2019-2020学年八年级物理下册 第六章 力和机械 6.5 探究杠杆的平衡条件教案 （新版）粤教

6.5探究杠杆的平衡条件教学目标：●知识与技能1、知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。2、知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。●过程与方法通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象的方法。●情感、态度和价值观通过了解杠杆在实际中的应用，体会到物理知识是有用的，培养学生对科学的兴趣。教学重点：杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题问题。教学难点：力臂的概念和画法课时安排：1课时教学过程一：引入新课创设情景引入课题，展示生活中的各种杠杆的应用二、新课教学（一）探究跷跷板中的道理1．提出问题看图6-37问题：跷跷板为什么能上下转动？跷跷板为什么能平衡？跷跷板受到哪些力的作用？怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态？2．设计方案[讲解]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，我们可采取转换法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人进行实验研究。每2人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。设计如下：(1)将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡(静止)；若不是，可调节平衡螺母，使之水平平衡。此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，可要求课后思考。(2)在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠杆平衡为止。(3)重复多做几次平衡实验，得到不同数据。(4)将数据记录下来，分析得出结论。3.进行实验开始实验，完成探究任务。老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论(杠杆平衡的条件)。教师可提出各种猜想，加减乘除关系都可。可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条件。4.分析论证[讲解]：杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫做支点，从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂；动力的力臂叫动力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做平衡。对公式进行变形可以得到比例式，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。5.拓展与练习1．画出下图中F＇和F＂的力臂，并比较杠杆平衡时F'与F＂的大小．2．下图所示杠杆，OA长20cm，AB长60cm，现在A处挂一重200N的物体，若使B处的弹簧秤示数最小，弹簧秤的方向怎样？弹簧秤的示数是多少？3．如图6-37中大人重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平衡？（二）生活中的杠杆[引入]：阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”[设疑]：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗？阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。要求学生观察书上图6－42：生活中的杠杆。教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。要求学生分析其余杠杆的固定点。教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。画出杠杆撬球中的各种物理量。支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂Ｌ1，从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂Ｌ2了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线。作力臂的步骤：（1）找准支点；（2）沿力的方向作出力的作用线；（3）从支点向力的作用线画垂线；（4）标出力臂。必须明确：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，如图所示中，不能把OA和OB作为动力臂和阻力臂。例题：在黑板上画出各杠杆的示意图，画出它们的支点、动力和阻力。如：铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。由4名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂，巡回指导，最后进行讲评。[讨论]：由杠杆的平衡条件，可以得到当力不等时，对应的力臂也不等。可将杠杆分为三类：省力杠杆，费力杠杆，等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的？三、课堂练习四、教学小结认识杠杆，并介绍了杠杆的几个重要概念，学会分析生活中的杠杆。杠杆的平衡条件F1Ｌ1＝F2Ｌ2；，杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。五、作业板书设计：一、杠杆：1、杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。2、杠杆的几个概念：支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。动力(F1)：使杠杆转动的力。阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。动力臂(Ｌ1)：支点到动力作用线的距离。阻力臂(Ｌ2)：支点到阻力作用线的距离。二、杠杆平衡条件1、杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1Ｌ1＝F2Ｌ2）2、三种杠杆：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆