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1、第1节 杠杆【教学目标】1、知识与技能 (1)能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆,提取其共同特征,来认识杠杆。 (2)能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。 (3)会画力臂(4)能理解杠杆的平衡条件2、过程与方法 (1)通过观察和实验,了解杠杆的结构。 (2)通过参与科学探究活动,能对杠杆的平衡进行猜想与假设,并设计出实验方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件。 3、情感、态度与价值观 培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣以及关注历史、关注科学的意识。 【教学重难点】教学重点:力臂概念的建立,杠杆平衡条件的探究及认识过程教学难点:力臂的画法及杠杆的运用【导学过程】【创设情
2、景,引入新课】师:同学们,你玩过跷跷板吗? 我们欣赏一段动画,(学生热情高涨,兴趣大增)师:欣赏完动画,我们来动动手,比赛拔钉子,介绍提供的各种器材,看那组用的方法的最多,最省力的是哪种方法?师:在我们的日常生活中借助一些工具就能容易的完成一些活动投影:日常生活中使用工具的画面(撬棒、压水井手柄,羊角锤撬钉子)师:结合你看到的动画及使用的工具找到这些工具的共同点【自主预习案】1、定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。2、五要素:支点指 ;动力是 ;阻力是 杠杆转动的力;动力臂是 到 的距离;阻力臂是 到 的距离。3作杠杆五要素示意图的步骤:先明确_,再作出使杠杆转动的力和阻碍杠杆转动的力
3、,即_力和_力,要注意,这两个力都是杠杆受到的力,作用点就都应在_上;再由支点向这两个力的作用线作_线,分别标志出_到两个垂足的距离,即为_和_。4杠杆平衡是指杠杆处于_状态。5杠杆平衡条件又称为_,最早是由古希腊学者_总结出来的,其内容为:_,用字母表示为_.6根据杠杆使用活力情况,可将杠杆分为三类:省力杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力,如:_;费力杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力,如:_;等臂杠杆:动力臂_阻力臂,动力_阻力,如:_;【课堂探究案】探究点1:力臂的画法关于力臂的概念,要注意以下几点:(1)力臂是支点到力的作用线的距离,力臂的数学模型就是点到直线的距离。其中“点”为杠杆的支点
4、;“线”是力的作用线,即通过力的作用点沿力的方向所画的直线。需要引起注意的是:千万不能把力臂理解为“支点到力的作用点的长度”。(2)作用在同一个点上的几个力,若它们的方向不同,那么力臂一般不同。(3)若力的作用线通过支点,那么这个力的力臂就一定为零。力臂的作法:欲作力臂找支点,再作二力延长线,经过支点作垂线,动阻力臂再分辨。可简记为:一找点,二划线,三作垂线段,四标符号。具体方法:(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点。(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长。(3)在从支点向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂。用三角板的一条直角边与力的
5、作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画垂线,作出动力臂和阻力臂。(4)把支点到垂足的距离用大括号括出或带有箭头的线段勾出,分别用和表示。例:下列关于的力臂的作图中,正确的是( )分析:A图是从支点到力的作用点的连线,不是力臂;B图是从支点到力的末端点的连线,也不是力臂;D图是垂足到力的作用点的连线,更不是力臂。因为它们都不符合力臂的定义。答案:C探究点2:探究杠杆平衡条件:什么是杠杆的平衡状态:_调节杠杆在水平位置平衡的方法:_为什么要在水平位置平衡?_(4)多次测量的目的:_(5)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向 调,使杠杆在水平位置平衡;这
6、样做的目的是 ;_.(6)三次实验数据记录表格如下:实验序号动力F1(牛)动力臂L1(厘米)阻力F2(牛)阻力臂L2(厘米)12424246383846甲 乙 小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1= N分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是 。(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件,内容为_.【当堂训练案】1判断下列说法是否正确(1)一根硬棒就是杠杆()(2)杠杆可以是直的、弯的或者其他形状的()(3)在力的作用下,能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆()(4)动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧()2关于力
7、臂,下面说法中正确的是()A支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂B支点到动力作用线的距离叫做动力臂C力臂一定在杠杆上 D力臂的大小不可能为零3如图中,杠杆刚好平衡,若要使A端下降,B端上升,可采用的办法是:(每个钩码的质量相同)A两边各减少一个钩码 B两边各增加一个钩码C两边都向左移动相同距离D两边都向内侧移动相同距离4如图所示的两个杠杆,O是支点,请你判断一下哪个杠杆能够平衡?如果不平衡,它将顺时针转动,还是逆时针转动?5、如图中,杠杆的一端A为支点,在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起使杠杆处于水平状态已知AC15cm,CB60cm,则动力F跟物重G之比是() A14B41 C15 D
8、5:1四、达标检测:1、在钓鱼竿天平 羊角锤 理发剪刀 缝纫机踏板 铡刀 瓶盖扳子等简单的机械中,属于省力杠杆的有 ,属于费力杠杆的有 ,属于等臂杠杆的有 .2、下列关于杠杆的说法中,正确的是( )A、杠杆只可以是直的 B、杠杆一定有支点C、杠杆的支点可以不在杠杆上 D、杠杆的长度等于动力臂与阻力臂之和3、在用扳手拧生锈的螺母时,工人师傅在扳手柄上套一节铁管,这样就能比较容易地拧下螺母,这样做的物理原理是:( )A、减小阻力 B、增大动力C、增大动力臂以增大动力 D、增大动力臂减小动力5、一支刻度准确的杆秤,若换了质量较小的秤砣,用它来称量物体质量的结果:( )BCOAA、比实际的大 B、与实
9、际质量相等C、比实际质量小 D、无法判断6、已知轻杠杆AOCB,支点为O,OA=CB=40cm,OC=30cm,且OAOC,OCCB,如在A点悬挂一重49牛的重物,则在B点至少要加 牛的力才能使杠杆AO保持水平,这个力的方向应该 。7、一根粗细不均匀的木棒用细绳吊在O点处木棒恰能在水平位置平衡,若在O点处把棒锯成两段,则( ) A、细的一端较重 B、粗的一端较重 C、两端一样重 D、可能细的一端重,也可能粗的一端重,也可能两端一样重8、一杠杆正处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力那么该杠杆:A、仍有可能平衡,只要这个力加在阻力这一边B、仍有可能平衡,只要该力加在动力作用点和阻力作用点
10、之间C、仍有可能平行,只要这个力的作用线通过支点D、杠杆不可能平衡,因为多了一个力9、关于力臂的下列说法中正确的是( )A. 从支点到动力作用点的距离叫动力臂B. 从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂C. 从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂D. 从阻力作用点到动力作用点的距离叫阻力臂10、所谓杠杆平衡是指杠杆处于 状态或 状态。杠杆的平衡条件是 ,字母表示式为 。11、地面上有一根大木杆,抬起A端需用300N,抬起B端需用200N,这条木杆的 端较粗。12、已知物体在月球上的重力大约是地球上重力的六分之一。做生意时,用同一杆秤在月球上称质量,和在地球上相比( )A. 买方吃亏. 卖方吃亏. 双方都不吃亏 . 双方都吃亏13、一个杠杆在两个力的作用下处于平衡状态,则下列说法中正确的是( )A. 这两个力的大小一定相等 B. 这两个力的力臂一定相等C. 力臂较长的那个力较大 D. 两个力和各自力臂的乘积一定相等、如图,拉力作用在杠杆中点处,已知AC=1.8m, G=100N, 求拉力