第1节 《杠杆》教案
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第1节《杠杆》教案
【教学目标】
（一）知识与技能
1．通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。
能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。
2．通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想和假设，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。
能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。
3．能根据杠杆的特点，以及作用效果等进行分类。
二、过程与方法
1．通过观察和实验、感知杠杆，培养观察能力
2．通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力，收集信息和处理信息的能力。
3．在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
三、情感、态度和价值观
1．使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣。
2．运用学过的科学知识解释生活中的杠杆，进一步感受到生活和科学的关系。
【教学重点】
杠杆的定义、力臂的画法、杠杆的平衡条件
【教学难点】
杠杆的定义、力臂的定义及画法
【教学过程】
一、引入新课
出示图片：古希腊著名的科学家阿基米德发现杠杆的平衡原理后，怀着一颗激动的心情写了一封信，把他这一重要的发现报告给叙拉古国王，他在信中说：“如果给我一个支点，一根足够长得硬棒，我就能撬动整个的球”。
杠杆为什么具有这么大的作用呢？本节课让我们一起来了解一下杠杆的相关知识。
二、新课教学
1、杠杆
（1）杠杆的五要素。
师：钉在木板上的图钉，直接用手很难拔出，我们可以用羊角锤拔出来，如下图所示。
这种方法更省力。
生活中类似的列子还有哪些？
学生发表自己的观点，举出实列：
师：这些工具有哪些共同的特征呢？
生：分析得出；①都是硬棒；②工作过程中绕着一个点转动；
③受到两个力的作用；④一个力使之转动，另一个力阻碍它转动。
师：都是能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒，这些工具就是杠杆。
杠杆的定义；在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称作杠杆。
强调：①“硬棒”的含义是在力的作用下，不发生或基本不发生形变；
②一根硬棒能成为杠杆，应具备两个条件：一是有力的作用；二是能绕某固定点转动。
两个条件缺一不可；
③杠杆可以是直的，也可以是弯的；可以是方的，也可以是圆的，即杠杆的形状是任意的，但必须是“硬”的
④杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其他位置。
学生阅读教材“杠杆”部分，以教材中的撬棍为例，结合图片，学习杠杆的五要素，找出动力臂和阻力臂。
师讲解杠杆的基本要素：
①支点：杠杆绕着转动的固定点，用“O”表示；
②动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示；
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示；
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用“L1”表示；
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用“L2”表示。
教师强调：不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，给杠杆作用
力的物体都是施力物体。
（2）力臂的画法。
要正确画出杠杆上各力的力臂，关键是要明确力臂的概念。
其步骤为：
①首先在杠杆上确定支点O；
②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再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足
的距离就是，力臂用虚线（或实线）表示并用大括号勾出，在旁边标上字母L1或L2，分别表示动力臂或阻力臂。
出示题目，学生完成，明确一个完整的示意图应包括杠杆的五要素。
2、杠杆的平衡条件
杠杆在动力和阻力的的作用下静止或匀速转动时，我们称为杠杆平衡。
师：什么情况下杠杆才能平衡呢？此时动力、动力臂、阻力、阻力臂应满足什么条件？
实验探究；介绍实验器材：杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相
等的钩码若干。
（1）提出以下问题让学生思考并完成：
①为什么要调节并使杠杆在水平位置平衡？
（杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心在支点上，力臂为零，本身重力对杠杆平衡不产生影响；还可以从杠杆所标刻度尺直接读出各力的力臂。
）
②实验前，如何调节平衡螺母是其在水平方向平衡？
（调节杠杆两端的平衡螺母，按照“左偏右调，右偏左调”的原则。
）
③实验应至少进行几组？
（一次实验得出的结论具有偶然性，多次测量得出的结论才具有普遍性。
）
④动力、阻力都在支点的同侧，杠杆能平衡吗？如何操作？
（能平衡，动力与阻力方向相反即可。
）
（2）进行试验：
①实验装置如下图所示，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
②在杠杆的左端挂上一定数量的钩码，在右端挂一定数量的钩码。
左端钩码的位置保持不变，改变右边钩码的数量和位置，使杠杆重新在水平位置平衡。
③把支点左边的钩码重力当做动力F1，支点右边的钩码重力当
做动力F2；量出杠杆平衡是的动力臂L1和阻力臂L2；把F1、F2、L1、L2的数值填入表中。
④右边钩码的数量和位置不变，改变左边钩码的数量和位置，测出力臂L1、L2，记下F1、F2，将结果填入上表。
⑤将右边的钩码摘下，换用弹簧测力计重新来做实验（如上图乙所示）。
弹簧测力计的位置不变，分别改变钩码的数量和钩码的位置，分别观察弹簧测力计的示数怎样变化。
分别测出阻力臂L2和记下弹簧测力计的示数，将结果填入上表。
分析实验数据，并结论。
凡是杠杆平衡时，两侧力和力臂的大小一般不相等时，但其乘积一定相等。
古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
字母表示：F1F2=L1L2
3、生活中的杠杆
杠杆按其省力与否，可以分成三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
同学们分析一下，这三类杠杆应满足什么条件？
学生结合杠杆平衡条件F1F2=L1L2加以分析。
总结如下：
教师强调：判断杠杆是否省力，不能只看阻力臂与动力臂本身的长短，要由动力臂跟阻力臂之间的大小关系来决定。
三、课堂小结
1、杠杆的五要素
2、力臂及力臂的画法
3、杠杆的平衡条件
四、课堂练习
作出杠杆的五要素：
五、课后作业
教科书第80页第2、3题。
