杠杆的平衡条件教学设计

《杠杆的平衡条件》教学设计
一、教学目标
知识与技能
1.通过测量的力、力臂关系知道杠杆的平衡条件。

方法与过程
经历“探究杠杆平衡条件”的实验过程，让学生快乐参与，培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力
情感态度价值观
体验科学探究的乐趣，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。

教学重点：探究杠杆平衡条件。

教学难点：杠杆平衡条件
二、预习检测
1.画出力F的力臂L1。

三、情境导入
同学们，请用橡皮、直尺、笔等文具做一个小游戏。

找小组展示给学生看，什么叫杠杆的平衡。

当杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或者匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。

重点研究静止状态。

四、实验探究
【提出问题】
在杠杆平衡时，动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在着怎样关系呢？【猜想假设】
学生可能会提出以下猜想：
猜想A:F1+L1=F2+L2
猜想B:F1–L1=F2–L2
猜想C：F1/L1=F2/L2
猜想D：F1×L1=F2×L2学生可能还有其它猜想。

教师启发引导学生分析：猜想A、B显然不合理，因为两个单位不同的量相加或相减无意义。

（排除猜想A、B）
小组交流以下问题：
(1)通过实验验证猜想C、D时，需要获得哪些实验数据？
(2)在使用杠杆前应怎么做？杠杆两端有两只可调节的螺母，起什么作用?
(3)如何判断杠杆是否平衡？
(4)为什么要让杠杆在水平位置平衡？
我的设计意图：通过以上问题的讨论,可以帮助学生解决实验中怎样调节杠杆平衡问题以及实验中的力臂测量等问题，以保证实验的顺利进行。

【设计并进行实验】
首先调节杠杆两端的平衡螺母，调节杠杆平衡的方法：左沉右旋右沉左旋。

使杠杆在不挂钩码时，在水平位置保持平衡。

（目的：保证力臂沿杠杆，便于测量力臂；消除杠杆自重对实验结果的影响。

）
1.在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，(不能调节平衡螺母)直到杠杆在水平位置恢复平衡。

（这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码所受的重力）
2.读出两边的力（钩码总重）和力臂，填表
3.改变两边的力和力臂数值，重做几次实验（具有普遍性）
*如果动力和阻力的作用点在支点的同侧时，动力和阻力的大小怎么测？
（弹簧测力计要竖直向上拉）
进行实验并记录实验数据：
【实验结论】杠杆的平衡条件是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
（F 1×L 1=F 2×L 2或F 1/F 2=L 2/L 1） 【交流与评估】
你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？ 实验中你应注意那些呢？
师补充：1.杠杆调节平衡的目的（a.避免杠杆自身重力的给实验带来的影响。

b.便于测量力臂。

） 2.多次测量目的（避免实验结论的偶然性，得出普遍规律。

） 五、当堂检测
1.杠杆的平衡条件的公式表达式是：____________
2.一根杠杆的动力臂和阻力臂之比是4:3，若阻力是16N ，当杠杆平衡时，动力是____N
3.小明在探究杠杆平衡条件的试验中。

(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端略下沉，则应该将左端的平衡螺母向____（选填“左”“右”）调节，使杠杆早水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡的目的是______________；通过多次试验，该同学得到了杠杆的平衡条件。

（2）在图甲所示的实验装置中，每个钩码重0.5N （杠杆上每格等距离为10cm ，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小明可在B 处挂____个0.5N 重的钩码，或在C 处施加一个竖直方向上的力，也使杠杆在水平位置平衡，则这个力的大小为_____N ；
C
B
A
D
（3）如果将测力计沿图中虚线位置方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将_______（选填“变大”“变小”“不变”）。

*(4)如图乙所示，当在挂钩码处增加一个钩码时，在D处用弹簧测力计拉，欲使杠杆平衡，这是弹簧测力计所用的最小力为)_____N。