北师大版八年级下册第九章 机械和功一、杠杆教学设计

杠杆

【教学目标】

知识与技能

1．通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。

2．通过参与科学探究活动，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。

3．能根据杠杆的特点，以及作用效果等进行分类。

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问题。

情感、态度和价值观

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】杠杆平衡条件探究及运用

【教学难点】对力臂的画法，用杠杆平衡条件去分析解决实际问题。

【教学过程】

一、新课引入

从我们每天吃饭用的筷子，到航天飞机捕捉卫星用的机械臂，机械已深入到人类生活的方方面面，使我们产生许多遐想，叹服于机械的力量和人类的智慧。无论多么复杂的机械都是由简单的机械组成的，这些机械如何工作的呢？今天我们来学习简单机械的一种——杠杆

二、新课学习

（一）杠杆

以下物体使用时有什么共共之处？学生讨论并总结交流：硬棒、能绕固定点转动

1、杠杆：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒

2、杠杆的五要素

支点(O)：杠杆绕着转动的固定点

动力(F1)：促使杠杆转动的力

阻  力(F2)：阻碍杠杆转动的力

让学生实际用杠杆撬起物品，感受并思考：对杠杆来说，影响力的作用效果的因素，只有动力和阻力吗？（力的作用点到支点的距离及力的方向——力臂）

动力臂：支点到动力作用线的距离

阻力臂：支点到阻力作用线的距离

力臂的画法：

1) 确定支点  2）确定力的作用线  3）过支点到力的作用线作垂线  4）标垂足，定力臂   

练习： 画出下图中各力的力臂

小结：力臂不一定在杠杆上

(二)杠杆平衡条件

1、杠杆平衡：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。

（只要杠杆静止或匀速转动都是平衡的，下面两种情况，杠杆都平衡）

判断这两种情况下

杠杆静止时那个平衡

（只要杠杆静止或匀速转动都是

平衡的，这两种情况，杠杆都平衡）

2、杠杆平衡条件探究

提出问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？

猜想与假设：

假设一：F1+L1=F2+L2        假设三：F11/L11=F22/L2

假设二：F1–L1=F2–L2        假设四：F1 · L1=F2 · L2

讨论1：在实验前，是否也要调节杠杆

在水平位置平衡？为什么？甲乙两图采用那个？

（在实验前，要调节杠杆在水平位置平衡，为了避免杠杆

自身的重力对杠杆平衡的影响。 甲乙两图采用甲图

讨论2：A、B两图中的杠杆处于静止状态，实验时采用

哪幅图？为什么？

实验时，使杠杆在水平位置平衡，便于在杠杆上直接读出

力臂的大小。

实验探究收集数据：

交流总结：杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂　. F1×L1=F2×L2

3、杠杆平衡条件应用

例、小明身高168cm,体重60kg,肩部到脚的距离120cm,人体重心高度90cm.小明做俯卧撑时手部要用多大力才能起身？

解： F2=mg=60kg×10N/kg=600N,  L2=90cm,   L1=120cm

根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2 得

（三）杠杆分类

根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2

若L1>L2,则F1<F2      省力杠杆

若L1〈L2,则F1>F2    费力杠杆

若L1=L2,则F1=F2      等臂杠杆

小结：判断杠杆的类型，实际就是比较动力臂和阻力臂的大小

练习题

请判断下列物体是哪一类杠杆

【课堂小结】同学交流总结所本节课学内容

【课堂练习】

1．用杠杆撬一块重1000N的石块，如果动力臂长100cm，阻力臂长20cm，那么要用_______Ｎ的力就可以撬起石块。

2．如果作用在杠杆上的动力是100N，动力臂与阻力臂之比是5:1，那么杠杆平衡时，阻力是_______N。

3、如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO(O为支点)保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。

【板书设计】

        定义：能绕固定点转动的硬棒

         杠杆平衡  杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动

                   杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2

          杠杆分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆