内容正文:
10.1 科学探究:杠杆的平衡条件
教学目标
1.了解杠杆及杠杆的五要素,会画出力臂。
2.通过实验探究,得出杠杆的平衡条件。
核心素养
1.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。
2.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。
教学重点
知道省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆的特点。
教学难点
知道杠杆在生活中的应用。
教学过程
一、导入
这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械。
复杂机械是由简单机械组成。
观察图片,寻找共性
思考:它们工作时有什么共同特征?
它们的共同特征是:
1.都是硬棒。(软的不行,直的弯的都可以)
2.工作过程中都绕着一个固定的点在转动。
3.还要受到两个力的作用.
二、新课讲解
精讲点拨
认识杠杆
1、定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒。
2、杠杆的五要素
3、画力臂的方法:
一找点(支点)
二画线(力的作用线)
三引垂(引垂线段)
四标注(直角符号,大括号,力臂符号)
我们身边有很多形式的杠杆
仔细观察这些杠杆,看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系?
省力杠杆(费距离杠杆)
省力杠杆:
动力臂大于阻力臂;动力小于阻力
特点:
省力,但是费距离
通过画力臂可知,用羊角锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力比阻力小。
我们在使用省力杠杆时,得到了省力的利益,同时付出了移动更远距离的代价。
费力杠杆(省距离杠杆)
费力杠杆:
动力臂小于阻力臂;动力大于阻力
特点:
费力,但是省距离
使用镊子时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力比阻力大
费力杠杆虽然费力,却省了动力端移动的距离。
等臂杠杆
等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂;动力等于阻力
特点:
不省力,也不省距离
点石成金
杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起什么作用?
作用是调节杠杆自身的平衡。
为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?
因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出。
杠杆调平的方法是什么?
“左高左调、右高右调”
交流与合作
提问: 你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么?
杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
公式表示为:F·L=F·L
这就是阿基米德发现的杠杆原理。
问题探究
条件:杠杆已平衡(如图)
1、两端去掉相同质量的钩码,杠杆平衡吗?
2、将两端钩码向支点移同样的距离,杠杆平衡吗?
三、课后小节
1.学习了杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等概念。
2.探究了杠杆的平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂
公式表示为:Fl= Fl
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