四、杠杆教学设计及课堂实录

杠杆

教案

教学目标

一、知识与技能

1、知道杠杆定义，能从常见的工具中辨认出杠杆。

2、理解杠杆的五要素，会画杠杆的力臂。

3、能通过实验探究总结出杠杆平衡条件，并解决实际问题。

4、能对杠杆进行分类，并了解分类的原则和各类杠杆的特点。

二、过程与方法

1、通过观察和实验，了解杠杆的构造。

2、通过实验探究，了解杠杆的平衡条件。

三、情感、态度与价值观

1、通过了解杠杆，进一步认识物理的应用价值，提高学习物理的兴趣。

2、培养学生观察能力，实验操作能力和概括能力。

教学重点

1、了解杠杆的五要素。

2、实验探究杠杆的平衡条件。

教学难点

1、画力臂；

2、杠杆平衡的条件。

教学器材

钩码、弹簧测力计、铁架台、杠杆、相关多媒体课件

教学过程

1、引入新课

思考：如果要搬动一块很重的大石头，你会想到什么工具？

师：在现代会有吊机等机械，但在古代呢？（展示古代时搬重物时的装置图）。引出像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。

2、学习新课

（1）认识杠杆

（通过展示图片、生活中创造了各种各样的杠杆工具，使学生对杠杆有初步的认识。）

师：观察、思考什么是杠杆，有什么共同特征特征？

生：有力的作用、绕固定点（支点）转动。

师：很好，有力作用工具上，还能绕固定点转动。那如果是软的话生活中的杠杆工具还能用吗？

生：不能。

师：所以还要是硬棒。那话生活中的杠杆工具都是一个直的棒子吗？

生：形状各不相同。

师生归纳、总结出杠杆的定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。

（板书：定义：：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。）

（2）杠杆的五要素

师：阅读课本，找出课本对杠杆介绍的五要素。

边利用动画演示撬棒撬石头，边配合学生指出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

生：1、支点：杠杆绕着转动的支撑点（O）。

2、动力：使杠杆转动的力（F1）。

3、阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）。

4、动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（L1）。

5、阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（L2）。

板书：1、支点（O） 2、动力（F1） 3、阻力（F2） 4、动力臂（L1） 5、阻力臂（L2）

（3）怎样画杠杆的力臂

教师示范：画出下图的力臂（并播放动画），之后展示题目，学生画。

把画力臂的方法归纳成口诀：一、找支点。

二、画线（力的作用线）。三、作垂线定距离（力臂的长）

师：1、首先在杠杆的示意图上确定支点O。

2、画好力的作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长。

3、过支点O作力作用线的垂线，用大括号勾出并标上符号L。

（板书：一、找支点 二、画线（力的作用线） 三、作垂线定距离）

（4）杠杆的平衡条

师：卖蔬菜的阿姨抓着杆秤处于静止时才读出蔬菜的质量。那杠杆平衡指的是什么？那先想一下物体的平衡状态是指什么？

生：静止或匀速运动

师：很好，杠杆的平衡状态包括静止和匀速转动，那么杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。

猜想：杠杆的平衡可能与哪些因素有关? 问题：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？

师：力的作用点和力的方向两因素决定了支点到力作用线的距离（即是力臂）。因此我们讨论力对杠杆的影响时只要考虑力的大小和力臂的大小就可以了。

师：既然杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂是影响杠杆平衡的因素，那当他们之间要满足什么条件才能使杠杆平衡呢？

生：（可能一时无法回答）

师：猜想1：F1+L1=F2+L2 猜想2：F1/L1=F2/L2

猜想3：F1–L1=F2–L2 猜想4：F1·L1=F2·L2

师：阅读课本，弄清杠杆的平衡条件探究过程：（在讲台演示，并记录数据）

生：

1、调节：调节平衡螺母，使杠杆水平平衡

2、给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。

3、测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂。

4、把F1、F2、l1、l2的数值填入表格中。

5、改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。

师：问题：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？

生：思考回答。

答案：杠杆水平平衡时，力臂刚好等于支点到力的作用点的距离，这时可从杠杆上直接读取力臂。

6、分析数据及结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1l1=F2l2

（板书：平衡条件：F1l1=F2l2）

师生共同解决例题。

（5）生活中的杠杆：

师：我们生活中的杠杆都是省力的吗？

生：不一定。

师：阅读课本，找出课本归纳的杠杆类型，并指出区分它们的原因以及各自特点。

生：

省力杠杆： L1>L2，动力小于阻力

特点：省力，但费距离。

应用：羊角锤

费力杠杆： L1

特点：费力，但省距离。

应用：钓鱼竿

等臂杠杆： L1＝L2，动力等于阻力

特点：不省力也不费力。

应用：天平

师：思考：什么情况下，人们会选用费力杠杆？使用费力杠杆有什么好处？

师生共同总结：当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。

3、课堂练习

4、课堂小结