四、杠杆名师教学设计2

12.1《杠杆》教学设计第一课时

广丰区排山镇中学

马师国

一、知识技能目标：

1、认识杠杆。认识有关杠杆的几个概念。

2、能从常见的工具中和简单机械中识别出杠杆。

3、知道杠杆的平衡条件及其杠杆的应用。

二、过程能力目标：

1、经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法；

2、观察和操作杠杆，体会杠杆的作用，学生形成的观察力、抽象概括力。

3、通过实验探究，了解杠杆的平衡条件，掌握初步的科学探究方法。

三、情感态度目标：

1、关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用，体验科学源自生活，提高对生活的关注和对科学的学习兴趣；

2、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。

四、学情分析

通过一年以来的学习,同学们储备了一定量的物理基本知识，掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求,同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点：

1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算，尽量把抽象的知识生活化和形象化,让学生通过生活来理解知识,同时利用知识来解释、指导生产、生活。

2、让学习走向生活，给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题，培养实践能力。

3、引导学生进行总结和反思,提升知识和能力的高度。

五、重点难点

教学重点：杠杆的概念、杠杆的五要素、杠杆的示意图、杠杆的平衡条件。

教学难点：力臂的确定及做法，杠杆的平衡条件应用。

六、教学过程

1、引入新课

古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗？在这句话中“一个立足点，一根长棍”指的是什么呢？对，这我们这一节课要学习的杠杆。

（师讲）人有一双灵巧的手，但是人力是有限的。

（出示）钉有图钉的木块。请学生尝试用手拔出图钉。

（师讲）如果我们有一些工具可能操作起来就比较方便了。（用手不能拔出。用螺丝刀将图钉“撬”出。）

（出示）螺丝刀、垫木、老虎钳、羊角锤。让学生选择器材尝试操作。

2、新课讲授

（1）杠杆概念

同学们请看：（教师演示）

我们来模拟一个日常生活中的一种现象，怎样用一支棍撬起一块大石头？

师：在模拟这个过程中，我们用了一支硬棒，而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下，绕着一个固定的点转动，象这样的一支硬棒叫杠杆。（板书定义）

同学们能否利用手边的刻度尺来做一个杠杆撬起你的书本呢？

师：你能举出几种在日常生活当中见过的杠杆吗？（学生举例）

教师指出，这些都是杠杆，然后让学生找出它们的共同点：一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动。需要注意的是杠杆并非一定是直的。

（2）杠杆的五个要素：

师：其实在三千多年前，古埃及人就开始利用杠杆了（看教材图），那么他们利用杠杆的目的是什么呢？（学生答，省力）对，我们利用杠杆时一般都是为了省力，那么杠杆为什么省力呢？要想知道原因，需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词，为了学习的方便，我们可以把这个图画出来。

a、支点：杠杆绕着转动的点（O）（用红笔标出）

b、动力：使杠杆转动的力。（F1）

注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。（教师演示）

c、阻力：阻止杠杆转动的力。（F2）

同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。（教师演示）

d、动力臂：从支点到动力作用线的距离。（L1）

动力作用线的定义在课本的下面（学生阅读）

在我们这个例子中，如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）

我们把从支点到动力作用线的距离，叫动力臂。

e、阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。（L2）

那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）

师：我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。

（3）力臂的作法：

a、找出支点O；

b、沿力的方向作出力的作用线；

c、从支点向力的作用线作垂线段，并标出符号。

七、探究杠杆的平衡条件

实验设计：

器材：带刻度的杠杆、细线、钩码、弹簧测力计、铁架台

测量的物理量：力、力臂

讨论：在实验前是否也要调节杠杆在水平位置平衡？为什么？

A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用哪幅图？为什么？

实验前，先要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。实验时。使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂的大小。

实验步骤：

（1）、调节杠杆在水平位置平衡。

（2）、在杠杆的左侧挂上适量的钩码。用弹簧测力计在竖直方向拉，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数。

（3）、改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。

【交流并得出结论】

请有代表性做法的小组上台演示，说出他们观察到的现象及得出的结论。

实验序号

1 2 3

F1/N

L1/m

F2/N

L2/m 引导：如果我们把表格左边的数据或者右边的数据任意地加减或乘除，看两边的结果会怎样？

师：在这三次实验中，同学们能否找出一个规律来？（请学生回答）

动力×动力臂=阻力×阻力臂

师：对，这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。（板书）

杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2 同学们再看下图比较哪一个方向的力更省力些？（F1、F2、F3、F4）

某同学在做“研究杠杆平衡条件”的实验中，进行以下操作：

调节杠杆两边的螺母，使杠杆平衡。（b）在杠杆支点的两边挂上数目不等的钩码，通过移动悬挂钩码的细绳的位置，并调节杠杆两边的螺母，使杠杆重新平衡，记录有关数据。请指出该同学在上述两步操作中存在的问题。

（1）应使杠杆在水平位置平衡。（这样才可以在杠杆上直接读取力臂的长度）。

（2）加挂钩码后就不能再去调节螺母，只能通过移动钩码的位置或加减钩码来达到新的平衡。

实验小结：

a、实验前要调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在

水平

位置平衡，这样做是为了从杠杆上方便地读出或测量出力臂。若发现杠杆左端低、右端高，这时应将两端的螺母都向右移。

b、支点通过杠杆的重心，这样做的目的是：使重力作用线通过支点，重力的力臂为0，不影响杠杆平衡条件。

c、实验中我们要测量的数据有：动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2。

杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

用字母表示这个公式可以写成：F1L1=F2L2 当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大

注意事项：

a、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。

b、挂钩码后，不能再动平衡螺母。

c、读数时，杠杆仍要求处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。

八、课堂例题

例：如图所示：在距杠杆20厘米的B处挂有600牛的重物，要使杠杆平衡，需要

在距B处60厘米的A处至少加

150 牛的力，且方向为竖直向上。

解析：挂在B处的重物对杠杆的力为阻力，用F2表示，阻力臂L2=20厘米，

作用在A点的力用F1表示，当竖直向用力上时，所用动力F1最小，此时，动力

臂为L1=20厘米+60厘米=80厘米，如图所示，利用杠杆平衡条件，解：

F1×L1=F2×L2，F！×80厘米=60牛×20厘米

解得：F1=150牛