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1、第十二章 简单机械第1节 杠 杆导入一:展示图片:一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球.提问:这幅图的内容是什么?能联想到什么?观察,交流感想,并踊跃回答,说出自己的看法.阿基米德的名言显示了科学家基于科学理论的宏大气魄,也使我们接触到杠杆这个词.会心地接受,体会到“一人之力可以撬动地球,使用杠杆似乎是可以省力的”,急于了解有关杠杆的科学理论.[设计意图] 创设情景活跃课堂气氛,引入课题.导入二:下图的漫画是小兔和小猴分萝卜吃的情景,小兔认为自己胜利了,而小猴却认为小兔中计了.你认为小猴和小兔谁分到的萝卜重?导入三:趣味游戏激发悬念1.主持游戏:老师这里有一些钉子要拔出来,哪位同学
2、愿意帮老师?学生参与游戏.2.老师这里可以提供一些工具,让同学试着去撬起来,然后告诉同学你的感受.这是为什么呢?用螺丝刀撬,用羊角锤撬,其他学生观看后重复.[设计意图] 从活动引入,调动课堂气氛,引发学生学习兴趣,培养学生学习的积极性.一、杠杆生活中有很多帮助人们工作的工具,实质上都是杠杆.同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗?出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材,让学生选择工具起出钉子、打开饮料.同学们课前也准备了不少相关的工具,请拿出来操作一下,互相讨论一下你的感受,说一说我们在使用这些工具时,有什么共同特点?举出实例或拿出自己事先准备的实物,踊跃地上讲台
3、操作,其余学生进行观察并讨论.观察与思考后回答:工具在转动,可以省力,有一个固定点,工具没有变形.这些工具在工作过程中,都像杠杆在撬动重石一样(投影片),可以绕一个固定点转动,本身没有变形.观察投影片,对照自己使用工具的情形,确认这些特点的存在.[设计意图] 联系实际生活中的实例进行学习,再现生活情景,激发学习兴趣.阿基米德要的那个支点,是指图中的哪个点?为什么这个点如此重要?明白“支点”对构成杠杆的重要性.[设计意图] 锻炼分析实际问题的能力.杠杆:能绕固定点转动的硬棒.画出用杠杆撬动重物的示意图.观察黑板上教师所画示意图,在笔记本上画图,标出杠杆的五要素.着重从数学角度确定力
4、臂的定义,回答:“点”“线”“距”的含义.观察、思考后举手回答.杠杆五要素:1.支点O.2.动力F1.3.阻力F2.4.动力臂L1.5.阻力臂L2.点拨:力臂可简称为“点线距”[知识拓展] 力的作用线:通过力的作用点沿力的方向所引的直线,叫做力的作用线,无论是动力还是阻力,作用在杠杆上的这两种力,其作用效果正好相反,一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要的方向转动的力叫做阻力.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,力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用. [过渡语] 动力、动力臂、阻力、
5、阻力臂之间有什么关系呢?二、杠杆的平衡条件思路一(1)提出问题:杠杆满足什么条件才能水平?(2)猜想与假设:让学生充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看,什么叫杠杆的平衡.学生猜想如下:①F1+L1=F2+L2,②F1L1=F2L2,③F1-L1=F2-L2,④F1×L1=F2×L2.教师带领学生分析以上猜想,甄别那些明显错误的猜想,如①F1+L1=F2+L2,③F1-L1=F2-L2,力和力臂单位不一样是不能加减的.将学生分成两部分分别探究②F1L1=F2L2,④F1×L1=F2×L2.(3)制订计划与设计实验设计实验方案:(引导学生讨论,实验装置中力的大小、力
6、臂的大小最好能随时知道.实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案.)实验目的:探究杠杆的平衡条件.实验器材:杠杆、铁架台、钩码.实验步骤:①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.※为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?(因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出.)※调节杠杆平衡的方法:左沉右旋,右沉左旋.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)(4)进行实验与收集证据.实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123 分析判断:在分析判断过程
7、中有可能出现F1+L1=F2+L2的结论,要求学生认真分析数据,找到出错的原因,为以后的学习打下坚实的基础.(5)讨论、交流、合作.你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?(6)得出结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1×L1=F2×L2)[知识拓展] 正确理解杠杆的平衡条件:(1)研究杠杆平衡条件的实验是杠杆在水平位置平衡进行的,但是在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在很多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到了几个力作用而平衡,所以说杠杆不论
