6.5 探究杠杆的平衡条件
一、教学目标:
1.知识与能力:
(1) 知道什么是杠杆,能根据实物画出杠杆示意图。
(2) 知道杠杆的平衡条件,会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。
2.过程与方法:
通过实验探究杠杆的平衡条件,初步领会从具体到抽象的方法。
3.情感、态度与价值观:
通过了解杠杆在实际中的应用,体会到物理知识是有用的,培养学生对科学的兴趣。
二、教学重难点:
杠杆平衡条件,经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题。 力臂的概念和画法
三、实验器材:
[视频资料] (无视频设备可用实物模型模拟)、杠杆、钩码等等
四、教学过程: 1、引入课题
创设情景引入课题,展示生活中的各种杠杆的应用 2、新课教学
(一)探究跷跷板中的道理
[自主学习] 看图6-37问题:跷跷板为什么能上下转动?
[提出问题]跷跷板为什么能平衡?跷跷板受到哪些力的作用?怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态?
[说明]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态,我们可采取转换法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板,用钩码代替人进行实验研究。
每2人一组实验,教师指导学生讨论如何设计这个实验。 [设计方案]
(1) 将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡 ( 静止 ) ;若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。
(2) 在杠杆支点的左边挂一定量的钩码,在支点右边也挂上钩码,直至杠杆平衡为止。 (3) 重复多做几次平衡实验,得到不同数据。
(4) 将数据记录下来,分析得出结论。
此处可提问:为什么要使杠杆在水平位置平衡?若学生回答不出,可要求课后思考。
[探究实验]
老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。
完成实验后,任意选择五组,请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。
将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论 ( 杠杆平衡的条件 ) 。
1
教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。
可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。
[自主学习]什么叫支点?什么叫动力、阻力?什么叫动力臂、阻力臂? 教师通过作图强化上述五个概念,同时用实物加强感性认识。
[分析论证]运用上述的概念,分析实验所得数据,用文字和公式填写p24内容,由平衡的公式用特定的物理符号表示,对比小组结论与课本结论。
[讲解与示范]力臂的作法:①寻找支点O ②延长力的作用线 ③过支点作力作用线的垂线 ④标出力臂L(从支点到力作用线的距离,即支点到垂足的距离),必须明确:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而不是支点到力的作用点的距离,
教师应利用图解与学生一起一步一步地完成,并增加1-3题作图题强化,多投影有问题的学生作图,让学生交流,教师给予点评。
[自主学习并讨论]P24例题,教师加强解题格式
[小组活动]利用所学知识作图6-42的动力臂和阻力臂,并讨论哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆,哪些既不省力也不费力。
[活动]教师在黑板上画出几组图,各大组选派一名同学在黑板上作力的力臂,由学生点评。(可采用小组比赛的形式,活跃课堂气氛)
[巩固练习]
1.画出下图中 F1和 F2的力臂,并比较杠杆平衡时 F'与
F2 F"的大小.
F1
2.下图所示杠杆,OA 长20cm,AB 长60cm,现在 A 处挂一重200N的物体,若使 B 处的弹簧秤示数最小,弹簧秤的方向怎样?弹簧秤的示数是多少?
[活动]阅读与讨论“信息浏览”。
五、教学小结,师生总结本节所学内容。
板书设计:
杠杆:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。
动力(F1):使杠杆转动的力。 阻力(F2) :阻碍杠杆转动的力。
动力臂(L1) :支点到动力作用线的距离。 阻力臂(L2) :支点到阻力作用线的距离。 力臂的作法:
杠杆平衡条件:F1L1 = F2L2
三种杠杆:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆
2
六、课堂10分钟测评
班别 姓名 座号:
1.物理学上,把能绕某一 转动的 ,叫做杠杆。 2.从 到 的距离叫做力臂。
3.杠杆的平衡条件是: 。
4.杠杆可分成 杠杆、 杠杆和等臂杠杆,当动力臂大于阻力臂时,此类杠杆属于 杠杆。
5.①剪铁皮的剪刀、②镊子、③起子、④火钳、⑤筷子、⑥钓鱼杆、⑦天平的横梁等物体,属于省力杠杆的是 ,属于费力杠杆的是 ,属于等臂杠杆的是 。(填序号)
6.如图1所示在杠杆的A处挂3个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,在B处应挂 个钩码。
图1
6.如图2所示,杠杆的支点为O,F为作用在杠杆上的动力,正确表示力F力臂的是( )
A
B
图2
C
D
F3
3
7.如图3所示,工人用铁锨撬起一块大石头,其中最小的力是:( ) A. F1 B. F2 C. F3 D. 无法确定
8.请在图4中作出动力F1和阻力F2的力臂。
七、教学后记
图图4
3
4