杠 杆大纲要求:1、理解力臂的概念。2、理解杠杆的平衡条件。知识点分解:1、杠杆的概念。 2、杠杆的五要素。3、杠杆的示意图。 4、杠杆的平衡条件一、教学目标:1、知道什么是杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆。2、知道什么是杠杆的五要素,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂。3、理解杠杆的平衡条件。4、培养和提高学生的观察思考能力。二、教具:计算机及其网络、课件、投影、激光手电、直尺。三、教学重点:1、杠杆的五要素。2、杠杆的平衡条件。四、教学难点:力臂概念的理解。教学过程:导入:阿基米德是两千多年前古希腊杰出的科学家,他有一句豪言壮语:“给我一个立足点和一根足够长的棍,我就能搬动地球”。他的话有道理吗?从这一节开始我们就研究这个问题。(板书:第十三章简单机械 第一节 杠杆)人们在劳动中经常使用各种机械,有的机械很简单,例如钳子、剪子、螺丝刀、扳手等;有的机械比较复杂,例如:缝纫机,车床、印刷机、收割机、起重机等等。复杂的机械是由许多元件、部件组成的,其中不少都是简单机械。所以简单机械的知识是理解复杂机械的基础。今天我们就从杠杆这种简单机械开始学习(板书:一、杠杆的概念)。人类很早就开始使用杠杆了:这是三千多年前古埃及人建造金字塔时的情景。他们就是靠杠杆这一简单机械来搬动巨大石块,从而建造了世界奇迹——金字塔。请同学们利用手边的直尺和橡皮做一个简单的杠杆,来撬起你的文具盒(学生实验)。根据刚才的实验,撬动石块我们首先需要什么?(学生回答)————撬杠。将撬杠放在石块下;向下压撬杠,就可以撬动大石块了。(同步动画演示)。那么在这里使用的撬杠是具有什么特点棍呢?它必须是一根硬棒;这根硬棒就叫做杠杆。具体地说就是:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。生活中有许多这样的杠杆,比如跷跷板、小型抽水机的手柄。它们都有一根硬棒,都是在力的作用下能够绕着一个固定点转动。所以它们都是杠杆。谁还能举出几个杠杆的例子?学生回答。(剪刀、钳子、铡刀、杆秤、起重机的吊杆、天平的横梁、扁担、指甲刀)。为了更好的了解杠杆,我们先学习几个有关的名词,(板书:二、杠杆的五要素)。在撬石块的例子中,杠杆绕着o点转动,我们就把这一点叫做杠杆的支点。即:“杠杆绕着转动的点叫做杠杆支点。”常用字母o来表示。人加在杠杆的一端的力,使杠杆发生转动,这个力就叫动力,在图上用f1来表示。杠杆另一端石块的重力阻碍了杠杆的转动,我们称为阻力,在图上常用f2表示。请同学在练习本上画出抽水机的手柄这个杠杆的支点、动力和阻力(学生叙述,教师演示)。当沿着动力的方向作一条直线,这条直线叫做动力的作用线,那么从支点到动力的作用线的距离叫做动力臂,用l1表示动力臂。同样,我们可以做出阻力臂,用l2表示。请同学们在练习本上画出跷跷板和抽水机手柄这两个杠杆中的力臂(学生练习)。请大家注意:找力臂时一定要先画力的作用线,然后用几何的方法,从支点向力的作用线引垂线,这段线段的长度就叫力臂。一定不要把支点到力的作用点之间的距离当作力臂。这五个概念是分析杠杆时经常使用,所以常称它们为杠杆的五要素。
杠 杆一、教学目标:1、知道什么是杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆。2、知道有关杠杆的一些名词术语,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂。3、理解杠杆的平衡条件,并能用来解决简单的问题。二、教具:杠杆、支架、钩码、尺、线等三、复习 请画出下面点到线的距离。(学生板演)四、 导入古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍,我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗?在这句话中“一个立足点,一根长棍”指的是什么呢?对,这我们这一节课要学习的杠杆。(板书课题)五、 新授师:那么什么是杠杆呢?(一)杠杆定义同学们请看:(教师演示)我们来模拟一个日常生活中的一种现象,怎样用一支棍撬起一块大石头?(模拟撬粉笔盒)师:在模拟这个过程中,我们用了一支硬棒,而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下,绕着一个固定的点转动,象这样的一支硬棒叫杠杆。(板书定义)同学们能否利用手边的刻度尺来做一个杠杆撬起你的书本呢?(学生实验)师:你能举出几种在日常生活当中见过的杠杆吗?(学生举例)出示投影片:起子、铡刀、羊角锤、抽水机柄、剪甲刀等。教师指出,这些都是杠杆,然后让学生找出它们的共同点:一支硬棒,在力的作用下,能绕固定点转动。需要注意的是杠杆并非一定是直的。
(二)杠杆的五个要素:师:其实在三千多年前,古埃及人就开始利用杠杆了(看图13-1),那么他们利用杠杆的目的是什么呢?(学生答,省力)对,我们利用杠杆时一般都是为了省力,那么杠杆为什么省力呢?要想知道原因,需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词,为了学习的方便,我们可以把这个图画出来。(教师示范讲授)1、 支点:杠杆绕着转动的点(o)(用红笔标出)2、 动力:使杠杆转动的力。(f1)注意:动力指的是作用在杠杆上的力,受力物体是杠杆,动力作用点在杠杆上。(教师演示)3、 阻力:阻止杠杆转动的力。(f2)同样,阻力也是作用在杠杆上的力,受力物体同样是杠杆,阻力作用点也在杠杆上。(教师演示)4、 动力臂:从支点到动力作用线的距离。(l1)动力作用线的定义在课本的下面(学生阅读)在我们这个例子中,如何才能画出支点到动力作用线的距离?(教师演示)我们把从支点到动力作用线的距离,叫动力臂。5、 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(l2)那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢?阻力作用线的距离不够长怎么办?(教师演示)师:我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。现在我们来练习画一个(出示投影)(三)实验:研究杠杆的平衡条件学习完了杠杆的五个要素后,我们来通过实验研究一下杠杆为什么能用较小的力,产生较大的力。首先请同学们来阅读一下课本第五自然段,找出我们这个实验的实验目的,实验器材。(学生阅读并找学生说出)师:我们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的,所谓的平衡指的是杠杆在水平位置上静止,或匀速转动。在我们这个实验中的第一步应该把杠杆在水平位置上调平,为什么这样做,请同学们思考一下(解释原因)。请同学们观察一下,如何才能达到这一目的呢?(找学生起来说做法,教师演示)师:那么在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢?(学生回答)实验的第二、第三步应该怎么办,请同学们继续看书。师:在这个实验中我们要做几次?我们用什么来当动力和阻力?为了统一一下标准,我们把支点右边的钩码当动力,支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值,让杠杆达到平衡。我们前后位每四人一组,每组出一名同学负责随时记录数据。好现在请同学们按照课本上的实验步骤开始做实验。(学生实验,教师巡回指导)找一组的实验数据投影,并分析数据。师:在这三次实验中,同学们能否找出一个规律来?(请学生回答) 动力×动力臂=阻力×阻力臂师:对,这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。(板书) 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂如果用字母表示的话这个公式可以写成:f1l1=f2l2这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。这个关系式也可以写成下面的形式:f1/f2=l2/l1也就是说,当阻力和阻力臂一定的时候,我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的,动力臂越大,所用的力就越小,这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。六、 小结在这一节课中我们主要学习了那些知识,请同学们来总结一下(学生总结)