第十二章 第1节 杠 杆（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023春八年级下册物理（人教版）

第十二章　简单机械 第1节　杠　杆 ◇教学目标◇ 【知识与技能】 1.了解杠杆及支点、动力臂、阻力臂等概念。 2.掌握杠杆的平衡条件。 3.会确认并画出力臂。 4.了解杠杆的一些应用。 【过程与方法】 通过参与科学探究活动,归纳出杠杆的平衡条件,培养学生的观察能力和分析能力。 【情感·态度·价值观】 通过了解杠杆的运用,进一步认识物理的价值,培养学生学习物理的兴趣。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 1.杠杆的平衡条件。 2.运用杠杆平衡条件分析相关问题。 【教学难点】 力臂的概念及其画法。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 阿基米德是两千多年前古希腊杰出的科学家,他曾经说过:“给我一个支点,我就能撬动地球。” 你认为他能做到吗? 二、教学步骤 探究点1　杠杆 [阅读课本]P76“杠杆” [思考]观察课本图12.1⁃1,有没有发现它的特点? [提示]这个硬棒能绕固定点转动。 [思考]生活中与此类似的,能够绕固定点转动的物体有哪些? [提示]撬棒、跷跷板、钓鱼竿等。 [小结]在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒(或直棒或曲棒),叫做杠杆。 [思考]观察课本图12.1⁃1,用硬棒撬动物体,分析硬棒除自身重力外,还受到几个力的作用? [提示]手给硬棒一个动力,石头给硬棒一个阻力。 [思考]动力和阻力在作用效果上有什么特点? [提示]从力的作用效果角度分析,一个力使得杠杆朝顺时针方向转动,另一个力使得杠杆朝逆时针方向转动。 [小结]使杠杆转动的力,叫做动力;阻碍杠杆转动的力,叫做阻力。 [注意]动力和阻力是相对的,要视具体情况而定;动力和阻力是杠杆受到的力,作用点在杠杆上。 [思考]什么叫做力臂? [小结]从支点到力的作用线的距离,叫做力臂。动力的力臂叫做动力臂,阻力的力臂叫做阻力臂。 [思考]如何正确作出课本图12.1⁃1中的力臂呢? [归纳提升]画力臂的一般步骤:①确定支点;②画出力的作用线(过F1、F2的直线,一般画为虚线);③从支点向力的作用线作垂线,垂足在力的作用线上;④标出力臂。 探究点2　杠杆的平衡条件 [阅读课本]P77“杠杆的平衡条件” [思考]怎样才叫杠杆平衡? [提示]当杠杆在动力和阻力的作用下静止时,我们就说杠杆处于平衡状态。 [思考]为了使跷跷板保持水平平衡,你知道有哪些方法吗? [提示]体重大的可以离支点近一点或体重小的离支点远一点;如果不改变位置,可将体重小的一端再放一适当的重物。 [小结]实现杠杆平衡有两种方法:改变动力或阻力的大小;改变动力臂或阻力臂的大小。 [实验]探究杠杆的平衡条件。 [思考]实验前,如何使杠杆处于平衡状态? [提示]调节杠杆两端的平衡螺母,并按“左倾右调、右倾左调”的原理进行调节。 [思考]实验前,调节杠杆两侧平衡螺母的目的是什么? [提示]调节两侧的平衡螺母,使杠杆处于水平平衡位置,这样可以避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。 [思考]实验时,能否通过调节平衡螺母使杠杆平衡呢? [提示]实验探究的是力和力臂对杠杆平衡的影响,需要改变力或力臂的大小使杠杆再次平衡,不能再调节平衡螺母。 [思考]实验时,杠杆再次平衡,依然保持在水平位置,这样做的目的是什么? [提示]钩码对杠杆的拉力方向与重力方向相同,当杠杆水平时,支点到悬挂点的距离就等于力臂,从而便于测量力臂。 [思考]实验时,有哪些必要操作? [提示]将杠杆调平后,在杠杆的两端分别挂上数量不同的钩码,用F1、F2表示钩码的拉力,用l1、l2表示钩码悬挂点离支点O的距离。改变钩码数量和它们离支点O的距离,使杠杆处于水平静止状态。 [思考]你是如何确定动力和阻力的呢? [提示]为了统一标准,我们把支点右边的钩码当动力,支点左边的钩码当阻力。 [思考]多次改变钩码的个数及它们离支点的距离,目的是什么? [提示]多次实验的目的是使得出的结论更具有普遍性。 [思考]分析数据,我们能得出什么规律? [提示]分析动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积关系。 [归纳提升]杠杆平衡时,杠杆的动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即杠杆的动力臂l1是阻力臂l2的几倍,杠杆的动力F1就是阻力F2的几分之一,这就是杠杆的平衡条件。公式:F1l1=F2l2。 [思考]如果将杠杆的一端用弹簧测力计竖直拉住,让杠杆水平平衡。然后慢慢地减小弹簧测力计与杠杆的夹角,观察测力计的示数是否变化,如果变化,是怎样变化的呢? [提示]当弹簧测力计与杠杆的夹角减小时,弹簧测力计的示数变大,弹簧测力计对杠杆的拉力力臂变小。 [拓展]这个实验改进可以验证杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂;而不是动力×动力到动力作用点的距离=阻力×阻力到阻力作用点的距离。 [思考]如图,用羊角锤起钉子,你能在图中画出在A点施加最小力F的示意图和动力臂l吗? [提示]由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2