杠杆的平衡.docx

探究杠杆的平衡条件教学设计
教学目标：
●知识与技能
1、知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。
2、知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。
●过程与方法
通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象的方法。
●情感、态度和价值观
通过了解杠杆在实际中的应用，体会到物理知识是有用的，培养学生对科学的兴趣。
教学重点：杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题问题。
教学难点：力臂的概念和画法
课时安排：1课时
教学过程
一：引入新课
创设情景引入课题，展示生活中的各种杠杆的应用
二、新课教学
（一）探究跷跷板中的道理
1．提出问题
看图6-37
问题：跷跷板为什么能上下转动？
跷跷板为什么能平衡？跷跷板受到哪些力的作用？
怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态？
2．设计方案
[讲解]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，我们可采取转换法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人进行实验研究。
每2人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。
设计如下：
(1)将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡(静止)；若不是，可调节平衡螺母，使之水平平衡。
此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，可要求课后思考。
(2)在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡为止。
(3)重复多做几次平衡实验，得到不同数据。
(4)将数据记录下来，分析得出结论。
3.进行实验
开始实验，完成探究任务。
老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论(杠杆平衡的条件)。
教师可提出各种猜想，加减乘除关系都可。
可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条件。
4.分析论证
[讲解]：杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫做支点，从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂；动力的力臂叫动力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做平衡。
对公式进行变形可以得到比例式，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。
5.拓展与练习
如图6-37中大人重750N，小女孩重250N，当大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？
（二）生活中的杠杆
[引入]：
阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”
[设疑]：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗？
阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。
要求学生观察书上图6－42：生活中的常见的杠杆。
教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。
要求学生分析其余杠杆的固定点。
教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。
画出杠杆撬球中的各种物理量。
支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂Ｌ1，从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂Ｌ2了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线。作力臂的步骤：（1）找准支点；（2）沿力的方向作出力的作用线；（3）从支点向力的作用线画垂线；（4）标出力臂。
必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，如图所示中，不能把OA和OB作为动力臂和阻力臂。
例题：在黑板上画出各杠杆的示意图，画出它们的支点、动力和阻力。
如：铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。
由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂，巡回指导，最后进行讲评。
[讨论]：
由杠杆的平衡条件，可以得到当力不等时，对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类：省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的？
三、课堂练习
1．画出下图中F＇和F＂的力臂，并比较杠杆平衡时F'与F＂的大小．