四、杠杆第一课时导学案

《杠杆》教案

【教学目标】

1、知识与技能

认识杠杆，知道支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。

知道杠杆的平衡条件及一些应用。 能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。

2、过程与方法

经历绘制杠杆的示意图的过程，体会科学抽象的方法。

观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。

经历探究杠杆平衡条件的过程。学习分析实验现象、寻找数据间规律，从中归纳出实验结论的的一般方法。

3、情感态度和价值观

关心生活、生产、自然现象中杠杆的应用。

乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。

认识科学探究中必须有合作精神。

【教学重点】

杠杆的认识、杠杆的平衡条件。

【教学难点】

对支点、力臂的理解。

【教学方法】

演示法

探究

交流

【教学用具】

硬棒、钳子、杠杆、多媒体课件等。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、创设情境

导入新课

“给我一个立足点和一根足够长的硬棒，我就能移动地球。” ——阿基米徳

古代人利用木棒搬动巨大木料的情景，你能讲出其中道理吗？ 以此引入新课 二、探究新知

（一）杠杆

播放硬棒石头、跷跷板、压水井压水等动画引入杠杆的概念。

杠杆的共同特征

1、硬棒

；2、有力；3、绕固定点转动

杠杆：在力的作用下如果能绕着固定点转动的硬棒，就叫做杠杆。

这些能给我们提供某些方便的工具都称为杠杆

注意：硬棒可以是直的，也可以是弯曲的，即硬棒可以是各种各样的形状。

杠杆“五要素”

支点（O）：杠杆绕着转动的点

动力（F1）：促使杠杆转动的力

阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力

动力臂（L1）：从支点到动力作用线的垂直距离

阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的垂直距离

力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线

想一想：画出图中杠杆各力的力臂

解：

画力臂的方法

（1）先确定杠杆的支点Ｏ和动力、阻力的方向。

（2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线

（注意：

画的时候要用虚线将力的作用线延长。）

（３）用细实线作从支点Ｏ到力的作用线的垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。

（４）最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L２。（力臂的表示方法：大括号或箭头）

巩固练习

画出下图中动力臂和阻力

（二）探究杠杆的平衡条件

1、什么是杠杆的平衡？

当杠杆在动力和阻力的作用下静止或做匀速转动时，我们说杠杆平衡了。

2、平衡螺母的作用及调节方法：

平衡螺母的作用是调节杠杆自身的平衡方法：左高向左调、右高向右调

3、为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢?

便于力臂的数值在杠杆上能直接读出或量出。

猜想：力与力臂的关系

(1)F1+L1=F2+L2

(2)F1–L1=F2–L2 (3)F1/L1=F2/L2

(4)F1×L1=F2×L2

实验器材：带刻度杠杆、支架、钩码、弹簧测力计

播放实验视频

实验注意事项：

1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。

2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。

3、读数时，杠杆仍要求是处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。

实验结论：

杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂

F1l1=F2l2

例题：据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（图甲）。测量时利用了一根长度为12m的槽钢作为杠杆。如图乙，吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计示数F1为200N。测得l1为6m，l2为4cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg。

解：人对杠杆的拉力为动力F1=200N，动力臂l1=6m；不计铁笼质量，大象对杠杆的拉力为阻力F2，阻力臂l2=4cm=0.04m。21世纪教育网版权所有

根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，阻力为：

F2F1l1200N6m3104Nl20.04m

大象的质量：

GF23104Nm3000kg3tgg10N/kg

巩固练习

1、（2016•湖北）杠杆平衡时，动力F1的大小为10N，动力臂L1为0.1m，阻力臂L2为0.2m，则阻力F2的大小是 5 N。21教育网

2、如图所示，轻质杠杆OB的重力忽略不计，OB=3OA，物体G的重力为120N。若要使物体G对水平地面的压力为零，则需要在B端施加的拉力F= 40 N。21cnjy.com

（三）生活中的杠杆

播放多媒体视频

杠杆的分类:

省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆；特点：省了力，但费了距离；应用：撬棒、铡刀、瓶起子

费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆；特点：费了力，但省了距离；应用：镊子、理发剪刀

等臂杠杆：动力臂小于阻力臂的杠；特点：不省力也不费力；应用：天平

（四）知识拓展

人体内的杠杆

1、当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要花费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以省距离。21·cn·jy·com

2、当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆(如图)，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。

3、如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近1200牛顿的拉力。这是

由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。

所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一

些。以避免肌肉被拉伤。2·1·c·n·j·y

三、课堂小结

1、杠杆及其五要素

2、力臂的画法

3、杠杆的平衡条件

4、生活中的杠杆及其分类

四、课堂练习

1、画出下图中的动力臂和阻力臂

2、轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB=3：1，A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用900 N的力竖直向下拉。此木杆为

费力（填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆。

持平衡的是（ C ）www.21-cn-jy.com

3、（2016•泰州）如图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保

A．两侧钩码同时向外移一格 B．两侧钩码同时向内移一格 C．左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码 D．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码 五、作业布置：

1、完成课后动手动脑学物理 2、完成本节对应练习

板书设计

12.1 杠杆

一、杠杆

杠杆：绕固定点转动的硬棒叫做杠杆

支点（O）：杠杆绕着转动的点

动力（F1）：促使杠杆转动的力

阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力

动力臂（L1）：从支点到动力作用线的垂直距离

阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的垂直距离

力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线

二、探究杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2

三、生活中的杠杆：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆

【教学反思】

本节课我根据杠杆的五要素把生活中的杠杆模型和理想的理论模型结合起来，比如剪刀、夹菜的筷子、指甲剪等。难点是画力臂。还根据生活体验引导学生学习、猜想，要求他们不要盲目猜想，而应根据现有的知识或体会,进行有科学依据的猜想，培养学生的思考分析能力，并自然地进入探究活动，激发学生的探究热情。在实验过程中，通过巡视及时纠正学生操作上的错误，避免错误的数据误导学生，使每一组都能顺利完成实验。课上能及时对学生作出客观、科学、合理的评价，让学生充分体会到探究的乐趣，收获成功的喜悦。