簡單機械杠桿的平衡條件

1、簡單機械杠桿的平衡條件上海市第四中學王頒教學目標1、知識和技能領域：(1) 知道杠桿平衡，能判斷出杠桿平衡。(2) 理解杠桿的平衡條件。(3) 初步學會分析三類杠桿，正確找出省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿。2、方法和過程領域：(1) 實驗探究杠桿平衡的條件，使學生感受形成物理規(guī)律的一般過程和科學方 法；(2) 運用比較與分類的方法分析三類杠桿，使學生初步認識省力杠桿、費力杠 桿、等臂杠桿。3、情感、態(tài)度、價值觀領域：休驗杠桿平衡條件的探究過程，感悟三類杠桿在生活屮的實際效果和用途, 使學生形成杠桿平衡條件學習的積極性。教學設計思路及流程圖:教學設計思路目標達成 知識遷移流程圖教學重點杠桿平衡條件

2、教學難點1、了解杠桿平衡及正確得出杠桿平衡條件2、從實際物體屮抽象出三類杠桿模型進而分析省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿 的區(qū)別。教學準備多媒體、杠桿、支架、鉤碼、刻度尺、線教學過程【情景引入】演示：兒種平衡質量均勻、有刻度的杠桿小點支在支架上，調節(jié)螺母使杠桿處于靜i上狀態(tài)。啟發(fā)提問：（1）杠桿受到什么力作用會靜止？調節(jié)螺母在使杠桿處于靜止狀態(tài)過程屮起 到什么作用？學生答：杠桿受到平衡力作用。調節(jié)螺母起到改變杠桿重心的作用。質量均勻、有刻度的杠桿中點支在支架上，在杠桿支點兩側掛上不等量的鉤碼，杠桿處 于靜止狀態(tài)。（2）杠桿還是受到平衡力作用才靜止嗎？（板書課題-杠桿平衡）【新課教學】（-）認識杠桿

3、平衡1、學生活動1:在杠桿支點兩側掛上不等量的鉤碼，如何使杠桿處于平衡狀態(tài)。 提問：（1）使杠桿處于平衡狀態(tài)的過程中，能否調節(jié)螺母？學生答：不能。杠桿重心會改變，杠桿的重力與支架對它的支持力不能平衡。（2）要使杠桿處于平衡狀態(tài)，應該怎么辦？如果杠桿傾斜并處于靜止狀態(tài)或左 右擺動幅度相同作緩慢的勻速轉動，是否認為杠桿平衡？學生答：耍改變鉤碼的個數(shù)和位置，使杠桿處于靜止狀態(tài)。能。2、師生共同歸納：（1）杠桿在水平位置處于靜止狀態(tài)；（2）杠桿處于靜止狀態(tài)但不處于水平位置；（3）杠桿作緩慢的勻速轉動。3、概括：以上三種情況，我們都說杠桿處于平衡狀態(tài)一 處于靜態(tài)平衡；處于 動態(tài)平衡。在初中范圍內，我們只

4、研究處于靜止狀態(tài)的平衡。4、板書投影：一般說來，杠桿平衡是指杠桿處于靜止狀態(tài)或作緩慢的勻速轉動。（二）探究杠桿平衡的條件1、過渡：觀察杠桿“平衡不平衡平衡”這一過程，強調影響杠桿平衡的兩個 要索丿j和丿j臂。問題啟發(fā)：杠桿平衡應滿足什么條件呢？下面我們通過實驗來研究。板書投影：研究杠桿平衡的條件（杠桿原理）2、學生活動2：在杠桿支點兩側掛上適當鉤碼，如何使杠桿處于平衡狀態(tài)；在杠桿支點同側掛上鉤碼和彈簧秤，如何使杠桿處于平衡狀態(tài)。實驗器材：杠桿、支架、鉤碼、刻度尺、線簡單實驗步驟：、如圖，把杠桿的中點支在支架上，調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡; 、在杠桿支點兩側掛上適當鉤碼，并移動

5、鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，計算兩 力的人小，并讀出兩力臂的值，將力和力臂的數(shù)值填入下表；（重復3次） 、在杠桿支點同側掛上鉤碼和彈簧秤，并豎直向上拉彈簧秤，使杠桿在水平位置再次平衡, 讓算兩力的大小，并讀出兩力臂的值，將力和力臂的數(shù)值填入下表；（重復3次）實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理：實驗次數(shù)f1) 力牛 動<動力臂 li （米）動力x動力臂f）1）（牛米）動力f2（牛）阻力臂12 （米）阻力x阻力臂 f2i2 （牛米）支點在fi f2z間123支點在fl f2一側4563、質疑：我們通過實驗得到了以上數(shù)據(jù)，我們如何從實驗數(shù)據(jù)屮找岀“變屮不變”的物理規(guī)律？4、引導：引導學生處理實驗數(shù)據(jù)

6、，滲透科學的處理方法，最后，師生共同歸納總結得出杠桿的平衡條件。5、板書投影： 杠桿平衡的條件：動力x動丿j臂二阻力x阻力臂或動力阻力臂即:f 11 =f 21 2阻力動力臂【鞏固新課】思考：如圖，杠桿處于水平平衡狀態(tài)，某同學由圖示得出roa二f20b,這個結論對嗎?(三)分析三類杠桿1、提問并演示：耍求如圖裝置中的杠桿在水平位置平衡，應在a點或b點或 c點施加一個多大的豎直向下的動力？圖中每個鉤碼的質量是50克。n bc ac1 1 t t 1 1 1 1 tf2j 0要求學生根據(jù)杠桿的平衡條件冋答以上問題。用彈簧秤的拉力當作動力f, 分別測量各點動力的大小，驗證答案的正確性。2、教師總結：

7、在杠桿的a點施加一個豎直向下的().5牛的動力，可使杠桿在水平位置平衡。 這是用較小的動力克服較大的阻力，是省力杠桿。這種杠桿的特點是動力臂大于阻 力臂。抽水機的柄，撬石頭的撬杠等都是省力杠桿。板書："1.三種杠桿省力杠桿：動力臂人于阻力臂，動力小于阻力。”在杠桿的b點施加一個1.5牛豎直向下的拉力，可使杠桿在水平位置平衡。 它的特點是動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，這是費力杠桿。板書：“費力杠桿：動力臂小于阻力臂,動力大于阻力?！痹诟軛U的c點需施加一個1牛的豎直向下的拉力，可使杠桿在水平位置平衡。 使用這種杠桿既不省力也不費力。這種杠桿的特點是動力臂等于阻力臂，動力等于 阻力，這是等臂杠桿。板書：“等臂杠桿：動丿j臂等于阻力臂，動力等于阻力?！?、組織學牛畫出圖中切紙丿j、羊角錘工作時的動力h和阻力f?的示意圖， 標出動力愕h和阻力臂12。學生在課木上個力臂時，教師要巡回指導發(fā)現(xiàn)問題及時在全班糾正，然后由學牛說出答案及理由。4、分析使用費力杠桿的好處。以縫紉機踏板為例說明，使用費力杠桿費了力卻省了距離，給我們的作用帶 來了方便。以課本圖124屮撬箱蓋的撬棒為例，這類省力杠桿雖然省力，但是動 力移動的距離卻比阻力移動的距離長。省了力，費了距離?！菊n