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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除杠杆的教学设计一课标要求：杠杆平衡：A知识要求：懂得杠杆平衡条件，能用杠杆平衡条件解决简单的问题。B实验技能：认识杠杆的平衡条件（都要求学生达到理解，应用的水平）二教学要求：1知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。2知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。3理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。三设计思路：1选题原因：知识层面：杠杆的学习是中学物理力学教学中的一个重要知识内容。是学生认识的第一类简单机械。建立杠杆的概念和形成杠杆的平衡条件的规律是一个由具体到抽象，再由抽象到具体的较为复杂的认识过程。而这些概念和规律
2、是从大量的物理现象中总结出来的。如果要学生真正的掌握，需要具体形象的帮助和支持，需要一些典型的事例，帮助学生将抽象的概念和具体的事例联系起来，建立范例模型。就要通过有效的作业训练来帮助理解并进行提炼。在学好本章节的基础之上再进行杠杆的分类教学就很容易了。并且扎实的功底会为高中杠杆有关力矩的学习打下良好的基础。学生层面：但由于初中学生抽象思维能力不强，又易受日常生活中错误认识的干扰，容易妨碍了正确物理概念的建立和规律的形成。如：杠杆的五要素在书面上概念理解很简单，但实际作图中，学生往往不会抽象出杠杆，或者不能正确确定支点，动力，阻力等。并且关于力臂的作图要结合数学中的几何知识，杠杆平衡条件综合应
3、用要用到数学运算，在一定程度上加大了学习应用的难度。对于初二的学生初次接触起来感觉到有畏难的心理。会对后期其他简单机械的学习产生阻碍。2选题意图：通过作业设计，启发学生对有关杠杆的物理知 识进行回忆、整理、总结、使之深化、条理化、系统化。四设计展示：（一）立足基础，深挖内涵杠杆的五要素：1如图所示的杠杆中，动力的力臂用l表示，图中所画力臂正确的是（ ）学生通过观察比较进一步理解力臂的定义：力臂是支点到力的作用线的距离。复习画法：首先确定杠杆的支点，再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线（或延长线）上，符号指明哪个线段是力臂，并写出字母L。力臂常用
4、虚线画出。2.如图是一种门锁把手的示意图，O点上把手的转轴，请画出作用力F的力臂L 通过生活中的情景，让学生画单个力臂，比较容易上手，获得成功感。3. 如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点O的力臂l1和l2学生画F1的力臂时，力与杠杆垂直。力臂就在杠杆上。画F2的力臂时需要进行作用线反向延长的训练。并且通过对比知道力臂可能在杠杆上。4. 如图一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1。学生在画这题时：（1）要利用逆向思维。并且非常清晰力臂画法。（2）通过作图强调动力和阻力的作用点都要落在杠杆上。(3) 应抓住“转
5、动”的特点来判断动力的方向。在分析中先确定在阻力作用下杠杆的转动认定为正转，则只有动力作用时必定使该杠杆反转，才能使杠杆平衡。动力作用点处杠杆反转方向就是动力的方向。杠杆的平衡条件：1.小强在探究“杠杆的平衡条件”时： （1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡 （2）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为 的一组数据是错误的经检查，结果是测量力臂时读错了，阻力臂的实际值应为 m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是 。 实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.310.4210.420.2学生通过此题的解答回忆探究“杠杆的平
6、衡条件”的实验过程，并会对实验的结果进行分析讨论。2如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1.2m，重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为 N学生先抽象杠杆，找准五要素，再应用“杠杆的平衡条件”结合简单的数学运算求解力的大小。条件清晰明了便于了解平衡条件的简单应用二、层层深入、拓宽引伸 杠杆的五要素：1列车上有出售食品的手推车（如图所示）若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是 （写出字母）；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是 学生在从日常
7、的生活中抽象出杠杆时，首先就要正确确定支点的位置。支点是第一要素。一根杠杆找不到支点或找错支点，将直接影响其他四要素的确定。通过该题教学生找支点。一.要紧紧抓住支点的特征绕着转动的固定点；二.要平时注意观察物体究竟绕着哪个点转动；三.要善于想象，把纸面上静止的杠杆在大脑想象中转起来，从而找出支点。2找出如图所示情景中的支点。作杠杆的五要素甲：如用羊角锤拔钉，有些学生会把与钉相接触的锤尖端当作支点，实际上是锤头与支撑物的接触点。如图甲中的O点。乙：用汽水扳子扳瓶盖，有些学生会把与瓶盖边齿相接的 扳子口点B当作支点，实际是图乙中的A点；丙：分析动滑轮时，往往把圆心O当作支点，实际是图丙中的A点甲
8、O乙012345N012345OA丙3. 如图甲所示的杠杆，在B端挂一个重物，要使杠杆在图示的位置平衡，画出所加最小力的方向。甲A O B乙A O B丙A O B正解：如图乙。错解：如图丙。此题考察了杠杆平衡条件的应用和作图。当作用在杠杆上的阻力F2和阻力臂L2一定时，动力臂L1越长所需动力F1越小。学生解题稍微有点难度的是找出最省力的力臂。（1）在杠杆上离支点O最远的点是点B；（2）OB就是最长的动力臂。最小力的作用线与OB垂直，已知的力G使杠杆作顺时针转动，则现在施加的动力应使杠杆作逆时针转动，应指向右上方。通过解题小结该类型的解题方法：第一步连接支点和力的作用点（离支点越远越省力），就是
9、所要的力臂为最长。第二步过力的作用点作出垂线，就是力的作用线了。第三步为了维持杠杆平衡，标出力的方向。这是最常考得题目类型。4.在图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图5.在图中画出使杠杆OA平衡时最小动力为F1的方向和阻力F2的力臂l2巩固练习最小力的做法杠杆的平衡条件：1.如图所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆，使其静止在水平方向上，O为麦秸秆的中点这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行，在蚂蚁爬行的过程中麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则（ ） A两蚂蚁的质量一定相等 B两蚂蚁的爬行速度大小一定相等 C两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D两蚂
10、蚁对麦秸秆的压力一定相等学生通过此题解答进一步了解“杠杆的平衡条件” ：动力动力臂=阻力阻力臂。结合以往学过的知识也可以有不同的语言表述形式。但是本质是相同的。2如图所示，绳子悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是哪一幅图（ ）学生知道这是原有“杠杆的平衡条件”的实验的演变。当一组力与力臂的乘积不变时，另一组的力与力臂之间成反比例函数。结合图像的给予与数学知识的综合应用，加深学生的理解与灵活应用。也是最近几年中考的热门题型。三、灵活多变、设置高潮 这部分练习
11、在课堂的基础知识和课典型例题准确掌握的基础上再拿出来给学生。可以针对学生的实认知水平分层布置。或者将综合性问题分散成一些便于学生分析 的小题。多为杠杆的五要素与平衡条件的综合运用，一下就不再分开举例。1如图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、两个支点上已知AO、长度均为0.25m若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N，若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ） A20 N B40 N C60 N D80 N学生在解此题时需要2次抽象出杠杆，判断变化的支点。结合上抬，下压B端2个情景准确找出力臂，罗列2个杠杆平衡表达式。借助木棒重力不变的条件来解题。考察了学生灵活
12、应用的能力。2. 如图所示的轻质杠杆，AO小于BO在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则( )A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的A端向下倾斜 C. 杠杆的B端向下倾斜 D. 无法判断这题显然、使用原来的定支点，画力臂的推导方法是行不通的，由此引出学生产生寻找新的、更有效、更一般化的方法的兴趣。学生二次使用杠杆的平衡条件对比得出答案后，启发：杠杆两边的FL的乘积减少， 减少量大的那一端会怎么样？FL的乘积减少，减少量大的那端上升。3.进一步引申：A、B两端悬挂点不变，把两重物G1和G2浸没在水中（重物与容器不接触）杠杆如 何转动？ 杠杆的再平衡问题是杠杆中的难点，他可用杠杆的平衡条件推解。得出推论：原来平衡的杠杆，当力发生了变化而力臂没有发生了变化时，如果力的变化量分别与其力臂的乘积相等，则杠杆仍然保持平衡。这个结论以后就可以用来解这类型的习题了。在原有知识的基础上进一步提升的学生的解题能力。也可以将杠杆知识与其他的力学知识综合应用了。这份作业设计挑选的典型例题，使学生既复习巩固了课堂上的新知识，又学到了新方法及新题目的解题方法。既巩固了双基，又能使学生的熟练程度有较大的提高。既提高学生探索问题的兴趣，又培养了学生的发散思维能力。再结合学生的实际分层落实，其效果会更好。武汉二中广雅中学初二年级物理组 沈勤 【精品文档】第 页
