一、杠杆多媒体教案及点评

九年级上册11.1 杠杆

江南中学

物理

白玮

【教学目标】

一、知识与技能

1.通过观察生活与生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动

力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。

2.通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想合计假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。

二、过程与方法

1．通过观察和实验、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和应用杠杆平衡条件，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体的问题。

三、情感态度价值观

1．使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣

2.运用学过的科学知识解释生活中的杠杆，进一步感受到生活和科学的关系。

【教学重点、难点】

1、

重点：杠杆平衡条件

2、

难点：对力臂的引入和理解

【教学步骤】

一、新课的引入

机械已经深入到我们生活生产的方方面面,小到我们每天吃饭用的筷子，大到航天探测器。在日常生活中见到的那些复杂的机械也都由简单机械组合而成的，学习简单机械的知识也是理解复杂机械的基础。

师：现在，谁帮我一个忙，把木板上的钉子拔出来（活动探究）？

生：举手上讲台来演示拔钉子（将实物展台转向活动演示区，以方便学生观察）

生：先是尝试用手来拔图钉，拔不动

师：拿出工具箱，让学生从工具箱中选择工具来拔钉子（学生会选择羊角锤、老虎钳、螺丝刀来撬钉子）

师：在日常生活中还有许多任务我们都是要借用一些工具来完成，拿这些工具在工作时有什么共同特点呢？播放常见工具使用的视频（让学生通过观察视频并结合生活经验来总结这类工具在使用时的共同特点），播放两遍（让学生来总结工作时的共同特点）

生(1-2)：使用时都需要力的作用；在使用时会转动（绕固定点）

师：我们将这一类工具称为杠杆：在力的作用下然某个固定的点发生转动硬棒（板书）

二、杠杆的五要素

师：早在五千多年前，古人就开始使用杠杆，比如汲水用的桔槔、捣谷用的碓

师：为了进一步的了解杠杆的工作原理，首先我们要认识一些与杠杆相关的名词，下面我们就以螺丝刀撬图钉为例来认识下杠杆的相关名词，请同学们阅读书本认识杠杆的五要素。

师：下面请某某同学来给我们介绍下杠杆的相关名词，首先什么是杠杆的支点

生：杠杆绕着转动的点———支点，用符号O表示（在投影上标出支点）

师：什么是杆杆的动力？

生：使杠杆发生转动的力———动力，用符号F1表示（在投影上标出动力）

师：什么是杠杆的阻力？

生：阻碍杠杆转动的力———阻力，用符号F2表示（在投影上标出阻力）

师：杠杆在工作时都会发生转动，首先转动也是一种运动，只是与我们第八章中所学***动相比要更为复杂，因此杠杆的转动不仅仅与力的三要素相关，还与杠杆的另外两个要素力臂相关，请同学们再次阅读书本，找到什么是杠杆的动力臂和阻力臂。

师：下面那位同学来帮老师介绍下杠杆的动力臂？

生：动力臂指的是支点到动力作用线的距离

师：请问某某同学根据此定义你能准确找到此杠杆的动力臂吗？

生：不能，不理解什么是动力作用线

师：投影上演示动力作用线，就是将动力在力的方向上进行延长

师：回顾数学知识，点到线的距离———即做点到线的垂线，那么请同学试着在学案上作出此杠杆的动力臂

将学生的作业进行投影，大家一起来研究

师：（对学生的力臂进行评价，使学生加深对力臂的理解）———板书：动力臂、阻力臂

师：准确的找到力臂对于研究杠杆的工作原理非常重要，请同学们完成学案上关于力臂的练习。

师：总结力臂的做法：1、找到支点

2、作出力的作用线

3、从支点向作用线作垂线

Note：力的作用线用虚线延长，垂线也是用虚线，最后用大括号标明力臂的长度

三、探究杠杆的平衡条件

师：通过前面关于力和运动的学习，我们知道当物体处于静止和匀速直线运动时，我们称物体处于平衡状态。那什么又是杠杆的平衡状态呢？

生：（阅读书本）静止或者匀速转动

师：物体处于平衡状态时，物体要受到平衡力的作用，那杠杆处于平衡状态需要什么条件呢？

师：如图所示，杠杆处于平衡状态，当我们增减左右砝码数量或者改变砝码的位置，杠杆平衡会受到破坏，由此说明动力、阻力】动力臂、阻力臂会影响到杠杆的平衡

师：那请同学试着用桌上的实验，调节钩码的数量和位置，使杠杆最终处于静止（平衡状态之一）

生自主实验

师：（将两组学生器材拿上讲台）请同学们观察下讲台上的两组器材，杠杆最终都处于了静止状态，但是其中一组是水平静止，一组是倾斜静止，我们在实验中采用哪种静止状态更佳？、

生：水平静止更佳，此时力臂测量比较方便

师：在实验中，我们首先要将杠杆调节到水平静止，然后还要测量动力、阻力、动力臂、阻力臂，当我们将杠杆调节至水平静止时，力臂的大小就可以直接从杠杆上的示数直接读出。另外，钩码的质量都是相同的，每个钩码的重力是0.5G，动力和阻力的大小也可以直接测得。因此，在实验中，我们最终要将杠杆调节至水平静止，那我们在实验前（挂上钩码前）也要讲杠杆进行调平衡。

师：在进行实验前，我们桌上的杠杆有的处于如上图所示，处于倾斜静止，我们能不能直接进行实验探究呢？

生：不能，要进行调平衡

师：那杠杆的平衡又该如何调节呢？

生：我们在实验中发现，杠杆的左右两边有如图所示的平衡螺母，那么就可以通过调节平衡螺母来使杠杆处于水平静止

师：当杠杆左边比较高，我们的平衡螺母应该向那一边调节呢，结合玩跷跷板的生活经验来解决该问题

生：左边高，平衡螺母都应该向做调节

师：总结下平衡螺母的调节方法：哪边高就向哪边调节

师：下面就请同学再次进行实验，记录下杠杆处于平衡状态时动力、阻力、动力臂、阻力臂的大小，为了得到普遍的规律我们要进行三次实验，最后将数据记录在实验表格中。

生自主进行实验探究（15min）师对学生实验进行观察和指导

师：（实物投影展示三组同学的数据）请同学们观察上面的数据，找找看，这些数据是否遵循某些规律

生：动力*动力臂=阻力*阻力臂

师：这就是杠杆的平衡条件也就是杠杆的工作原理

师：老师也进行了上述的实验，只是将右边的钩码换成了弹簧测力计，如图所示的去拉动弹簧测力计，我们发现右端的动力由1.5N变成了2.0N，请同学们思考下，为什么会发生这样的变化，难道得到我们的杠杆平衡条件是错的？

生：当弹簧测力计倾斜着拉动时，动力臂发生了变化

师：演示竖直向下和倾斜拉动时的力臂（再次强调力臂的重要性）

师：其实在我们人体结构中也有很多的杠杆，比如我们上课举手回答问题时，我们的手臂就是一根杠杆，杠杆在我们日常生活中的使用非常广泛，我们一起看看杠杆在我们日常生活中的一些使用（播放视频）

师：最后我们一起来欣赏一段视频，视频中的人利用杠杆原理将我们常见的跷跷板玩到了极致（欣赏跷跷板相关的极限运动）