9.1 杠杆（教案）-2024-2025学年北师大版物理八年级下册

第九章 机械和功 第一节 杠 杆 第1课时 认识杠杆 教学目标 1.认识杠杆，能分清杠杆的五要素。 2.能够作图。 教学重难点 重点：认识杠杆，能分清杠杆的五要素。 难点：能够作图。 教学过程 一、新课导入 师：下列机械在使用中有什么共同的特点？ 生：都是绕工具上某一固定点转动的。 师：本节课我们一起来认识一下绕工具上某一固定点转动的机械吧。 二、新知探究 （一）杠杆的概念 师：利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械叫作杠杆。 课件展示：生活中常见杠杆。 撬棍 跷跷板 请同学们想一想生活中还有哪些杠杆？ 学生讨论后回答。 课件展示：生活中常见杠杆。 钢丝钳 杆秤 火钳 独轮车 （二）杠杆的五要素 课件展示：杠杆的五要素。 1.支点：绕着转动的固定点（O）； 2.动力：驱使杠杆转动的力（F1）； 3.阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）； 4.动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（L1）； 5.阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（L2）。注意：力的作用线是过力的作用点，沿力的方向的直线；是虚线，用则画，不用不画。动力、阻力都是杠杆的受力！ （三）力臂的作图 课件展示图片。 师：如何画出F1和F2的力臂呢？ 课件展示：力臂画法的示意图。 作力臂的方法：1.找出支点的位置；2.确定动力、阻力作用线；3.从支点作动力臂、阻力臂。 课件展示：例题。 画出图中杠杆各力的力臂。 学生思考后，课件展示画力臂的过程。 三、课堂小结 四、课堂训练 1.如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（　A　） A． B。 C． D． 2.如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　B　） 3.杠杆在我国古代就有许多巧妙应用，护城河上安装的吊桥就是一个杠杆，如图所示，它的支点是 　A 　点，动力作用点是 　B 　点，阻力 是 吊桥的重力 。 4.活塞式抽水机是农村经常使用的取水设备，图中AOB部分工作时可以看做杠杆，请你画出F1的力臂及B点受到的阻力F2和其阻力臂L2。 答案： 五、布置作业 完成相关练习。 教学反思 学习杠杆之后，有助于帮助同学们学习掌握一些生活中常用工具的原理，在生活中可以运用杠杆原理解决实际问题。 第九章 机械和功 第一节 杠 杆 第2课时 杠杆的平衡条件 教学目标 1.通过实验“探究杠杆的平衡条件”，归纳出杠杆的平衡条件。 2.根据杠杆力臂关系，能对生活中常见杠杆进行分类。 3.知道杠杆平衡条件在生活中的应用。 教学重难点 重点：通过实验“探究杠杆的平衡条件”，归纳出杠杆的平衡条件。 难点：根据杠杆力臂关系，能对生活中常见杠杆进行分类。 教学过程 一、新课导入 师：跷跷板大家都玩过，请同学们思考，如果体重不同的两个人坐在跷跷板上，跷跷板能水平平衡吗？请同学们讨论：体重不同的两人怎样才能使跷跷板稳定下来？ 二、新知探究 （一）杠杆的平衡条件 师：什么时候是杠杆平衡？ 杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动，称为杠杆平衡。 师：实验探究杠杆在什么条件下平衡。 【提出问题】杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？ 【猜想假设】假设一：； 假设二：F1L1=F2L2。 【实验注意事项】 1.在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 2.挂钩码后，不能再动平衡螺母。 3.读数时，杠杆仍需处于水平平衡状态，以便直接读出力臂的长度。 【实验步骤】 1.调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。保证力臂沿杠杆，便于测量；消除杠杆自重对实验结果的影响。 2.杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中。 3.改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 4.在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中。 【记录和分析数据】 【讨论交流】 1.实验前为什么要调节杠杆使其在水平位置平衡？ 答：消除杠杆自重对实验结果的影响。 2.实验后为什么要调节杠杆使其在水平位置平衡？ 答：便于测量力臂。 课件播放探究杠杆的平衡条件的实验。 【得出结论】杠杆平衡时，动力F1与动力臂L1的乘积，等于阻力F2与阻力臂L2的乘积，即F1L1=F2L2。 练习 1.L1＝3L2，F1是F2的 1/3 倍。 2.F1:F2＝2:5，L1:L2＝ 5：2 。 3.L1:L2＝4:3，F2＝60N，F1＝ 45 N。 4.F1＝15N，F2＝75N，L1＝15cm，L2＝ 3 cm。 （二）生活中的杠杆 学生活动：请同学们根据杠杆的平衡条件讨论：当动力臂大于阻力臂，动力臂小于阻力臂，动力臂等于阻力臂三种情况下动力和阻力的关系。 课件展示 提出问题：我们可以把杠杆分为哪几类？它们分别具有什么特点？ 归纳总结：1.省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆；可以省力，但要费距离。 2.费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆；可以省距离，但要费力。 3.等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆；既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。 课件展示 提出问题：整个指甲钳由几个杠杆组成？ 归纳总结：整个指甲钳由3个杠杆组成，其中有1个省力杠杆，2个费力杠杆。 课件展示 提出问题：什么是轮轴？ 归纳总结：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。轮轴可看作杠杆的变形。 提出问题：轮轴在使用过程中是省力还是费力的？ 归纳总结：由杠杆平衡的条件可知F1×R＝F2×r，因为轮半径R大于轴半径r，F1<F2；所以当力作用在轮上时省力，当力作用在轴上时费力。 练习 人们在生产劳动的过程中表现出了非凡的创造性和聪明才智。如图是使用扳手拧螺母，它其实是一个 轮轴 ，当作用在手柄上的力为F1时，则拧开螺母的力F2 ＞ F1（选填“＞”“＝”或“＜”）。 （三）杠杆平衡条件的应用 课件展示 提出问题：人推车需要经过障碍物A，B轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？ 归纳总结：此时小车是一个费力杠杆，支点在C。 提出问题：人推车需要经过障碍物A，C轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？ 归纳总结：此时小车是一个省力杠杆，支点在B。 课件展示图片。 提出问题：杠杆是怎样平衡和运动的？ 归纳总结：当杠杆F1×L1≠F2×L2时，杠杆不能处于平衡状态，力和力臂乘积大的一端将向下运动，力和力臂乘积小的一端将向上运动。直到F1×L1＝F2×L2，杠杆重新平衡。 课件展示 提出问题：什么情况下动力最小？ 归纳总结：根据F1×L1＝F2×L2，杠杆平衡时，力和相应的力臂成反比。在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂最大时，相对应的动力最小。 三、课堂小结 四、课堂训练 1.各式各样的剪刀都是一对对杠杆，下列剪刀，最省力的是（　D　） 2.如图所示，我们在拖动行李箱时，一般先拉出行李箱上方的拉杆，从杠杆的角度分析，这样做的目的是为了（　A　） A．增大动力臂 B．减小阻力臂 C．增大动力 D．减小阻力 3.如图所示，轻杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。现将动力的方向改为沿虚线方向，若仍使杠杆在水平位置保持平衡，则 （　D　） A．动力臂增大，动力增大 B．动力臂增大，动力减小 C．动力臂减小，动力减小 D．动力臂减小，动力增大 4.如图所示，杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个，杠杆将（　C　） A．仍继续保持水平平衡 B．右端上升，左端下降 C．右端下降，左端上升 D．无法确定杠杆的运动状态 5.如图，在B点施加一个最小力F1，使杠杆在此位置平衡，请画出最小力F1的示意图，并标出阻力臂L2。 答案： 6.小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动宿舍楼大门的开门按钮，如图所示，已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开，求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？ 解：根据杠杆平衡条件得，F1×OC＝F2×OD， 按钮对木杆的压力水平向左，所以OD＝AB， 所以，20N×15cm＝F2×80cm， 解得，F2＝3.75N。 五、布置作业 完成相关练习。 教学反思 本节课通过实验探究提高了学生的动手能力，学习了省力杠杆和费力杠杆，有助于学生在生活中解决问题时多一种思路和技巧。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$