一、杠杆设计意图

杠 杆

课题

一、杠 杆

教

学

目

标

重

点

与

难

点

情感、态度与价值观

课时

2课时

初步认识杠杆，了解杠杆的应用，会将杠杆分类，能用探究的方法研究杠杆的平衡条件，并能用来进行简单的计算。

会正确画出杠杆的示意图，并能进行简单的小制作。

培养学生的科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。

重点：有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。

难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。

通过学生的探究实验活动，加强学生之间的相互协作精神。

教具

木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀、铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计

教学过程

互动与反馈

可以用螺丝刀、羊脚锤、尖嘴钳等工具。

螺丝刀最省力。

第一课时：（一）什么是杠杆

1. 提出问题：

⑴展示木板上的图钉，想出办法怎样可以将其拨出来？

⑵在这些方法中，哪一种方法最省力？

⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。

⑷指出用上述方法时，有什么共同之处？

2．得出杠杆的定义：

在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。

3．关于杠杆的名词：

支点O：杠杆绕其转动的固定点。

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：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。

4．讲解杠杆示意图的画法：

例题：画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。

先找支点O；再确定动力、阻力的作用点；交待判断动力、阻力方向的方法。

说明力臂的画法有两种：一种用带箭头的细线表示，另一种用虚线加大括号表示。

指出什么是力的作用线。

（二）巩固杠杆示意图的画法，学习画最省力的杠杆

1．纠正作业中存在的问题，强调：

⑴阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上；

⑵由重力产生的阻力，要注意阻力的作用点一定在杠杆上，而不是画在物体的重心上。

2．复习提问：杠杆的定义、力臂的概念

3．让学生找出开瓶扳手的支点，并画出阻力F2，交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。

4．讲解例1：

如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一

最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。

先利用杠杆的平衡条件，说明当阻力和阻力臂一定时，要

想动力最小，一定是动力臂最大。

支点与力的作用点的连线作力臂时，力臂最大。

5．讲解例2：

画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。

利用这个变式，再次强调欲使力最小，必须使力臂最大。

6．总结本课时内容，布置作业：

⑴画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。

⑵如图所示，用最小的力把重油桶推上台阶，推力的作用点在何处？方向如何？在图上分别画出支点、重力、

交待力臂的画法：用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过原点O。最省力的方式是力臂最长。

找出用开瓶扳手打开瓶盖时的支点、动力、阻力，并画出动力和阻力的方向；注意支点的确定方法。

推力及它们的力臂。

第二课时：分组实验

（一）探究杠杆的平衡条件

1．介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。

2．讲清：

⑴什么是杠杆的平衡状态：静止或匀速转动。

⑵调节杠杆平衡的方法：左沉右调

⑶实验前为什么要在水平位置平衡？a.便于直接读出力臂的大小b.使杠杆的自重落在支点

3．分三种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记入表格中：

测量次数

F1/N l1/cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9

F2/N l2/cm

不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。

动力×动力臂＝阻力×

斜拉时杠杆的力臂变小，所以力要变大。

⑴钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数如何变化？

⑵钩码的数量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？

⑶钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？

4．让学生分析表中的数据，得出结论。

补充实验：让动力和阻力位居同侧，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？

5．指出：古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2，杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理。它揭示了我们在使用杠杆类机械时所用到的力学规律。这是一条古老的定律，这条物理规律最早是由古西腊的学者阿基米德(公元前287-前212)总结出来的。为了形象地说明它的价值，阿基米德曾说“只要给我一个支点，我就可以移动地球”。

（二）杠杆的应用和分类

1．省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时，动力小于阻力

2．费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时，动力大于阻力

3．等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时，动力等于阻力

以上诸条先让学生归纳总结，再举出应用的实例。 练习：对课本P5的常见器具进行杠杆分类并说出分类原则。

作业：课本P8

⑴

⑵

应用举例：（请学生回答）

手推车、钢丝钳等

船浆、筷子、理发剪刀等

天平

课堂小结

这节课通过探究同学们有哪些收获和启发？实验过程中有哪些优点？哪些地方存在不足？

【答案】C

学生练习将生活、社会生产中的物理问题转化为简单的物理模型，用物理知识解释。

课堂作业：

如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆自重不计，AO=BO，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持平衡，这时在B端需施加最小的力为F1；若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端需施加最小的力为F2，则 ( )

A．FlF2

C．F1=F2 D．无法比较