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1、第十二章简单机械第1节杠杆第一课时杠杆的平衡条件教学目标【知识与技能】1 .知道什么是杠杆,能从常见工具中识别出杠杆.2 .能够识别出支点、动力、阻力,会确定动力臂和阻力臂.3 .通过观察与实验,探究并理解杠杆的平衡条件,并能进行简单计算.【过程与方法】1 .通过认识生活中的杠杆及杠杆五要素的过程,体会科学抽象的方法.2 .经历探究杠杆平衡条件的过程,学会分析实验现象、寻找数据间规律,从而归纳出实验结论的一般方法.【情感、态度与价值观】激发物理兴趣,形成探究思维,有小组合作意识.重点难点【重点杠杆,衡条件.【难点】力臂的概念和画法.教学过程知识点一杠杆【自主学习】阅读课本P7677,完成以下问
2、题:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点。转动,这根硬棒就是皿.【合作探究】探究一杠杆1 .如下图,羊角锤的工作特点是什么?答:(1)材质偏硬.(2)在力的作用下绕某一点转动.2 .用长木板绕固定点转动,能撬动重物吗?说明了什么?答:能撬动;说明物体只要是硬的就行,跟形状无关.3 .什么是杠杆,其定义内容是?答:一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆.4 .生活中常见的杠杆有哪些?答:常见的杠杆有钢丝钳、杆秤、瓶盖、起子、道钉撬、火钳、独轮车等.探究二杠杆的五要素1 .杠杆的五要素包含哪些?答:如下图.支点;杠杆绕着转动的点叫支点,用字母0表示.动力:使杠杆转动的力,用字母E表
3、示.阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母片表示.动力臂:支点到动力作用线的距离,用字母4表示.阻力臂:支点到阻力作用线的距离,用字母/2表示.2 .画力臂的步骤是?答:(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.例题画出图甲中尸的力臂并说出支点的位置.解答点拨;拔钉子时,绕0点转动,。为支点;先反向延长少画出力的作用线,由支点。向b的作用线作垂线,垂线段的长度为尸的力臂1.【教师点拨】对杠杆五要素的理解:(1)三点的统二性:支点、动力的作用点、阻力作用点一定在同一杠杆上,且可以在杠杆的任意位置.(2)两力的蜘性:动力和阻力是相对而言的,不管是动力还是阻
4、力,杠杆都是受力物体,动力和阻力的作用效果正好相反.(3)力臂的亘变性:力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上,如果力的作用线恰好通过支点,那么力臂为零.(4)力的作用线:过力的作用点,沿力的方向所画的一条直线(用虚线表示).【跟进训练】关于杠杆,以下说法中正确的选项是(C)A.杠杆一定是一根直的硬棒B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置C.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上D.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力相反知识点二杠杆的平衡条件【自主学习】阅读课本P7779,完成以下问题:杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时,称为杠杆的平衡状态.【合作探究】探究三杠杆的平衡条件杠杆的平衡跟哪些因
5、素有关呢?答:猜测假设:类似于二力平衡条件,杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂可能存在某些数学运算相等的关系.实验设计:利用图甲所示装置,屡次调节钩码个数及位置,使杠杆平衡,记录并分析数据,得出结论.实验过程:调节平衡螺母,使杠杆水平平衡.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.将动力凡、阻力用、动力臂4、阻力臂A记录在表格中.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.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方法使杠杆平衡(如图乙所示).将动力、阻力内、动力臂人、阻力臂A记录表格中.实验数据:次数动力E/N阻力N动力臂
6、m阻力臂72i10.51.00.20.121.51.00.20.332.04.00.20.1数据分析:由表格中的数据可知,动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积.实验结论:杠杆平衡时,动力X动力臂=阻力X阻力臂,即EZ=K1探究四杠杆平衡条件的应用例题杠杆平衡时,动力内的大小为10牛,动力臂人为0.2米,阻力臂A为0.5米.求阻力的大小.解答由题意可知,=10N,1=0.2m,2=0.5m,由杠杆的平衡条件可得:FJi=FJ2,那么区=。干,120.2m=-10N=4N.0.5m【教师点拨】杠杆平衡时,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.【跟进训练】如下图,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块.假设撬棒。点受到石块的压力是1500N,且力归1.5m,肉=0.3m,6ZH0.2m,那么要撬动该石块所用的力最小应为(D)A.500NB.300NC.200ND.150N课堂小结1 .杠杆定义:在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫作杠杆.2 .杠杆的五要素(1)支点:杠杆绕着转动的点(2)动力:使杠杆转动的力(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离3,杠杆的平衡条件动力X动力臂=阻力阻力臂写作:Fxh=F2I2练习设计完本钱课对应训练.