杠杆教案

《杠杆》教学设计（三课时）

【教学目标】

1．知识与技能

（1）认识杠杆“五要素”

（2）理解杠杆平衡条件。

（3）知道杠杆的一些应用。

2．过程与方法

（1）通过观察和实验，了解杠杆的构造。

（2）通过实验探究，了解杠杆的平衡条件。

3．情感、态度与价值观

（1）通过了解杠杆的应用，进一步认识物理的应用价值，提高学习物理的兴趣。（2）培养学生观察能力，实验操作能力和概括能力。

（3）培养学生的科技意识和团队精神。

【教学重点】

重点是了解杠杆构造（五要素）；实验探究杠杆的平衡条件及其探究方法的设计。【教学难点】

难点1：画力臂；难点2：实验方案的设计。

对难点1的解决办法：（1）要强调力臂是“点到线的距离”，并与几何中“画垂线”的方法对比进行学科知识渗透；（2）教师作“画力臂”示范；（3）总结归纳画力臂方法的口诀。

对难点2的解决办法：要在学生设计最困难的地方出示“路标”，着重引导启发学生解决如下问题：（1）动力和阻力大小怎样测量？——分别用两组钩码重力作为动力和重力最方便测量；（2）动力臂和阻力臂的怎样测量？——杠杆有多种平衡状态，取水平位置时的平衡状态最方便测量。

【教学器材】

杠杆支架钩码回形针（分组，两人一组）

【教学过程】

一、设置情境，引入新课

（演示“蜡烛跷跷板”）

师：仔细观察跷跷板，想一想它的两端为什么不断地翘起、落下？大家想了解其中的秘密吗？学完这节书我们就会明白了。

（板书：第二节杠杆）

二、学习新课

（一）．认识杠杆

（通过展示图片、录像让学生了解人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具，并了解复杂的机械由简单机械组成，从而说明学习简单机械知识的必要性，引起学生的兴趣，使学生对杠杆有初步的认识。）

师：我们也来学阿基米德利用杠杆（笔）来撬动地球（球），观察、思考什么是杠杆，有何特征？

生1：直的硬棒。

生2：能绕一个点转动。

师：好，还有没有别的意见？

生3：不一定是直的

师：很好，大家赞同他们的意见吗？

师生归纳、总结出杠杆的概念。

（板书：杠杆：只要在力的作用下能绕支撑点转动的坚实物体都可以看做杠杆。）利用动画演示撬棒撬石头，后指出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

板书：1、支点：（O）杠杆绕着转动的支撑点。

2、动力：（F1）使杠杆转动的力。

3、阻力：（F2）阻碍杠杆转动的力。

4、动力臂：（L1）从支点到动力作用线的垂直距离。

5、阻力臂：（L2）从支点到阻力作用线的垂直距离。

( 力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)

教师示范：画出下图的力臂

把画力臂的方法归纳成口诀：一打点，二画线，三作垂线段

具体步骤：

1．首先在杠杆的示意图上确定支点O。

2．沿力的方向画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长。

3．过支点O作力作用线的垂线，用大括号勾出并标上符号L。

（二）. 杠杆的平衡条件

1、什么是杠杆的平衡

（播放几种杠杆工作时的状态让学生观察、讨论）

师：杠杆工作时都处于什么状态？

生1：静止或转动

生2：匀速转动

师：很好，观察很仔细。杠杆处于静止或匀速转动状态时受力平衡，动力和阻力的作用效果互相抵消，杠杆将处于平衡状态，杠杆处于这种状态叫做杠杆平衡。

2、探究杠杆的平衡条件

（1）．猜想

（教师演示课本实验，让学生观察哪个因素影响杠杆平衡。）

师：根据你们的观察，请你们来猜想哪个因素影响杠杆平衡？

生：力的大小、力的方向和力的作用点

师：（播放动画）结合幻灯片进一步说明，力的作用点和力的方向两因素决定了支点到力作用线的距离（即是力臂）。因此我们讨论力对杠杆的影响时只要考虑力的大小和力臂的大小就可以了。

（2）．设计实验方案

师：既然杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂是影响杠杆平衡的因素，那当他们之间要满足什么条件才能使杠杆平衡呢？

生：（可能一时无法回答）

师：要得出确切的结论，必须通过实验来研究。这个实验怎么做？关键是如何去测量动力、阻力、动力臂、阻力臂？

学生讨论。

教师启发引导：①我们把钩码分别放在杠杆的两边，在杠杆平衡时，钩码对杠杆的动力、阻力就等于两边所挂钩码重，而不用弹簧测力计来测力了。

②利用化繁为简，化难为易的方法。实验前要调节杠杆在水平位置平衡，这样力

臂就可以从杠杆刻度尺上直接读出，使力臂的测量更简单。

学生再讨论具体实验步骤。

让学生汇报，归纳出实验步骤。

展示：实验步骤

①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

②在杠杆两边挂上不同数量钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码重。

把支点右方的钩码重当作动力F1，支点左方的钩码重当作阻力F2；用尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；记录F1、F2、L1、L2等数值。

③改变力和力臂的数值，再做两次实验，记录结果。

求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值，最后归纳出杠杆的平衡条件。

（3）．进行实验

教师巡回指导

（4）．实验数据分析

学生收集实验数据，填写实验表格，包括结论。

（5）．交流与展示

让其中的一组学生把实验记录展示出来，并总结出结论。后看和大家的结果是否一致。师生一起归纳总结得出杠杆平衡条件。

板书：三、杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1 L1= F2 L2

（三）杠杆的分类

让学生画出各杠杆的力臂，并讨论有什么不同的？

生：有的动力臂大，有的阻力臂大

教师注意引导学生区分“动力臂大”和“动力臂＞阻力臂”两种说法的不同。师生：归纳出省力杠杆，费力杠杆和等臂杠杆

板书：1、省力杠杆F1﹤F2，L1﹤L2

2、费力杠杆F1﹥F2 ，L1﹥L2

3、等臂杠杆F1=F2 ，L1=L2

（四）巩固练习

1、关于杠杆，下列说法正确的是（）

A．动力作用点的距离为动力臂B．力臂一定在杠杆上

C．只要动力等于阻力杠杆就平衡D．托盘天平是等臂杠杆

2、某人用扁担挑物体，扁担长L=2，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N，若不考虑扁担的重力

（1）人的肩头应在什么位置，扁担才平衡？

（2）若扁担两面三刀端同时增加100N重力，肩头应在什么位置。

（五）小结

1．什么是杠杆？

2．杠杆五要素。

3．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。

4．杠杆的分类。

（六）布置作业

板书（或投影文字）设计：