四、杠杆教案1

初中教师网 www.cz910.com 第十二章 简单机械

第一节 杠杆

1课时 新授课

知识与技能 1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆，能够在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置，能准确的画出杠杆的动力臂与阻力臂。

2、通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆的平衡条件。

过程与方法 1、通过观察，感知杠杆，培养观察能力。

2、通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养学生初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力。

3、在对实例的调研、分析和解释中进一步理解杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置及其平衡条件。

情感、态度与价值观 1、使学生感受到杠杆在生活中有着广泛的应用，提高探究的乐趣。

2、在实验探究过程中使学生感受科学的魅力。

【教学重难点】

重点：杠杆平衡条件

难点：画动力臂、阻力臂。

【教学准备】或【实验准备】

篝

无

太

教师学生共用：砸钉子的木板、羊角锤；大石头、小石头、撬棒；压水井演示器；多媒体

学生用：杠杆、支架、钩码。

【教学过程】

灯

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初中教师网 www.cz910.com 主 要 教 学 过 程

教学内容

一、导入新课

教师活动

设计实验，引入新课：

实验内容：1、羊角锤起钉子；2、撬棒撬石头；3、压水井压水

过程设计：一、分别展示实验器材，提出问题，并让学生台前演示：

（一）

羊角锤起钉子

1、

实验器材:砸有钉子的木板、羊角锤；

2、

提出问题：你能用羊角锤将木板上的钉子起下来吗？

3、

一个学生代表台前演示。

（二）

撬棒撬石头

1、

实验器材: 撬棒、大石头、小石头

2、

提出问题：你能用老师提供的器材将这块大石头撬起来吗？

3、

一个学生代表台前演示。

（三）

压水井压水

1、实验器材:压水井演示仪

2、提出问题：谁会用压水井压水？

3、一个会的学生代表台前演示。

二、用flash展示以上实验过程及图片，寻找共同特点。

学生活动

（一）以小组为单位，讨论交流：

1、可用如下图的方法将钉子起下来；

2、

用下图的方法：将撬棒插在大石头下面，将小石头垫在撬棒下面，然后在撬棒的另一端向下用力压撬棒即可将大石头撬起；

3、

用手反复提压压水井的柄。

（二）三个代表台前演示

再次参看flash动画三、引入课题：能够绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆，杠杆及图片寻找共同特初中教师网－专业的初中教学资源网站！

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二、进行新课

（一）杠杆定义及其五要素

1、定义：能饶一固定点转动的硬棒。

2、五要素：

支点O：杠杆绕着转动的点；

动力F1:使杠杆转动的力；

阻力F2：阻碍杠杆转动的力；

动力臂L1：支点到动力作用线的距离；

阻力臂L2：支是生活中常见的简单机械，本节课我们就来研究杠杆。板书课题。

1、

杠杆定义：

（一）在引入的基础上让学生给出杠杆的定义。

（二）组织学生列举生活中见到的杠杆，并用图片展示：

钢丝钳杆秤瓶盖起子跷跷板火钳独轮车

(三)老师用图片展示古代的杠杆：

（四）根据以上的杠杆，提出问题并讨论，深化对杠杆的认识：杠杆一定是直的吗？

2、五要素: 组织学生看书77页，自学杠杆的五要素。

（一）点拨：

（1）支点一定是固定点（或瞬间固定）且在杠杆上；

（2）动力和阻力使杠杆向相反的方向转动；

（3）力臂的概念：

a、讲述什么是力的作用线（过力的作用点沿力的方向的一条直线）；

b、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离

注：以撬棒撬石头为例，用图片展示五要素：

点：都是硬棒；都能绕一固定点转动

能饶一固定点转动的硬棒。

思考、回答：钢丝钳、杆秤、瓶盖起子、火钳、钓鱼竿、跷跷板、独轮车、镊子、天平等。

认识：古代的时候人们就使用杠杆了

不一定，可直可弯

看书自学杠杆五要素：并根据老师的点拨及图示正确认识：支点、动力、阻力及动力臂、阻力臂的概念。

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初中教师网 www.cz910.com 点到阻力作用线的距离

(二)杠杆的平衡条件

提出问题

猜想或假设

F1动力动力臂支点OL1阻力臂L2F2阻力

（二）应用练习 试画出下列各力的力臂：

F1

完成相应的练习

画力臂：

oF1F1L1L2oF1F2F2O

F2

F2

注：用实物投影展示学生答案。

引导学生小结：

（一）画力臂的方法: 1、

辨认杠杆；

2、

找出支点；

3、

作力的作用线；

4、

过支点向力的作用线作垂线；

5、

标出支点到垂足的距离即为力臂。

（二）通过以上图示，深化对动力、阻力及力臂的认识：

1、动力、阻力的方向一定相反吗？

2、力臂一定在杠杆上吗？

3、若一力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂是否改变？

过渡：生活中使用杠杆一般都是在杠杆平衡的状态下使用的，那么杠杆平衡时需要满足什么样的条件呢？

（一）讲述什么是杠杆的平衡？

杠杆处于静止或匀速转动状态即为杠杆的平衡状态。

（二）探究杠杆的平衡条件

1、提出问题：杠杆平衡时需要满足什么样的条件呢？即动力、动力臂、阻力、阻力臂存在怎样的关系呢？

2、猜想或假设: F1L2L1F2

F1OL2F2

不一定；

不一定；

改变。

了解什么是杠杆的平衡。

根据老师提出的问题猜想：

…

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制定计划、

设计方案

进行实验、

收集证据

分析、论证

评估、交流

设想一：

F1+L1 = F2+L2

设想二：

F1-L1 = F2-L2

设想三：

F1/L1 = F2/L2

设想四：

F1L1 = F2L2

3、制定计划与设计方案：（组织学生参看课本77页“探究杠杆的平衡条件”相关内容。）

思考与讨论-----直击考点：

(1)杠杆两端的平衡螺母的作用是什么?实验过程中如果杠杆不平衡，能否调节平衡螺母？

（2）该实验为什么让杠杆在水平位置平衡？

4、组织学生进行实验并收集证据:将实验数据记录于表格内。展示实验表格：

看书了解实验设计与实验过程

L1L2oF1F2

实验前，调节杠杆平衡。实验过程中不能调节平衡螺母。

便于直接从杠杆上读出力臂。

进行实验：在杠杆两端挂上不同数量的实验

动力

动力臂

F1×L1

动力

动力臂

F2×L2

钩码，并移动钩码的次数

F1/N L1/cm F2/N L2/cm 位置，使杠杆在水平1

位置平衡，记下相应2

的动力、动力臂、阻3

力、阻力臂，并填入

表格内。

5.分析论证、得出结论：

分析实验数据，得出杠杆的平衡条件：

杠杆的平衡条件。

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1×L1 = F2×L2

进一步明确认识杠点拨：a、杠杆的平衡条件是力与力臂的乘积相等，不是力相杆的平衡条件

等，也不是力臂相等；

b、杠杆的平衡条件可以写成乘积形式，也可以写成比例形式。

c、从比例形式可以看出：力与力臂成反比；且如果杠杆的动

力和阻力或动力臂和阻力臂成同样倍数变化时，杠杆仍然平

衡。

d、杠杆的平衡条件又称杠杆原理。

回顾实验过程，评估6、组织学生评估、交流：实验过程中有无失误或不足的地方？

并交流有无失误或

不足之处

有；该实验中，杠杆7、实验拓展讨论：杠杆有无重力？该实验中为何没考虑杠杆自身的重力过支点，的重力？若此实验杠杆的支点不在中心，是否需要考虑杠杆初中教师网－专业的初中教学资源网站！

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(三)生活中的杠杆

的重力？

（三）应用练习：

1、你能说出“小小称砣能压千斤”的道理吗?

2、阿基米德曾经有这样的豪言壮语：给我一个立足点和一根足够长的木棍,我就能搬动地球。你认为他的说法有道理吗?为什么？

3、用杠杆的平衡条件进行计算：题目见课本78页：例题

点拨：（1）题目相当于已知平衡条件中的F1、L1、L2，求F2.代入公式即可。

（2）力臂的单位两边统一即可。

1、由杠杆的平衡条件引导学生分析得出三种杠杆：

省力杠杆： L1 > L2 F1 < F2

费力杠杆：

L1 < L2 F1 > F2

等臂杠杆：

L1 = L2 F1 = F2

点拨：a、省力杠杆费距离；

费力杠杆省距离；

等臂杠杆不省力也不省距离。

b、使用费力杠杆不是为了费力，而是为了省距离。

2、组织学生列举生活中哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？哪些是等臂杠杆？

（一）省力杠杆：在学生列举的基础上，展示图片。

钢丝钳杆秤瓶盖起子

其力臂为零，对杠杆的平衡无影响，故不用考虑杠杆的重力。

需要。

杆秤是杠杆，虽然称砣的重力很小，但只要它的力臂够长，他便能称出较大的重力。

有道理。利用杠杆原理，只要找到合适的支点，让阻力臂足够短，动力臂足够长即可用较小的力撬动地球。

练***衡条件求解：

分析杠杆的平衡条件，得出三种杠杆及满足的条件。

列举省力杠杆：铡刀、羊角锤、核桃夹、撬棒、压水井的柄、瓶盖起子、独轮车等。

道钉撬火钳独轮车初中教师网－专业的初中教学资源网站！

初中教师网 www.cz910.com （二）费力杠杆：在学生列举的基础上，展示图片。

列举费力杠杆：手臂、钓鱼竿、镊子、船桨、火钳等。

杆秤瓶盖起子

钢丝钳F1

O

F2

跷跷板

独轮车火钳

提出问题并点拨：使用这些费力杠杆是为了费力吗？（不是，不是，是为了省距是为了省距离，操作方便。）

离，操作方便。

（三）等臂杠杆

列举等臂杠杆：天平

点拨：天平是目前使用的唯一的等臂杠杆。

注：若学生列举不出或列举的不全面，老师可展示出图片让判断各杠杆，确定D、学生判断。

F为省力杠杆。

3.巩固练习：

下列各图中，为省力杠杆的是（ ）

A B C D

三、课堂小结：

回顾本节课的学习内容构成知识体系 （用小资料的形式展

示：人体上的杠杆----见附件1）

四、反馈练习

六、布置作业

见附件2 老师巡视

见附件4 五、课堂检测 见附件3 师巡视、讲评

讨论、梳理学习内容

完成反馈练习

完成检测题

课后完成

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初中教师网 www.cz910.com 【板书设计】

第一节 杠杆

一、杠杆定义及其五要素

1、定义：能饶一固定点转动的硬棒。

2、五要素：

支点：杠杆绕着转动的点；

动力:使杠杆转动的力；

阻力：阻碍杠杆转动的力；

动力臂：支点到动力作用线的距离；

阻力臂：支点到阻力作用线的距离。

二、杠杆的平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1×L1 = F2×L2

三、生活中的杠杆

省力杠杆： L1 > L2 F1 < F2

费力杠杆：

L1 < L2 F1 > F2

等臂杠杆：

L1 = L2 F1 = F2

【教学反思】

一、教案的“亮点”

1、由于杠杆是我们生活中用的非常多的简单机械，因此本节课始终坚持从生活实际出发，引导学生认识杠杆、列举生活中的杠杆，从而提高了学生探究杠杆的乐趣。

2、通过三个实验，使学生感知杠杆并从中找出它们都有杠杆的共同特点（绕一固定点转动的硬棒）引入新课，及培养了学生的观察能力，同时又具体、直观。

3、本节课始终用图片展示同学们列举的杠杆，化抽象为具体，突破了学生认识杠杆上的难点。

4、画力臂是本节课的难点，为了突破该难点，我采用了适时点拨并及时练习、小结且用实物投影展示答案的方法，使得学生对力臂的画法掌握较好。

5、通过实验探究出杠杆的平衡条件，不仅再一次培养了学生的实验探究、分析概括、收集信息和处理信息的能力，同时又对杠杆的平衡条件进行了及时的点拨和应用练习，使学生对其认识较为透彻。

二、本节课的问题

由于本节课内容较多，所以时间较为紧张，因此在以后的教学中每个环节都要打紧一些。

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初中教师网 www.cz910.com 附件1：

小资料——人体内的杠杆

很多机器上都有杠杆，人体中也有很多杠杆，当我们拿起一件东西，点一点头，弯一弯腰或翘一下脚尖，这时都得依靠人体的杠杆才能起作用。

当曲肘把重物举起来时手臂就是一个杠杆（如图1）；

如果你弯一下腰，那么腰部肌肉和脊骨之间便形成

小资料人体内一个杠杆（如图2）；

的杠杆小资料3）。

体内的杠杆人如果你弯一下腰，肌肉就要人当把脚尖翘起来时，也构成一个杠杆（如图体内的杠杆小资料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，支点左付出大约1200牛顿的拉力。这是

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。这实际上是一个省力杠杆(如图)，这时肌由于在腰部肌肉和脊骨之间形成

的杠杆是一个费力杠杆（如图)。右都有肌肉。这是一种费力

杠杆，举起一份的重量，肌肉要耗费6倍以上的力气，虽我们长期弯腰工作时，往往感到肉的拉力比体重要小。

然费力，但是可以省距离。腰部酸疼，就是肌肉被拉伤的缘故。图1 图2 图3

附件2：

反馈练习

1、一根均匀铜丝，在中点处支住它刚好平衡，现将其右端从中对折起来，如图所示，则杠杆( ) A．仍平衡

B．左端下降

C．右端下降

D．无法判断

2、图中的等臂杠杆处于水平位置并静止，B端绳子的拉力F与A端重力G相比（ ）

A. F = G

B. F〈

G

C. F

〉G

D. 无法比较

AGOBF3.把重为4N和12N的物体分别挂在杠杆的两端,杠杆水平平衡时,两端的力臂之比是 。

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初中教师网 www.cz910.com 4.各式各样的剪刀都是一对对杠杆，要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适（ ）

5.有一扁担长2m，前后端分别挂有重300N和200N的货物，要使扁担保持水平，肩应在离前端多远的地方？

附件3：

当堂检测

1、判断正误：

（1）杠杆必须是一根直棒 （ ）

（2）杠杆不一定有支点 （ ）

（3）动力和阻力总是使杠杆向相反的方向转动 （ ）

（4）杠杆的动力臂和阻力臂之和一定等于杠杆的长度 （ ）

2、做“研究杠杆的平衡条件”实验时，在挂钩码前先要调节 ，使杠杆在 位置平衡。杠杆的平衡条件是 ，数学表达式为 。

3.如下左图所示：杠杆处于平衡状态,F的力臂是什么?

4、如上右图所示，重物G =400N，AB=20cm，BC=60cm，CD=60cm，求将重物G提起时所用的最小动力（图中装置可绕A点转动）。

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初中教师网 www.cz910.com 附件4：

动动脑----课后作业

悬涯峭壁遇难题

杠杆原理显神通

小卓、小越是一对双胞胎。今天刚一放暑假, 兄弟俩就准备到对面山上的外婆家去度假，可是走在半路上，他们发现，在到外婆家的路上有一个悬崖

，悬崖上原来的木桥因天长日久，已经腐化，不复存在了。这可怎么办？兄弟俩只得四处寻找东西，希望找到一个合适的材料，能搭桥过去。真巧！他俩在一个破旧的房子里找到了两块木板，兄弟高高兴兴的扛到悬崖边，一试，不行！两块木板都不够长，就差那么一丁点！兄弟俩又急忙找绳子，这回可不那么幸运了，什么也找不到。这可怎么办？你能帮他们想个办法吗?

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