2020春八年级物理下册 第十二章 简单机械教学案 （新版）新人教版

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第十二章简洁机械
第1节杠杆
导入一:
呈现图片: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?
观看,沟通感想,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,使用杠杆好像是可以省力的”,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,小兔认为自己成功了,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:
趣味玩耍激发悬念
1.主持玩耍:老师这里有一些钉子要拔出来,哪位同学情愿帮老师?
同学参与玩耍.
2.老师这里可以供应一些工具,让同学试着去撬起来,然后告知同学你的感受.这是为什么呢?
用螺丝刀撬,用羊角锤撬,其他同学观看后重复.
[设计意图]从活动引入,调动课堂气氛,引发同学学习爱好,培育同学学习的乐观性.
一、杠杆
生活中有很多挂念人们工作的工具,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,让同学选择工具起出钉子、打开饮料.
同学们课前也预备了不少相关的工具,请拿出来操作一下,相互争辩一下你的感受,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预备的实物,踊跃地上讲台操作,其余同学进行观看并争辩.
观看与思考后回答: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.
观看投影片,对比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,激发学习爱好.
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]熬炼分析实际问题的力量.
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.
观看黑板上老师所画示意图,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臂的定义,回答:“点”“线”“距”的含义.
观看、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”
[学问拓展]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,一般状况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆依据人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆依据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、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:让同学充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给同学看,什么叫杠杆的平衡.
同学猜想如下:
①F1+L1=F2+L2,②=,③F1-L1=F2-L2,④F1×L1=F2×L2.
老师带领同学分析以上猜想,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.
将同学分成两部分分别探究②=,④F1×L1=F2×L2.
(3)制订方案与设计试验
设计试验方案:(引导同学争辩,试验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道.试验探究前,应让同学充分争辩他们的探究方案.)
试验目的:探究杠杆的平衡条件.
试验器材:杠杆、铁架台、钩码.
试验步骤:
①把杠杆的中点支在铁架台上,调整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?(由于这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出.)
※调整杠杆平衡的方法: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)进行试验与收集证据.
试验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1
2
3
分析推断:1122,找到出错的缘由,为以后的学习打下坚实的基础.
(5)争辩、沟通、合作.
你的试验结论与你的假设全都吗?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)
[学问拓展]正确理解杠杆的平衡条件:
(1)争辩杠杆平衡条件的试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,在很多状况下,杠杆是倾斜静止的,这是由于杠杆受到了几个力作用而平衡,所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成平衡状态.
(2)从动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知,力和力臂的大小成反比,即力臂越长,力就越小.
(3)利用杠杆平衡条件进行计算时,单位要统一,动力和阻力的单位要统一,动力臂和阻力臂的单位要统一.
思考二
请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具,做一个杠杆水平平衡试验.
我们可以用大物体平衡小物体,那么,在杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
同学猜想:
(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂.
(2)动力+动力臂=阻力+阻力臂.
(3)=.
[设计意图]创设情景,同学参与玩耍活跃课堂气氛,通过亲自体验,可以加深记忆,在激起爱好的同时还可以降低后面设计试验的难度.
将同学猜想写在黑板上,并鼓舞有创意和科学思维的猜想.
发放同学分组试验器材.
请同学们利用老师刚才所发的试验器材,设计一个试验,对杠杆的平衡条件进行探究.
在同学进行初步设计后,组织沟通设计思想,通过沟通争辩,使同学明白:
(1)试验中动力和阻力是人为规定的.
(2)“怎样确定力臂”是这个试验的难点,可以在试验中使杠杆水平平衡,直接数出杆上的格子数就是力臂的大小.
(3)设计一个好的表格对探究活动能否成功很重要.
请同学们针对所要测量的内容,,然后动手进行试验.
测量次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1
2
3
4
5
6
生疏并清点器材,同学设计试验,.通过沟通回答:
(1)动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定,或者用弹簧测力计测出.
(2)力臂大小可以通过数格子数确定.
(3)使杠杆水安静止是平衡,但在其他位置处于静止状态也是平衡.
让完成状况较好的试验组报告试验结论,组织同学对试验结果进行分析.
综合同学的争辩结果,对板书中同学的猜想进行评价,得出正确结论.
杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2.
[过渡语]在生活中,我们经常使用杠杆,是不是使用杠杆都能省力呢?
三、生活中的杠杆
(1)探究活动:
预备好一个书包、一根1.5米长的杆,请一位同学体验撬书包的方式和感觉.
体验撬书包的感觉:书包离肩很近,感觉轻松;书包离肩很远,感到吃力.发觉杠杆在不同的状况下既可以省力,又可以费劲.
[设计意图]切身体验,加深影响,让同学进一步体会到物理是有用的.
(2)将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类,并对不同类型的杠杆的特点及功能做总结.
杠杆
分类
力臂
关系
平衡时
力
的比较
特点
应用
举例
省力
杠杆
L1>L2F1<F2
省力费
力距
撬棍
费劲
杠杆
L1<L2F1>F2
费劲省
力距
筷子
等臂
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