第九章機械和功第1節杠桿第一課時杠桿及杠桿的平衡條件教學目標【知識與技能】1通過觀察生活和生產勞動中的各種杠桿提取共同的特征，并能在杠桿上確認支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂的位置能準確地畫出杠桿的動力臂和阻力臂2通過參與科學探究活動，能對杠桿平衡條件進行猜想和假設，并設計出驗證方案，對獲得的信息進行處理，得出杠桿平衡的條件能應用杠桿平衡條件去分析解決簡單的實際問題【過程與方法】1通過觀察和實驗、感知杠桿，培養觀察能力2通過實驗探究，總結歸納出杠桿的平衡條件，培養初步的分析概括能力、收集信息和處理信息的能力【情感、態度與價值觀】使學生感受到杠桿在生活中有廣泛的應用，提高探究的樂趣重點難點【重點】杠桿平衡條件【難點】力臂的概念和畫法教學過程知識點一杠桿【自主學習】閱讀課本P9293，完成以下問題：1人類在漫長的歷史中創造了各種各樣的工具，使工作更省力、更方便，這些工具統稱為機械2杠桿是最簡單的機械只要在力的作用下能夠繞支撐點轉動的堅實物體都可以看作杠桿【合作探究】探究一杠桿1如圖所示，羊角錘的工作特點是什么？答：(1)材質偏硬(2)在力的作用下繞某一點轉動2用長木板繞固定點轉動，能撬動重物嗎？說明了什么？答：能撬動；說明物體只要是硬的就行，跟形狀無關3什么是杠桿，其定義內容是什么？答：我們把在力的作用下繞固定點轉動的硬棒叫作杠桿4生活中常見的杠桿有哪些？答：常見的杠桿有鋼絲鉗、桿秤、瓶蓋起子、道釘撬、火鉗、獨輪車等演示杠桿的五要素支點(O)：杠桿繞著轉動的支撐點動力(F1)：使杠桿轉動的力阻力(F2)：阻礙杠桿轉動的力動力臂(L1)：從支點到動力作用線的距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的距離1如何確定杠桿的五要素？答：找出支點的位置；確定動力、阻力；從支點作動力、阻力作用線的垂線，標垂足，確定動力臂和阻力臂2如圖杠桿OB可繞O點轉動，在力F的作用下在水平位置平衡，畫出力F的力臂L及杠桿的重力答：【教師點撥】對杠桿五要素的理解：(1)三點的統一性：支點、動力的作用點、阻力作用點一定在同一杠桿上，且可以在杠桿的任意位置(2)兩力的相對性：動力和阻力是相對而言的，不論是動力還是阻力，杠桿都是受力物體，動力和阻力的作用效果正好相反(3)力臂的可變性：力臂可以在杠桿上，也可以不在杠桿上，如果力的作用線恰好通過支點，則力臂為零(4)力的作用線：過力的作用點，沿力的方向所畫的一條直線(用虛線表示)【跟進訓練】關于杠桿，下列說法中正確的是(C)A杠桿一定是一根直的硬棒B杠桿的支點一定在杠桿上，且在杠桿的中間位置C力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上D作用在杠桿上的動力一定與杠桿的阻力相反知識點二杠桿的平衡條件【自主學習】閱讀課本P9394，完成以下問題：杠桿在動力和阻力作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿的平衡狀態【合作探究】探究二杠桿的平衡條件杠桿的平衡跟哪些因素有關呢？答：猜想假設：類似于二力平衡條件，杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、阻力臂可能存在某些數學運算相等的關系實驗設計：利用下圖所示裝置，多次調節鉤碼個數及位置，使杠桿平衡，記錄并分析數據，得出結論實驗過程：調節平衡螺母，使杠桿水平平衡在杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡將動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2記錄在表格中改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，再做幾次實驗在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡將動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2記錄表格中實驗數據：次數動力F1/N阻力F2/N動力臂L1/m阻力臂L2/m10.51.00.20.121.51.00.20.332.04.00.20.1數據分析：由表格中的數據可知，動力與動力臂的乘積恰好等于阻力與阻力臂的乘積實驗結論：杠桿平衡時，動力動力臂阻力阻力臂；即F1L1F2L2.【教師點撥】1實驗開始時調節杠桿平衡的方法：左高左調，右高右調2進行多次實驗的目的是避免出現偶然性，使結論更可靠而不是為了減小誤差3實驗中讓杠桿在水平位置平衡，目的是便于直接從杠桿上讀出力臂杠桿平衡時，如果動力臂是阻力臂的幾倍，那么動力就是阻力的幾分之一【跟進訓練】杠桿平衡時，動力F1的大小為10 N，動力臂L1為0.2 m，阻力臂L2為0.5 m求阻力F2的大小解：由題意可知，F110 N，L10.2 m，L20.5 m，由杠桿的平衡條件可得：F1L1F2L2，則F210 N4 N課堂小結1杠桿(1)定義：在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒稱為杠桿(2)杠桿的五要素2杠桿的平衡條件：F1L1F2L2練習設計完成本課對應訓練