初中物理沪科版八年级全册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件教案

这是一份初中物理沪科版八年级全册第一节 科学探究：杠杆的平衡条件教案，共7页。教案主要包含了教学目标，教学难点，教学重点，教学方法，教学用具，教学过程，  讨论、归纳，杠杆的五要素等内容，欢迎下载使用。
  第十章   机械与人第一节  科学探究：杠杆的平衡条件【教学目标】知识与技能：1、知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆； 2、能确定力臂； 3、理解杠杆的平衡条件，能用来解决简单的问题。    方法与过程：参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想像力；实验操作能力和数据处理 能力。情感态度与价值观：激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。
【教学难点】设计探究杠杆平衡的方案。
【教学重点】探究杠杆平衡条件。
【教学方法】实验探究法。
【教学用具】剪刀、开瓶器、木棍、铁榔头等。【教学过程】
一、 引入新课
      通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的贡献主要有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”
      置疑：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，也就是这节课要研究的问题，激发学生兴趣。二、 新授
  (板书：第一节 科学探究：杠杆的平衡条件）
  杠杆是一种古老而简单的机械，许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起，了解机械与人的关系。  (板书：1. 认识杠杆）【思考】下列是生活中常见的几种机械，它们各有什么特点？     
  【交流】让学生展示自带的杠杆并说出其应用及特征。 (说明：课前已要求学生预习，并要求学生各准备一杠杆或示意图带到课堂展示)
【  讨论、归纳】各种杠杆的共同特征共同特点： 1、一根硬棒   2、一个固定点3、受力的作用能绕固定点转动 定义： 在力的作用下如果能绕着固定点转动的硬棒就叫做杠杆。
  (板书：1.在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，物理学中叫杠杆） (板书： 2.认识杠杆的几个概念）根据课本(图10-2)介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂【杠杆的五要素】1 .支点(O)：杠杆绕着转动的点。 2 .动力（F1）：使杠杆转动的力。3 .阻力（F2） ：阻碍杠杆转动的力。4 .动力臂（l1） ：从支点到动力作用线的距离。5 .阻力臂（l2） ：从支点到阻力作用线的距离。【强调】:             的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线。② 距离：点到直线的垂线段的长度。 (板书： 3.杠杆的力臂画法介绍）力臂画法： 1.先确定杠杆的支点Ｏ和画动力、阻力的方向。2．过力的作用点沿力的方向画出力的作用线。 （注意： 画的时候要用虚线将力的作用线延长） ３．用实线或虚线作从支点Ｏ向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。4．最后用大括号勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L２。 (板书： 4. 杠杆的平衡条件）【小结】杠杆平衡--杠杆平衡状态是指杠杆静止不动或作缓慢匀速转动时的状态。 【设计实验方案】：(引导学生讨论实验装置中力的大小、力臂的大小，实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案)【思考】杠杆平衡与哪些因素有关？ 【提示】调节杠杆平衡的方法----左沉右旋，右沉左旋 【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？【猜想与假设】①、F1+L1=F2+L2 ②、F1–L1=F2–L2 ③、F1/L1=F2/L2 ④、F1 · L1=F2 · L2【设计实验与制定计划】①、如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡； 【提示】调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的：（杠杆只有在水平位置平衡，量得支点到钩码的距离就是力臂。） 实验时方便的在杠杆上直接读出力臂。 ②、在杠杆两边挂适当钩码， 并移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，计算两力的大小，并读出两力臂的值，将力和力臂的数值填入表中； （重复3次） 【提示】多次测量的目的： 寻找普遍规律，避免偶然性。【数据记录表格】【实验结论】杠杆的平衡条件    F1  l1=F2 l2    动力×动力臂＝阻力×阻力臂    即：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。  (板书： 5. 杠杆的分类）展示生活、生产中的杠杆实例，引导学生对杠杆分类，总结。由F1/F2=L2/L1，  当l1>l2时，F1__〈__F2；省力杠杆     特点：省力费距离当L1<L2时，F1___〉_F2；费力杠杆    特点：费力省距离当L1=L2时，F1__=__F2 ;等臂杠杆通过上述的分析得出省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的概念。进一步分析得出这些杠杆的特点。
     ⑴请同学们画出各杠杆的力臂，判断哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？⑵请同学们回答以下问题：①省力和费力的具体含义是什么？②省距离和费距离的具体含义是什么？引导学生说出①问中是指比较动力和阻力的大小。若动力比阻力小即F1__〈__F2，则省力。反之，则费力。引导学生说出②问中是指比较动力作用点通过的距离和阻力作用点通过的距离的大小。若动力作用点通过的距离比阻力作用点通过的距离小即l1<l2，则省距离。反之，则费距离。（板书：省力杠杆特点：省力费距离    费力杠杆特点：费力省距离）⑶根据上述的分析推断一下，等臂杠杆的情况是怎样？重要应用？  课堂小结：作业布置：课后作业3、4、5
    课后反思