物理九年级全册第十一章 简单机械和功1 杠杆教案设计

《杠杆》教学设计

一、教材分析

本节课是在学习了力、运动和力等知识的基础上来学习杠杆的知识，从而从平动深化为转动。既是力学知识的延续，又为简单机械的学习奠定基础，起到承上启下的作用。

二、学情分析

   学生已经学习了受力分析以及力的平衡等知识，也具备一定的逻辑思维能力和强烈的探究欲望，但对杠杆的识是粗浅的，并存在错误的前概念，因此需要在教师的引导下，更深入地认识杠杆。

三、教学目标

1、知识与技能：知道杠杆的定义，知道支点、动力，动力臂，阻力，阻力臂的定义，会画动力臂和阻力臂。通过实验理解杠杆平衡的条件，并能对生活中的杠杆进行分类。运用杠杆平衡条件分析三类杠杆的特点，知道他们的运用。

2、过程与方法：通过自主合作活动了解影响杠杆的力的大小是力的方向和作用点，从而引出力臂概念。通过实验探究，得出杠杆平衡的条件。通过对生活中各种杠杆的观察和分析，体会从特殊到一般，具象到抽象的物理模型建立过程，归纳总结出杠杆的定义并运用比较的方法，对各类杠杆进行分类。

3、情感态度与价值观：能运用杠杆平衡的知识对生活中的杠杆进行分类，善于发现生活中的杠杆，与理论相联系，将杠杆平衡条件运用于生产生活。

四、教学重难点

1、重点：杠杆的平衡条件

2、难点：力臂的作图，杠杆平衡条件及应用

五、教学材料：杆秤模型、弹簧测力计、杠杆、可弯折杠杆、铁架台、钩码、棉线、课件

六、教学过程

【导入】童话故事《小兔子分萝卜》：两只小兔子将胡萝卜放到石头上沿接触点竖直切下去（如图1.1.1虚线），分成的两半质量是否相等，该方法是否公平？

【正课】

一、杠杆

1、定义

生活中的杠杆随处可见，比如撬棍、跷跷板、活塞式抽水机的把柄，工作时都是可以绕一个固定点转动的硬棒，教师引导得出杠杆的定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。以上几种杠杆可以是直的也可以是弯曲的，但必须是硬棒。

2、力臂

学生根据生活经验，回忆杆秤使用方法进行学生自主活动。

活动一：如图1.1.2甲所示，杆秤水平位置静止时，读取弹簧测力计示数FA。

活动二：如图1.1.2乙所示，向右移动弹簧测力计位置，杆秤水平位置静止时,读出弹簧测力计的示数FB，比较FA和FB的大小关系，得出力的大小与力的作用点有关的结论。

活动三：如图1.1.2丙所示，弹簧测力计位置不变，改变力的方向,读出弹簧测力计的示数FC，比较FA和FC的大小关系，得出力的大小与力的方向有关的结论。

教师引导得出力臂概念：支点到力的作用线的距离。

教师带领学生画出撬棍动力臂和阻力臂。由学生总结力臂画法。

3、杠杆五要素

   由学生总结一点、两力、两力臂

支  点：杠杆可以绕其转动的点O。

动  力：使杠杆转动的力F1。

阻  力：阻碍杠杆转动的力F2。

动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1。

阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2。

二、杠杆平衡条件

1、杠杆平衡

   杠杆在力的作用下有几种状态，引导学生总结杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，是平衡状态。

2、实验探究：杠杆的平衡条件（图1.1.3）

学生根据学案进行实验探究，并记录相关数据。

（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。

（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。

（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。

（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。

教师展示实验某一小组数据，并引导学生总结杠杆平衡条件：杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂

教师带领学生进行问题讨论：

讨论1：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？

讨论2：力臂是否始终沿杠杆？（图1.1.4）

讨论3：这种情景杠杆也平衡了，这种方法方法可取吗？（图1.1.5）

讨论4：杠杆平衡条件的变型。力之比与力臂之比成反比。教师引导：当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，该杠杆使用起来可以省力。

三、生活中的杠杆

1、省力杠杆：

①动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。l1>l2，F1<F2

②特点：省力，费距离　

③应用：羊角锤、起子、撬杠、核桃夹

2、费力杠杆：

①动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。l1<l2，F1>F2

②特点：费力但省距离　

③应用：钓鱼竿、剪发剪、镊子、筷子

3、等臂杠杆：

①动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。l1=l2，F1=F2

② 特点：不省力也不费力，不省距离也不费距离　

③ 应用：托盘天平、跷跷板

【回归导入问题】

分萝卜不公平，G1l1=G2l2，l1 > l2 ，G1<G2，因此短而粗的一半质量大，细而长的一半质量小。所以小狐狸占光了，小兔子吃亏了，不公平。

【课堂小结】

     学生分享上课收获：①认识杠杆 ②会作动力和阻力的力臂 ③知道杠杆五要素 ④通过探究知道了杠杆平衡条件 ⑤认识了生活中三种杠杆

【课堂练习】

     共4道题

【课后作业】

课本80页第2、3、4题写到作业本上

【板书设计】

第十二章  第1节 杠杆

一、杠杆           二、杠杆平衡条件

1、定义            1、实验探究

2、力臂            2、平衡条件

3、五要素        三、生活中的杠杆

附

《杠杆》学案

【学习目标】

1、能从常见的工具和简单机械中识别杠杆

2、能确认杠杆五要素的位置

3、能准确画出动力臂与阻力臂

4、经历杠杆平衡条件的探究过程

5、会区分三类杠杆

【温故知新】

1、力的三要素：______、_______、_______

2、平衡状态指：物体处于___________或_____________

3、重力的大小:___________

4、重力的方向:__________

【学习新知】

一、杠杆

1、定义：____________________________ _____________________________________

小组活动

活动1：杆秤水平位置静止时，读取弹簧测力计示数FA

活动2：向右移动弹簧测力计位置，杆秤水平位置静止时,读出弹簧测力计的示数FB

结论：力的大小与______________有关

活动3：弹簧测力计位置不变，改变力的方向,读出弹簧测力计的示数FC

结论：力的大小与______________有关

2、力臂：___________________________ ________________________

3、杠杆的五要素（一点、两力、两力臂）

①支点：_____________________________

②动力：_____________________________

③阻力：_____________________________

④动力臂：___________________________

⑤阻力臂：___________________________

二、杠杆平衡条件

1、杠杆平衡：_______________________

2、实验步骤：

（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。

（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。

（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。

（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录表格中。

三、生活中的杠杆

1、省力杠杆：

①动力臂____阻力臂，动力____阻力。

l1__l2，F1__F2

②特点：___________

③应用：____________

2、费力杠杆：

①动力臂____阻力臂，动力____阻力。

l1__l2，F1__F2

②特点：____________

③应用：________________

3、等臂杠杆：

①动力臂____阻力臂，动力____阻力。

l1__l2，F1__F2

② 特点：________________

③ 应用：________________

【课后反思】