内容正文:
11.1 杠杆
教学目标:
1. 知道什么是杠杆,能从工具中辨认出杠杆;
2. 理解力臂的概念,会画杠杆的力臂;(难点)
3. 理解杠杆的平衡条件,能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件,会用杠杆的平衡条件解题。(重点)
教学准备:
木板、图钉、螺丝刀、羊角锤、剪刀;杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台、直尺、细线。
教学设计:
活动一:说说先人在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景;人与动物的区别?人类最先适用的工具会是什么?
活动二:钉在木板上的钉子,请选一种工具把钉子拔起来。
指出以上工具在工作时有什么共同点?
生答:绕一个固定的点。
师:这个点称为支点,用字母O来表示。问:杠杆受到几个力的作用,作用效果是什么?
(在此分清楚杠杆受力、还是图钉受力)
以此引出动力和阻力的概念。
总结:在两个力的作用下绕支点转动的硬棒称为杠杆。
活动三:
构建力臂的概念
1、力的作用效果和那些因素有关?
2、改变力的作用点,观察测力计的示数。
3、改变力的方向,观察测力计的示数。
4、支点到力的作用点的距离相同,力的转动效果相同了吗?
5、力的作用点改变,力的方向改变都会导致哪段距离改变呢?
6、力的作用点相同,改变力的方向,力的大小改变,说明影响力的作用效果的不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离,说明支点到力的作用线的距离是个有意义的物理量,我们把它称为力臂。
F1 、F2都可以将石头掀起来,F1F2的什么不同?
作用点位置不同,结合参照物判断。引出支点为参照物,引出支点到力的作用点的距离的概念。
实验一:验证试验:(1)钩码位置不变,改变弹簧测力计位置。会发现作用点改变会影响力的作用效果。 (2)钩码位置不变,作用点不变,方向改变力的大小改变,说明不是支点到力的作用点的距离的影响。那么力的方向改变导致哪段距离的改变,影响了转动效果呢?
同一作用点,方向不同,也可以把石头掀起。不同的方向如何表达呢?结合以支点为参照物,引出支点到力的作用线的概念,以此讲解什么是力臂?
力的作用点相同,改变力的方向,力的大小改变,说明影响力的作用效果的不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离,说明支点到力的作用线的距离是个有意义的物理量,我们把它称为力臂
进行实验一:力臂越长,力越小。
阿基米德的一句话:给我一个支点,我可以撬起地球。
活动四:探究杠杆的平衡