6.5研究杠杆平衡条件

6.5研究杠杆平衡条件

教学目标

1．知识与技能

●认识杠杆．

●知道杠杆的一些应用．

2．过程与方法

●通过观察和实验，了解杠杆的结构．

●通过探究，了解杠杆的平衡条件．

3．情感态度与价值观

●通过了解杠杆的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣．

教学重点与难点

重点：了解杠杆的构造(五要素)；实验探究杠杆的平衡条件及其探究方法的设计． 难点：会画出杠杆的力臂；能区分各种常见杠杆的类型

教学课时：1时

教学过程：

引入新课

古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗？在这句话中“一个立足点，一根长棍”指的是什么呢？对，这我们这一节课要学习的杠杆。

新课教学

一、杠杆定义

同学们请看：（教师演示）

我们来模拟一个日常生活中的一种现象，怎样用一支棍撬起一块大石头？（模拟撬粉笔盒）

师：在模拟这个过程中，我们用了一支硬棒，而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下，绕着一个固定的点转动，象这样的一支硬棒叫杠杆。（板书定义）

同学们能否利用手边的刻度尺来做一个杠杆撬起你的书本呢？（学生实验）

师：你能举出几种在日常生活当中见过的杠杆吗？（学生举例）

出示投影片：起子、铡刀、羊角锤、抽水机柄、剪甲刀等。教师指出，这些都是杠杆，然后让学生找出它们的共同点：一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动。需要注意的是杠杆并非一定是直的。

二、杠杆的五个要素：

师：其实在三千多年前，古埃及人就开始利用杠杆了（看图13-1），那么他们利用杠杆的目的是什么呢？（学生答，省力）对，我们利用杠杆时一般都是为了省力，那么杠杆为什么省力呢？要想知道原因，需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词，为了学习的方便，我们可以把这个图画出来。（教师示范讲授）

1、 支点：杠杆绕着转动的点（O）（用红笔标出）

2、 动力：使杠杆转动的力。（F1）

注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。（教师演示）

3、 阻力：阻止杠杆转动的力。（F2）

同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。（教师演示）

4、 动力臂：从支点到动力作用线的距离。（l1）

动力作用线的定义在课本的下面（学生阅读）

在我们这个例子中，如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）

我们把从支点到动力作用线的距离，叫动力臂。

5、 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。（l2）

那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）

师：我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。现在我们来练习画一个（出示投影）

三、实验：研究杠杆的平衡条件

学习完了杠杆的五个要素后，我们来通过实验研究一下杠杆为什么能用较小的力，产生较大的力。首先请同学们来阅读一下课本第五自然段，找出我们这个实验的实验目的，实验器材。（学生阅读并找学生说出）

师：我们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的，所谓的平衡指的是杠杆在水平位置上静止，或匀速转动。在我们这个实验中的第一步应该把杠杆在水平位置上调平，为什么这样做，请同学们思考一下（解释原因）。请同学们观察一下，如何才能达到这一目的呢？（找学生起来说做法，教师演示）

师：那么在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？（学生回答）

实验的第二、第三步应该怎么办，请同学们继续看书。

师：在这个实验中我们要做几次？我们用什么来当动力和阻力？为了统一一下标准，我们把支点右边的钩码当动力，支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值，让杠杆达到平衡。我们前后位每四人一组，每组出一名同学负责随时记录数据。好现在请同学们按照课本上的实验步骤开始做实验。（学生实验，教师巡回指导）

找一组的实验数据投影，并分析数据。

师：在这三次实验中，同学们能否找出一个规律来？（请学生回答）

动力×动力臂=阻力×阻力臂

师：对，这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。（板书）

杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2

这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。

这个关系式也可以写成下面的形式：F1/F2=l2/l1也就是说，当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大，所用的力就越小，这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。

小 结：在这一节课中我们主要学习了那些知识，请同学们来总结一下。

板书设计：

杠杆

一．什么是杠杆？

1. 一根硬棒，在力有作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。

2. 杠杆中的几个名词。

(1) 支点：杠杆绕着转动的点（O）。

(2) 动力：使杠杆转动的力（F动或F1）

(3) 阻力：阻碍杠杆转动的力（F阻或F2）

(4) 动力臂：支点到动力作用线的距离(L动或L1)

(5) 阻力臂：支点到阻力作用线的距离（L阻或L2）。

二．杠杆平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1 × L1 = F2 × L2

阻力F2、阻力臂 L2一定时，动力臂越长，越省力，反之。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rpvj.html