初中物理教案杠杆

初中物理教案杠杆 精品文档 初中物理教案杠杆 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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 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 1 / 17 精品文档 感受到生活和科学的关系。 1(重点杠杆平衡条件 2(难点对力臂的引入和理解 一、引入新课 观察图像中的这些日常生活用的工具，请同学说出这些工具的名称和用途, 这些能给我们提供方便的工具都称为机械。日常生活中见到的那些复杂的机械也都是由简单机械组合而成的。学习简单机械的知识是理解复杂机械的基础。 现在，谁帮我一个忙，用这里几种不同的工具把木块中的钉子拔出来。 活动一:比较用羊角锤拔钉子，用钳子拔钉子，这两种情况用力一样吗,哪一种工具更省力呢, 师:我们首先用羊角锤钳住钉帽，然后锤身抵住木块，用力扳手柄，钉子就被拔出来了。那么，你知道羊角锤是根据什么原理制造的呢。实际上它是根据杠杆原理制造的。那杠杆是怎么一回事呢,今天大家就共同来探究杠杆。首先，我们来认识什么是杠杆,。 二、杠杆的五要素的学习 最简单的杠杆就是撬石头时用的撬棒。还有我们小时 2 / 17 精品文档 侯玩的跷跷板也是杠杆。活塞式抽水机的手柄工作时也是杠杆。生活中应用杠杆原理的机械有很多: 那么，应用杠杆原理的机械都有什么共同点, 学生分组讨论，请组员回答: ?都是硬棒。 ?工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的。 ?除固定不动的点外，还要受到两个力的作用，一个能使它转动，另一个阻碍它转动。 出示动画场景，针对撬石头时用的撬棒得出杠杆关键概念: 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆;得出:支点、动力、阻力的概念。 1(杠杆——一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。 杠杆的共同点 绕着固定点转动。固定点——杠杆的支点 受到力的作用。动力和阻力 支点O——杠杆绕着转动的点 动力阻力 ——使杠杆转动的力 ——阻碍杠杆转动的力 回头再分析刚才动画场景中各机械的支点和力臂: 展示一组图片，思考这些工具在工作过程中，是否 3 / 17 精品文档 是杠杆,若为杠杆，确定支点的位置、动力、阻力作用点和方向。 2(关于力臂的教学: 教师:动力的作用效果不是由支点到动力作用点间的长度决定，而是由支点到动力作用线间的距离决定。我们把从支点到动力作用线间的距离叫做动力臂。从支点到阻力作用线间的距离叫做阻力臂。出示动画实例: 动力臂阻力臂 ——从支点到动力作用线的距离 ——从支点到阻力作用线的距离 因此，描述杠杆需要五个要素——支点O、动力总称为杠杆的五要素。 下面请同学们画出图中杠杆的动力臂意图和力臂的画法)。 和阻力臂 、阻力、动力臂、阻力臂， ——撬棒、抽水机 提问:支点与力的作用点间距离的远近一定会给力的作用效果带来影响吗,那么动力和阻力之间的关系又是怎样的呢,下面我们就来进行实验，分析他们之间的关系。 活动探究:实验装置如图 这里有一杠杆，中间十字交会点就是杠杆的支点O， 4 / 17 精品文档 O点左、右边每隔10厘米有1条虚线将杠杆等分。现在取5个等质量的钩码，将其中2个挂在杠杆左端第三格上，作为杠杆的阻力 。剩下的3个作为杠杆的动力 ，若使杠杆平衡，这三个钩码 刚好挂在右端第2个格上。改变阻力臂和阻力的大小，继续实验，分析杠杆的平衡条件，将实验结果填在表格内: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 用比例式表示力的几分之一。 ，它的含义是:如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻 这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 四、总结 第4节、杠杆 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:?杠杆可直可曲，形状任意。不一定是“棒”。 ?有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 杠杆的五要素: ?支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。杠杆转 5 / 17 精品文档 动时，支点是相对固定的。 ?动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ?阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F表示。 说明:动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ?动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ?阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 例1:判断下列物体中，哪些属于杠杆 A.夹取物体的镊子 B.拔铁钉的羊角锤 C.杂技演员手中的水流星 D.打气筒中的活塞杆 例2:关于杠杆的下列说法中正确的是 A.杠杆必须是一根直棒 B.杠杆不一定要有支点 C.杠杆可以是直的，也可以是弯的 D.作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动 画力臂方法: ? 找支点O; ? 画动力和阻力，如果需要延长力的作用线; ? 画力臂; ? 标力臂。 一找支点、二画线、三连距离、四标签。 例1:如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。请在图中作出地面对棒的支持力和棒所受 6 / 17 精品文档 重力的示意图，并画出重力的力臂。 例2:如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F作用下杠杆静止在水平位置， l为F的力臂，请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。 例1图 例2图 例3:为了让第41届世界博览会在上海如期举行，近二百个展馆倾注了建设者的心血(建筑工地上随处可见各式各样的起重机，图6为一种常见的“桅杆式起重机”，其中起重臂部分可以看成杠杆，O 点为支点(请在图的原理简图中画出F1、F2的力臂L1、L2( 例4:图6所示是盆栽植物的支撑架，O为支点，请画出力F的力臂L。 例5:轻杆A端挂重物，OA在绳子拉力作用下保持平衡，画出绳对A点的拉力及力臂。 例6:在图中杠扦画出:?所受重力G的示意图;?所受拉力F的力臂L。 例6图 例7图 例7:如图所示，当人曲臂将重物端起时, 人的前臂可以看作一个杠杆。请在示意图上画出F1和F2的力臂。 例8:按照题目要求作图: 在图甲中画出物体A所受重力的示意图和拉力F所对应的力臂l( 7 / 17 精品文档 例8图 例9图 1的力臂L1。 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 实验注意事项:实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。 这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。 实验过程中，不要再移动平衡螺母，以免破坏原来的平衡。 加减砝码之后，要使杠杆在水平方向恢复平衡。 结论:杠杆的平衡条件是: 动力×动力臂,阻力×阻力臂。 写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l/ l1 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。 例1:某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A点， 所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为 N。 例2:在做实验“杠杆平衡条件”时，首先调O 节 ，使杠杆在水平位置平衡;当左侧钩码处于图示位置,时，应将右侧的钩码向 移动，使杠杆在水平位置平衡。 例3:小明和小华玩跷跷板，当小明坐在离支点m处 8 / 17 精品文档 时，刚好能撬动小华，此时跷跷板在水平位置平衡(设小明体重为G1，小华体重为G2，则小华离支点的距离为 m(若两人再拿同样重的铁球，则 将下降( 解决杠杆平衡时动力最小问题: 此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。 要使动力臂最大需要做到: ?在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远; ?动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 例1.一根重100 N的均匀直铁棒放在水平地面上，抬起一端所需最小的力是 A.50 NB.7NC.2ND.100 N 例2如图3所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是 A(F1 B(F2 C(F D(F4 例:3. 如图13-4-1所示，有一根均匀铁棒， 图3 长为L，OA=L/4，重力G=600 N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所 需外力F至少应为________ N，若F的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为________ N。 图13-4-1 省距离时，应选费力杠杆。 9 / 17 精品文档 例1:下图13-4-2工具中，省力杠杆是_____________________;费力杠杆是__________;等臂杠杆是__________。 图13-4-2 例2:.:右图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于杠杆(设车箱和泥土的总重G=1 000N，运泥土时从A点提起独轮车 把手的力是F，F的力臂是m，F的大小至少是。 例3:如图所示，O是杠杆的支点，为了提高重物，用一个跟杠杆始终保持 垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转动到水平位置，在这个过程中，则 A.杠杆始终是省力的 B.杠杆始终是费力的 C.杠杆始终是等力的 D.以上说法都不对 巩固提高 1.下列说法中正确的是 A.杠杆是一种省力的机械 B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和 C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂 D.杠杆可以是直的，也可以是弯的 2.某工人将木头一头抬起，另一头支在地上，在匀速上抬的过程中，该人所用的力的方向始终竖直向上，那么力的大小将 A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.保持不变 D.先减小后增大 10 / 17 精品文档 3.画出渔民扳鱼网的杠杆示意图。 图13-4-7 4.如图13-4-7中，动力臂80 cm，阻力臂m，当人作用力是200 N时，鱼网及鱼总重多少,。 5.如图13-4-8所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB=CA=cm，OC=cm。在B点挂一重物G=10 N，在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大, - 6.如图13-4-9所示，判断杠杆在匀速转动时，始终与杠杆垂直的力F的变化, 图13-4-9 7.一把杆秤不计自重，用来称质量是kg的物体，提纽到秤钩距离是cm，秤砣质量是250 g ，秤砣应离 初二简单机械之杠杆教案 ? 定义:杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。所谓硬棒，就是要求在使用 时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆。注意:所谓动力与阻力并无严格区别。 二、怎样正确理解力臂的概念, 1、画力臂的一般步骤 确定支点O( 11 / 17 精品文档 画好动力作用线及阻力作用线(画的时候可用虚线将力的作用线延长( 再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂( 最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。、关于力臂的概念，要注意以下几点: 支点一定在杠杆上，力臂不一定在杠杆上， 若力的作用线过支点，则它的力臂为零( 三、杠杆平衡及平衡条件 1、杠杆平衡的标志 ————杠杆保持静止不动或匀速转动。 2、杠杆平衡的条件是:F动?l动?F阻?l阻 即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。 3、研究杠杆平衡的实验 注:、杠杆必须在水平位置平衡 、如用弹簧测力计应沿竖直方向 四、杠杆的分类 判断技巧:?根据力臂大小关系?根据实际应用 省力杠杆L1,L F1,F2费力省距离 如:撬棒、起子、钢丝钳、刹车杆 等臂杠杆L1,L F1,F2不省力也不省距离 如: 天平、定滑轮 费力杠杆L1,L F1,F2费距离省力 如:钓鱼竿、理发剪、缝纫机脚踏板 作用在杠杆上的力的大小，若作用点不变，但力的方向改变，那么力臂一般要改变。 12 / 17 精品文档 五、最省力力臂的画法__---连接力的作用点与支点，过作用点作连线的垂线为力的作用方向，此时的力臂最大。 六、杠杆转动方向的判断 ————杠杆将向着力矩大的方向转动 法一:比差法法二:极端思维法 七(力臂和力的变化 ? 经典例题 画出下列图中所示的杠杆的力臂。 甲 ?解析 下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，记录的部分测量结果，请在空格中填入适当的值。 在本次实验课的总结中，老师提出了这样一个问题:如下图所示，杠杆处于平衡状态，若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码，释放后观察到的现象将是什么, 小王认为，杠杆仍能保持平衡;小李认为，杠杆将顺时针转动;小赵认为，杠杆将逆时针转动，你的观点是 。 扁担长l ?2 m，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。 ?人的肩头应在什么位置,扁担才平衡??若扁担两 13 / 17 精品文档 端同时增加G=100N的重力,肩头应在什么位置? 一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm，秤砣质量250g(用来称质量是2kg的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡,若秤杆长60cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体, 如图12=20所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆,,,、,,,和,,,组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是 A (三个杠杆都是省力杠杆 B(三个杠杆都是费力杠杆 C(,,,是省力杠杆，,,,、,,,是费力杠杆 D(,,,是费力杠杆，,,,、,,,是省力杠杆 如图12-18所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1并标出F1的方向。 图12-1图12-20 图12-21 如右图所示杠杆平衡，如将两物体向中间平移相同距离杠杆还平衡吗?若将杠杆两物体同时减少同样的重力杠杆还平衡吗? 图 如图12-16所示，用始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，阻力G的力臂 ，动力F ;若 14 / 17 精品文档 所用的力始终竖直向上，则动力F 。 如图12-17所示，一根重木棒在水平拉力,的作用下以 ,点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为 ,，则 A(,增大，,增大，,增大B(,增大，,减小，,减小 C(,增大，,减小，,增大D(,减小，,增大，,增大 图12-16 图 12-17 ? 课堂练习 1(作用在杠杆上的动力为50N，阻力为600N，杠杆恰好平衡，则杠杆的动力臂 和阻力臂之比为。 2(如图12-24所示，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以,为支点(杠杆的 左端挂有物体,，支点右边的,处挂钩码，杠杆平衡(若将支点移到B点，要使杠杆重新平衡，在A点应挂 个相同的钩码。 图 12-24 3(如图12-25所示，,,为一根质量不计的细棒， 15 / 17 精品文档 用绳在,处吊起，当,、,两 端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡(若,,=0.8m，,,=0.4m，甲的质量为,,kg，则乙的质量为 kg( 图12-25 4(下列工具中，属于省力杠杆的是 A(夹邮票用的镊子 C(剪铁丝用的钢丝钳 5(如图12-26所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是 6(在图12-27中画出力F1和,的力臂( 4 7.如图12-28,工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重G =2×10N,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出集装箱所受重力的示意图和支持力F对转动点O的力臂. 图12-27 图12-28 B(理发师修剪头发用的剪刀D(钓鱼用的鱼竿 图12-29 8(工人剪铁皮时，有时用两根铁管套在剪刀柄上，这是什么道理, 9(在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力，动力臂,阻力，阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据: 16 / 17 精品文档 于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题, 10(图12-30中，OB为轻质杠杆，OA=60cm，AB=20cm。在杠杆的B端挂一个所受重力为 60N的重物，要使杠杆 在水平位置上平衡，在A点加一个多大的竖直向上的拉力, 图12-30 17 / 17