬動(dòng)地球?！边@說(shuō)明杠桿能產(chǎn)生巨大的力。那什么是杠桿呢？［演示］撬棒撬石頭的投影片或動(dòng)畫(huà)。師生共同得出杠桿的基本特征：在力的作用下會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿有一個(gè)點(diǎn)是不動(dòng)的。進(jìn)而歸納得出杠桿的定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。提問(wèn)：杠桿是不是一定是直的？“硬棒”如何理解？師生共同歸納得出：“硬棒”指在力作用下不易發(fā)生形變，可以是直的也可是彎的，形狀也可是各種各樣，可以是方的、圓的等。2、 杠桿的五要素對(duì)照杠桿撬石頭投影片講杠桿結(jié)構(gòu)。演示：開(kāi)瓶器開(kāi)瓶或羊角錘拔鐵釘?shù)膶?shí)驗(yàn)，以及播放動(dòng)態(tài)視頻畫(huà)面，分析得出杠桿的要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力。教師再結(jié)合撬棍來(lái)分析得出杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。（1） 支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)（常用O表示）。（2） 動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（用F1表示）。（3） 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（用F2表示）。（4） 動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的垂直距離（用召表示）。（5） 阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線(xiàn)的垂直距離（用&表示）。――強(qiáng)調(diào)“力臂”是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，即垂線(xiàn)段的長(zhǎng)度。――從羊角錘、開(kāi)瓶器、撬棍等實(shí)物中引導(dǎo)學(xué)生抓住“點(diǎn)一線(xiàn)一距離”等

本質(zhì)，略去表面的差別。得出杠桿的模型。3、 力臂的畫(huà)法：（1） 確定杠桿支點(diǎn)和力作用線(xiàn)；（2） 用直尺或三角板作支點(diǎn)到力作用線(xiàn)垂直距離；（3） 標(biāo)明力臂。動(dòng)力和阻力可以在支點(diǎn)兩側(cè)，也可在支點(diǎn)同側(cè)，當(dāng)力與杠桿某部分重合時(shí)，力臂才恰好是杠桿本身一段長(zhǎng)度。學(xué)生討論：1、 你還能舉出杠桿的例子嗎？2、 找出它們的動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂、支點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)尋找其中的人體杠桿。手臂、腳部和頭部進(jìn)行有關(guān)杠桿的分析。4、 杠桿的歷史及發(fā)展過(guò)程介紹：古代歷史上使用的各類(lèi)杠桿：舂、桔槔，并播放舂和桔槔的視頻片段介紹：在建造大型的建筑工程時(shí)，也很廣泛地運(yùn)用了杠桿，譬如中國(guó)的長(zhǎng)城、古埃及的金字塔［屏顯圖片］古代建筑大型工程時(shí)的勞動(dòng)場(chǎng)景，并請(qǐng)學(xué)生找出其中所使用的杠桿。而到了現(xiàn)代，杠桿的使用已變得越來(lái)越廣泛，深入到了生產(chǎn)和生活的各個(gè)角落……顯示：在優(yōu)美背景音樂(lè)下，屏幕上依次出現(xiàn)在不同歷史時(shí)期的杠桿圖片從猿人一古埃及的金字塔一長(zhǎng)沙出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的天平一中國(guó)的長(zhǎng)城一現(xiàn)代建筑工地上的機(jī)械手臂……三、新課鞏固1、如圖1所示，開(kāi)瓶蓋的起子可以看作是一個(gè)杠桿，在圖2中正確表示開(kāi)瓶蓋時(shí)該杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的是（）2、在如圖所示的杠桿上分別畫(huà)出力F1和F2的力臂并用字母11和12，表示，其中O點(diǎn)表示杠桿的支點(diǎn)。四、 談?wù)勀愕氖斋@五、 作業(yè)見(jiàn)練習(xí)卷

杠桿練習(xí)題1班級(jí)姓名一根硬棒，在下能繞著轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿.支點(diǎn)是;動(dòng)力是 ;阻力是 ;阻力臂是.在日常生活中我們使用的工具屬于杠桿的有 、、等.判斷下列說(shuō)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(dòng)的硬棒叫杠桿（）（4） 動(dòng)力、阻力只能分別作用在杠桿支點(diǎn)的兩側(cè)（）關(guān)于力臂，下面說(shuō)法中正確的是（）從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)之間的距離叫做動(dòng)力臂TOC\o"1-5"\h\z從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線(xiàn)的距離叫做動(dòng)力臂 °力臂一定在杠桿上 /＞、、力臂的大小不可能為零 D^7a A如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，則F的力臂是（） /七A.OAB.OCC.ODD.FD F畫(huà)出如圖所示各杠桿的力的阻力臂. 第2題如圖的工具圖中，畫(huà)出杠桿上的動(dòng)力、阻力、支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂.7、根據(jù)力臂畫(huà)出對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和阻力7、根據(jù)力臂畫(huà)出對(duì)應(yīng)的動(dòng)力和阻力第2課時(shí)實(shí)驗(yàn)探究：杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)單的器材研究杠桿的平衡條件2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié)得出杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)器材：杠桿和它的支架，鉤碼、尺、線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)操作步驟： JUUl1、 如圖3-13，將杠桿的支點(diǎn)支在支架上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺L母，使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)。 g中TOC\o"1-5"\h\z思考：為什么杠桿要處于水平位置平衡？ 邑I2、在杠桿的兩邊分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，在杠桿上左右移動(dòng) U懸掛的位置，直到杠桿再次達(dá)到水平位置處于平衡狀態(tài)。思考并回答：杠桿兩邊受到的力等于鉤碼受到的重力。 圖”3把左邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力叫動(dòng)力F］，右邊鉤碼對(duì)杠桿的作用力叫阻力F2,填人表格。3、 用直尺量出動(dòng)力臂卻、阻力臂上，填入表內(nèi)。動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，即動(dòng)力x動(dòng)力臂=阻力x動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積，即動(dòng)力x動(dòng)力臂=阻力x阻力臂。若用符號(hào)表示可寫(xiě)成:或思考與討論：1、什么是杠桿平衡？什么是杠桿平衡條件?2、 杠桿靜止在傾斜位置算不算杠桿平衡?2、 杠桿靜止在傾斜位置算不算杠桿平衡?3、 請(qǐng)判斷右圖所示的杠桿是否平衡F2=20NtVF1=3ON第3課時(shí)：杠桿的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1.知道杠桿的應(yīng)用分三種情況及三種杠桿的特點(diǎn)，會(huì)舉例說(shuō)明。2.能用杠桿的平衡條件解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題和簡(jiǎn)單的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)三種杠桿的分類(lèi)及其特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)能用杠桿的平衡條件解決一些實(shí)際問(wèn)題。會(huì)判斷杠桿的種類(lèi)。一、復(fù)習(xí)提問(wèn)什么叫杠桿？什么叫杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂?教師演示用羊角鐵錘拔釘子并畫(huà)出這個(gè)杠桿的示意圖，在圖上標(biāo)出支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力。要求學(xué)生畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂。并結(jié)合作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講解。杠桿示意圖如圖2所示。杠桿的平衡條件是什么？上題中如果動(dòng)力臂與阻力臂之比是6:1，則動(dòng)力是阻力的幾分之一？二.新課講授1、利用幻燈或多媒體展示幾種類(lèi)型的杠桿要求：找出這四個(gè)圖中的動(dòng)力臂和阻力臂動(dòng)力臂、阻力臂和省力、費(fèi)力的關(guān)系你能找出什么規(guī)律？師共同總結(jié)得出杠桿的類(lèi)型：省力杠桿：山＞4,F】〈Fe，省力、但多移動(dòng)距離。如拔釘子用的車(chē)角錘、剪鐵皮用的剪子等。費(fèi)力杠桿：卻〈匕，F(xiàn)】＞Rj，費(fèi)力、但可以少移動(dòng)距離(省距離)，如釣魚(yú)華輿工竺干、鑷子等。既不省力也不費(fèi)力，又不多移動(dòng)距離，如天平、(3)等臂杠桿：4=&，F(xiàn)]=Fw，既不省力也不費(fèi)力，又不多移動(dòng)距離，如天平、定滑輪等。重要提示：①若MW，則杠桿的平衡被破壞，原來(lái)靜止的杠桿就發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，若虬"=，則杠桿向F1的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，反之則向f2的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)于各類(lèi)杠桿的選擇②杠桿選擇的原則是按人力允許的條件，從有利于生產(chǎn)出發(fā)。例如：釣魚(yú)竿使用時(shí)，要求能迅速將魚(yú)提離水面，因此釣魚(yú)竿是費(fèi)力省距離的杠桿；汽水瓶扳手使用時(shí)，遇到阻力較大，必需使用省力費(fèi)距離的杠桿。天平就是利用等臂杠桿兩邊力大小相等的原理，由砝碼數(shù)直接得出物體質(zhì)量數(shù)?！翱梢?jiàn)，選擇何種杠桿都是根據(jù)實(shí)際需要來(lái)決定的，千萬(wàn)不要誤認(rèn)為使用機(jī)械都是為了省力。

2.怎樣使用杠桿最省力根據(jù)杠桿的平衡條件：:一定時(shí)，動(dòng)力臂2.怎樣使用杠桿最省力根據(jù)杠桿的平衡條件：:一定時(shí)，動(dòng)力臂‘1越長(zhǎng)，使杠桿平衡所用動(dòng)力越小，也就是說(shuō)當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí)用—I—！可以看出：當(dāng)作用在杠桿上的阻力和阻力臂的動(dòng)力就最小。為了使動(dòng)力臂最長(zhǎng)，施加的動(dòng)力必須具備兩個(gè)條件：(1)動(dòng)力的作用點(diǎn)在杠桿上距支點(diǎn)最遠(yuǎn)處；(2)動(dòng)力方向應(yīng)垂直于支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的連線(xiàn)。如圖3—15和圖3-16所示時(shí)作用在杠桿上的動(dòng)力是最小的。3、例題例1.用道釘撬鐵路枕木上的道釘，如圖所示，撬把長(zhǎng)1.5m，撬尖長(zhǎng)6cm，道釘對(duì)撬的阻力是5000N，要把道釘撬出來(lái)至少要用多大的力?這人力作用在哪里?力的方向怎樣？例2.如圖所示，O是支點(diǎn)，在杠桿上C點(diǎn)用力將掛在D點(diǎn)的物體A提起.已知OD=0.6m，CD=20cm，物體A的質(zhì)量是4kg，杠桿現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求動(dòng)力的大小和方向.并在圖中畫(huà)出動(dòng)力的圖示.三、小結(jié)杠桿類(lèi)型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿L1>L2F1<F2（動(dòng)力<阻力）省力費(fèi)距離k-J費(fèi)力杠桿L1<L2F1>F2（動(dòng)力>阻力省距離費(fèi)力*E3

等臂杠桿 L1=L2 既不省力也不省距離F1=F2（動(dòng)力=阻力）四、練習(xí)：兩個(gè)力作用在杠桿兩端使杠桿平衡，則（ ）A.這兩個(gè)力的大小必須相等 B.這兩個(gè)力的力臂長(zhǎng)必須相等C.力臂較長(zhǎng)的那個(gè)力比較大 D.力臂較長(zhǎng)的那