杠杆学案
详细内容
12-1 杠杆（1）
教学目标
1、知道什么是杠杆，知道杠杆的作用；2、知道杠杆使用的五个要素，能正确的确定杠杆使用时的五个要素；3、知道杠杆的平衡条件；4、通过作图理解杠杆的力臂；5、通过探究掌握杠杆的平衡条件；6、在探究过程中培养合作意识。
学习重难点：1、正确的确定力臂；2、画力臂；3、探究并理解杠杆的平衡条件。
教学方法：探究法、讨论法、练习法
教具：木棒（或筷子），羊角锤，起子，钢丝钳，铁架台，杠杆，钩码，细线
学习过程：
一、课前预习
1、钉在木板上的图钉，想出办法怎样可以将其拔出来？
2、这些方法中，哪一种方法最省力？
3、观察开瓶起子、衣服夹子使用时的特点。
4、指出用上述方法时，有什么共同之处？
二、初步认识杠杆
1、得出杠杆的定义：
在_______的作用下能_______________________的_______称做杠杆。
2、关于杠杆的名词：
支点：杠杆可以绕其__________的点，符号是________。
动力：_______杠杆转动的力，符号是________。
阻力：_______杠杆转动的力，符号是________。
动力臂：从_________到_______________的_______，符号是________。
阻力臂：从_________到_______________的_______，符号是________。
什么叫力的作用线？_____________________________________________
3、杠杆示意图的画法：
例题：画出用木棒撬石头的杠杆示意图。
方法：先找支点O；再确定动力、阻力的作用点；判断动力、阻力方向，画出动力、阻力；再画力臂，标出力臂的符号。
力臂的画法有两种：一种用带箭头的细线表示，另一种用虚线加大括号表示。
讨论：“从支点到力的作用线的距离”和“从支点到力的作用点的距离”是一样的吗？（可画图说明）
练习：
1.画出图1中力F1、F2的力臂 1和 2。
2.画出图2中力F的力臂。
3.画出图3所示的扳鱼网的杠杆示意图，并标出动力和阻力臂。
4.完成教材80页“动手动脑学物理”第2题。
图1 图2 图3
三、探究:杠杆的平衡条件
讨论：什么叫杠杆平衡？___________________________________________________。
1.实验器材: _________、__________、__________。其中，每个钩码的质量是_______g,它的重力是_______N(g=10N/kg)，杠杆上每小格的长度是______cm，合________m。
2.实验步骤:
(1)把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的____力,移动钩码的位置,使杠杆平衡。把支点右边的钩码重力当作动力F1,支点左边的钩码重力当作阻力F2,读出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,把F1、F2、L1、L2的数值填入表中。
(3)改变钩码的个数和力臂的数值,再做两次实验,将数值填入表中。
实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m
1
2
3
3.分析论证,得出结论。对上表中的数据进行分析,例如可以对它们进行加、减、乘、除等运算,找出它们之间的关系。
杠杆的平衡条件是:_________________________________，或写作:______________。
4.交流和评估。
（1）把杠杆调节成水平位置平衡的方法：_________________________________。
（2）实验时,为什么要保持杠杆在水平位置平衡,这样做有什么好处?实验中能不能调节螺母使杠杆平衡?
__________________________________________________________________________
（3）有同学认为：在这个实验中，力臂的单位也可以是cm。你认为他的看法对吗？
5.补充实验：
如图，在杠杆左边挂上适当的钩码，在右边A点用弹簧测力计拉住杠杆，使杠杆在水平位置上平衡。用弹簧测力计竖直向下拉动杠杆和斜向下拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？
三、试试身手：
1.画出下图所示杠杆的力F1和F2的力臂。
2.如图所示是用杠杆提升重物的装置，分别画出重物A的重力示意图和F的力臂 。
3.如图所示，重100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请你画出木棒所受拉力的力臂及所受重力的示意图。
4.如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1
5.两个力作用在杠杆的两端,使杠杆处于平衡状态,则下列说法中正确的是( )
A.这两个力必定相等 w
B.这两个力的力臂必定相等
C.这两个力和它们相应的力臂的乘积相等
D.这两个力和它们相应的力臂的比值相等
6.如右图所示,杠杆处于平衡状态,若在两端的钩码下各加一个相同的钩码,则杠杆( )
A.仍会平衡 B.左端下降 C.右端下降 D.无法确定
7.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示。为使杠杆在 位置平衡，应将杠杆左端螺母向_______边旋一些（选填“左”或“右”）。
（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第________组实验更好，理由是_____________________________________。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如右图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。
8.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了使杠杆的 在支点上；挂上钩码后再调节钩码的位置，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。
上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.
实验次数动力F1 / N动力臂L1 / cm阻力F2 / N阻力臂L2 / cm
11.5101
212010
31201.510
(1)将表格中的实验数据补充完整。
(2)小明的第3次实验存在错误，其错误是________________________________。
(3)实验中多次测量的目的是_____________________________________。
(4)该实验的结论是_________________________________________________。
12-1 杠杆（2）
教学目标
1、能利用杠杆平衡的条件解决有关问题；2、能正确对杠杆进行分类，正确理解杠杆使用时动力、阻力和作用点三者间的位置关系；3、通过作图进一步理解杠杆的力臂；4、对生活中的杠杆进行分类，学以致用；5、通过学习明白知识与生活的联系。
学习重难点：1、正确理解力、力臂与杠杆转动的关系；2、杠杆的分类和杠杆在生活中的应用。
教学方法：讨论法、练习法
学习过程：
一、回忆
杠杆的平衡条件是_______________________________________。
二、例题1
见教材78页例题（注：测得动力臂 1为“9cm”应改为“9m”）
三、杠杆的分类
将杠杆的平衡条件改为比例式：
所以：当 1= 2时，F1______F2；当 1> 2时，F1______F2；当 1< 2时，F1______F2。
因此可将杠杆分为三类（填入下表）：（用S1、S2分别表示动力作用点和阻力作用点移动的距离）
杠杆分类力的关系力臂关系
(实质)力的作用点移动距离关系又叫什么杠杆杠杆举例
等臂杠杆(不填)
省力杠杆
费力杠杆
试一试1：
1.下列工具中属于省力杠杆的是（ ）
A.用钓鱼竿钓鱼 B.用镊子夹邮票
C.用钢丝钳剪铁丝 D.理发师用剪刀修头发
2.下列工具中属于省距离杠杆的是（ ）
A.用托盘天平测质量 B.用起子开瓶盖
C.用扫帚扫地 D.用羊角锤拔钉子
四、最小动力问题
当阻力F2和阻力臂 2一定时，要减小动力，就应该_______________；要使动力最小，就必须使___________________。
试一试2：
1.如图，用撬棒撬起一石块,沿不同方向用力作用于撬棒,哪个力最小( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.三个力一样大
1题图 2题图 3题图
2.如图所示，要把球滚上台阶，在球上施加一个力F并且使这个力最小，试画出所用的最小力的示意图。
3.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由竖直拉至水平过程中,力F( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
五、动手动脑学物理：
完成教材80页动手动脑学物理第1题。
六、我能行
1.如果动力臂是阻力臂的3倍，则杠杆平衡时，动力是阻力的_______倍。
2.某杠杆的动力臂为2m，阻力臂为20cm，当动力为5N时杠杆恰好平衡，则阻力为____N。
3.下列杠杆中,属于省力杠杆的有______________,属于费力杠杆的有_____________，属于省距离杠杆的有____________，属于费距离杠杆的有__________，属于等臂杠杆的有____________。
A.筷子 B.镊子 C.钢丝钳 D.托盘天平 E.杆秤 F.瓶盖起子 G.钓鱼杆 H.道钉撬I.扫帚 J.理发剪刀 K.铁匠剪刀 L.羊角锤 M.火钳 N.船桨
4.在使用杠杆时,需要省力,就必须使用动力臂______阻力臂的杠杆；需要省距离,就必须使用动力臂______阻力臂的杠杆；天平是一个_______杠杆。
5.用剪刀修剪树枝时，为了容易剪断树枝，常用剪刀口的中部而不是用剪刀口的尖端去剪树枝，这是因为（ ）
A.增大了动力 B.减小了阻力 C.增大了动力臂 D.减小了阻力臂
6.下列关于杠杆的说法中，正确的是（ ）
A.从支点到力的作用点之间的距离叫力臂；
B.杠杆一定是直的；
C.动力与阻力的方向总是相反的；
D.支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在在外侧。
7.如图所示,一根不均匀的木棒,用细绳悬挂起来,恰好平衡,若从悬挂处锯段,将木棒分成两段,则( )
A 粗端重 B 细端重 C 一样重 D 无法确定
8.用一杆秤称物体质量时,误用了一个较重的秤砣,称出的物体质量比实际值( )
A 偏大 B 偏小 C 一样重 D 无法确定
9.在下图中,要把石块用最小的力撬起来,在图中画出这个力的方向及其作用点。
9题图 10题图
10.请画出将质量分布均匀的长方体木块右方稍稍抬起时所需最小的力的示意图。
11.如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆自重不计，AO=BO，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持平衡，这时在B端需施加最小的力为F1；若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端需施加最小的力为F2，则( )
A．F1