教学目标
1、能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征,并能在杠杆上确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂。
2、能对杠杆平衡条件进行猜想与假设,并设计出验证方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件。
[教学重点、难点]
一、重点
1、杠杆的定义、力臂的概念。
2、科学探究杠杆平衡条件及应用。
二、难点
1、力臂的确定
[教学用具]
1、筷子2、剪刀3、夹子4、钳子5、探究杠杆平衡条件的实验装置。
[教学过程]
一、认识杠杆
1、课件展示生产、生活中的杠杆。
2、学生展示自带杠杆,说出其特征及在生活中的应用。
3、杠杆的定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒。
4、课件[杠杆介绍],引出杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
二、杠杆五要素[课件展示,介绍]
支点:杠杆绕着转动的固定点
动力:使杠杆转动的力
阻力:阻碍杠杆转动的力
动力臂:从支点到动力作用线的距离
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离
三、力臂的画法(课件展示)
1.力臂的画法
⑴辨认杠杆;
⑵先找支点o;
⑶过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;
⑷过支点o画力作用线的垂线,就画出力臂
2.力臂的画法示例(撬石头和手摇抽水机)
四、杠杆的平衡条件
1、杠杆在动力和阻力作用下,处于静止状态叫做平衡。
2、提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
3、猜想与假设:
甲:动力+动力臂=阻力+阻力臂;
乙:动力-动力臂=阻力-阻力臂;
丙:动力*动力臂=阻力*阻力臂;
丁:动力/动力臂=阻力/阻力臂。
4、设计方案:
用课本图9-3所示的实验装置,探究动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系。
5、进行实验:
调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。改变悬挂的钩码个数(动力f1、阻力f2),移动其悬挂的位置,使杠杆平衡。将数据填在156页的表格上。
学生分组实验,对实验数据进行分析得出杠杆平衡条件:
f1l 1=f2l 2
五、例题:
在右图的杠杆中,如果大人重750n,小女孩重250n。当大人离跷跷板的转轴0.5m时,小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板在水平位置平衡?
已知:阻力f2=750n,阻力臂l2=0.5m,
动力f1=250n
求:动力臂l1=?
解:根据杠杆平衡条件f1l1=f2l2,得:
答:小女孩应坐在离跷跷板的转轴1.5m的地方
六、思考:
在例题中,小女孩重250n的力(动力)与大人重750n的力(阻力)使跷跷板在水平位置平衡。可见,使用杠杆可以省力。那么,所有的杠杆都省力吗?如果让你对
撬棒、瓶盖起子、托盘天平、缝纫机脚踏板、铡刀、手摇抽水机进行分类,怎么分?
七、小结
1、物理学上,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。
2、杠杆在动力和阻力作用下,处于静止状态叫做平衡。
3、杠杆的平衡条件是:f1·l1=f2·l2
八、作业:
课本159页第4题