八年級(jí)物理下冊(cè)【第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械】第1節(jié) 杠桿第2課時(shí) 杠桿的分類(lèi)及綜合應(yīng)用（導(dǎo)學(xué)案）

第2課時(shí)杠桿的分類(lèi)及綜合應(yīng)用課題杠桿的分類(lèi)和綜合運(yùn)用課型新授課教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能1.能依據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)杠桿的使用、特點(diǎn)以及作用效果等進(jìn)行分類(lèi).2.知道生活中杠桿的一些應(yīng)用，進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)杠桿的相關(guān)學(xué)問(wèn).過(guò)程與方法1.能從常見(jiàn)的工具和器械中識(shí)別杠桿的種類(lèi)，了解杠桿的應(yīng)用.2.學(xué)會(huì)分析試驗(yàn)現(xiàn)象，查找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，從中歸納出試驗(yàn)結(jié)論的一般方法.情感、態(tài)度與價(jià)值觀關(guān)心生活生產(chǎn)及自然現(xiàn)象中杠桿的使用，樂(lè)于在四周生活中發(fā)覺(jué)和分析各種杠桿，培育利用杠桿便利自己工作的意識(shí)，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究中必需有合作精神.教學(xué)重點(diǎn)杠桿的分類(lèi)與識(shí)別.教具預(yù)備多媒體課件.教學(xué)難點(diǎn)能正確地在四周生活中發(fā)覺(jué)和分析各種杠桿，具有利用杠桿便利自己工作的意識(shí).教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.省力杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，能省力，但費(fèi)距離.2.費(fèi)勁杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂，不能省力，但省距離.3.等臂杠桿的動(dòng)力臂等于阻力臂，不省力也不費(fèi)勁，不省距離也不費(fèi)距離.4.杠桿在我國(guó)古代早就有了許多巧妙的應(yīng)用，有時(shí)人們使用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿是為了省力；有時(shí)卻要使用費(fèi)勁杠桿，為了省距離.鞏固復(fù)習(xí)老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一課時(shí)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（老師可針對(duì)性地選擇部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)問(wèn)的鞏固.新課導(dǎo)入老師播放古代中國(guó)人修建萬(wàn)里長(zhǎng)城（如圖甲）、古埃及人修建金字塔（如圖乙）的畫(huà)面，播放現(xiàn)代機(jī)械表、點(diǎn)焊機(jī)器人的畫(huà)面.老師引導(dǎo)學(xué)生思考：中國(guó)人修建萬(wàn)里長(zhǎng)城、古埃及人建金字塔時(shí)都利用了杠桿，這些杠桿有什么特點(diǎn)，又有什么作用呢？學(xué)生樂(lè)觀討論并發(fā)言：我猜它們可以省力.大家先不要焦急，等我們學(xué)完這節(jié)課后，你就知道了.進(jìn)行新課學(xué)問(wèn)點(diǎn)1杠桿的分類(lèi)老師實(shí)物演示：①用開(kāi)瓶器開(kāi)瓶蓋；②用指甲鉗剪指甲；③用羊角錘拔釘子；④用鑷子夾砝碼；⑤用筷子夾東西.老師用多媒體展示其各自對(duì)應(yīng)杠桿的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)，并進(jìn)行新課分析它們的動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系、動(dòng)力和阻力的大小關(guān)系.學(xué)生思考、討論、交流，得出結(jié)論：老師出示天平，引導(dǎo)學(xué)生分析得出天平的橫梁屬于杠桿，并畫(huà)出天平杠桿的示意圖.老師提出問(wèn)題：為什么當(dāng)天平橫梁平衡時(shí)m物=m碼？學(xué)生討論、交流得出結(jié)論：是因?yàn)樘炱礁軛U的特點(diǎn)是l左=l右（等臂）.由杠桿平衡條件F左×l左=F右×l右知：G物=G碼.（讓學(xué)生進(jìn)一步理解天平的工作原理）老師總結(jié)：天平是生活中常見(jiàn)的第三類(lèi)杠桿——等臂杠桿，它的特點(diǎn)是：不省力也不省距離，l1=l2.留意：生活中的其他質(zhì)量工具雖然有的利用了杠桿原理，但卻不是等臂杠桿，如桿秤和臺(tái)秤，若把秤砣的重力作為動(dòng)力，則它的橫梁是一個(gè)省力杠桿.秤砣本身的質(zhì)量確定小于砣面上標(biāo)出的質(zhì)量.學(xué)問(wèn)點(diǎn)2杠桿的綜合運(yùn)用老師引導(dǎo)學(xué)生回憶杠桿平衡條件的計(jì)算公式，并可通過(guò)適當(dāng)?shù)睦}讓學(xué)生理解杠桿的綜合運(yùn)用，并做一些鞏固提升的練習(xí)題.例題1(用多媒體展示)（易錯(cuò)題）如圖所示，人的體重為600N，人用扁擔(dān)所挑物重100N.不計(jì)杠桿重.CO=BO，則人肩頭所受壓力為N，人對(duì)地面的壓力為N.解析：要求人肩頭所受的壓力，即求人的肩頭對(duì)扁擔(dān)的支持力N，將扁擔(dān)看作一根杠桿，以C點(diǎn)作為支點(diǎn)（留意：要分析人的肩頭對(duì)扁擔(dān)的支持力時(shí)，必需以C點(diǎn)作為支點(diǎn)，而不能以O(shè)點(diǎn)作為支點(diǎn)，若要求人對(duì)C點(diǎn)的作用力時(shí)，則應(yīng)以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，分析不同的力時(shí)，選擇的支點(diǎn)是不同的），以人的肩頭對(duì)扁擔(dān)的支持力N作為動(dòng)力F1，重100N的物體的重力作為阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠桿平衡條件知，則N=2G=200N，值得留意的是，要求人對(duì)地面的壓力時(shí)，不能誤以為此時(shí)的壓力為200N+600N=800N，而應(yīng)將人和物作為一個(gè)整體，地面受到人和物對(duì)它的壓力，即=600N+100N=700N.（本題是一個(gè)難度稍大的綜合題，它考查了力的平衡、杠桿平衡等相關(guān)學(xué)問(wèn)，老師講解時(shí)速度要放慢，幫忙學(xué)生理解）規(guī)律總結(jié)：（1）質(zhì)地均勻的杠桿，其重心在杠桿的幾何中心.一般情況下，杠桿作為一個(gè)整體，確定一個(gè)重心；但在考慮杠桿各部分對(duì)杠桿平衡的影響時(shí)，將杠桿分為以杠桿支點(diǎn)為界的兩部分，各確定一個(gè)重心，如圖所示.（2）輕質(zhì)杠桿的重力不計(jì).學(xué)問(wèn)總結(jié)：由于杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，作用在杠桿上的動(dòng)力，要讓動(dòng)力F1最小，通常有兩種方法：一個(gè)是在阻力F2和阻力臂l2確定的情況下，增大動(dòng)力臂l1，要使動(dòng)力最小，則要l1最大.以支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)間的線段長(zhǎng)作力臂是最長(zhǎng)的力臂，相應(yīng)的動(dòng)力最小；另一個(gè)是在阻力F2和動(dòng)力臂l1確定的情況下，減小阻力臂l2，l2越小，所需的動(dòng)力F1就越小.答案：200700教學(xué)板書(shū)課堂小結(jié)通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們了解了杠桿可以分成三種：①省力杠桿（l1>l2，F(xiàn)1<F2，可以省力，但費(fèi)距離）、②費(fèi)勁杠桿（l1<l2，F(xiàn)1>F2,費(fèi)勁，但省距離）、③等臂杠桿（l1=l2，F(xiàn)1=F2，既不省力，也不省距離），我們也熟悉了生活中一些常見(jiàn)的杠桿，并對(duì)它進(jìn)行了分析，了解了它們的廣泛應(yīng)用，最終我們還學(xué)習(xí)了杠桿的綜合運(yùn)用，并做了相關(guān)練習(xí)，解決了實(shí)際生產(chǎn)、生活中的一些問(wèn)題.教材習(xí)題解答動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理（P80）1.各式各樣的剪刀都是一對(duì)對(duì)的杠桿.在圖12.1-5中，哪些是省力杠桿，哪些是費(fèi)勁杠桿？要剪斷鐵片，應(yīng)當(dāng)使用哪種剪刀？剪紙時(shí)應(yīng)當(dāng)使用哪種剪刀？修剪樹(shù)枝時(shí)應(yīng)使用哪種剪刀？為什么？3.圖12.1-7為指甲剪的示意圖，它有幾個(gè)杠桿？分別是省力杠桿，還是費(fèi)勁杠桿？1.解答：在題圖中，從左至右第1把、第3把是省力杠桿，第2把是費(fèi)勁杠桿.要剪斷較硬的物體，應(yīng)使用刀把長(zhǎng)、刀口較短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪紙時(shí)，應(yīng)使用刀把短，刀口長(zhǎng)，費(fèi)勁但省距離的剪刀，即第2把剪刀；修剪樹(shù)枝，既要省力，又要有很大的開(kāi)闔度，應(yīng)用從左至右第3把剪刀.3.解答：指甲剪上有三個(gè)杠桿ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠桿，OBD和OED是費(fèi)勁杠桿.解析：杠桿ABC的支點(diǎn)是B，動(dòng)力作用在A點(diǎn)，阻力作用在C點(diǎn)，顯然使用時(shí)，動(dòng)力臂長(zhǎng)于阻力臂，故為省力杠桿.杠桿OBD和OED的支點(diǎn)是O，其中杠桿OBD的動(dòng)力作用在B點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)，杠桿OED的動(dòng)力作用點(diǎn)在E點(diǎn)，阻力作用在D點(diǎn)，顯然二者的阻力臂大于動(dòng)力臂，故為費(fèi)勁杠桿.難題解答例題2(用多媒體展示)人體內(nèi)也存在杠桿.當(dāng)人踮腳時(shí)是靠腓腸肌收縮，骨骼和腓腸肌狀況如圖所示，若某人重為500N且AO=2BO，則雙腳同時(shí)踮起時(shí)，兩只腳的腓腸肌的作用力是N.解析：本題考查人體結(jié)構(gòu)中的杠桿，人踮腳時(shí)，重力位于力與支點(diǎn)O之間，小腿的腓腸肌是提起人體重的力，足的大部分形成杠桿，跖趾關(guān)節(jié)起支點(diǎn)的作用.本題的杠桿可簡(jiǎn)化為下圖所示.規(guī)律總結(jié)：推斷杠桿類(lèi)型的方法：方法一：首先找到支點(diǎn)，分析哪個(gè)力是動(dòng)力，哪個(gè)力是阻力，比較動(dòng)力臂跟阻力臂的長(zhǎng)短，確定杠桿的類(lèi)型.方法二：設(shè)想讓杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，比較動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，確定杠桿類(lèi)型，假如動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于阻力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，即為省力杠桿，反之為費(fèi)勁杠桿.難題解答由于人是雙腳同時(shí)踮起，則每只腳需要承擔(dān)250N的重力，由于AO=2BO，由杠桿平衡條件可得答案：125布置作業(yè)：老師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí)，并提示學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思1.在對(duì)杠桿進(jìn)行分類(lèi)時(shí)，老師可以舉學(xué)生生活中熟悉的三種類(lèi)型杠桿，如省力杠桿：鋼絲鉗，費(fèi)勁杠桿：筷子，等臂杠桿：天平，畫(huà)出它們的示意圖并讓學(xué)生指出這三種杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂.作杠