6.5　杠杆 ----2024-2025学年沪粤版物理八年级下学期

6.5　杠　杆 第1课时　探究杠杆的平衡条件 物理观念:了解什么是杠杆;知道什么是动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂;知道杠杆的平衡条件。 科学思维:经历绘制杠杆示意图的过程,体会科学抽象和模型建构的方法。通过观察和实验,了解杠杆的结构,具有一定的观察、分析和概括能力。 科学探究:经历探究杠杆平衡条件的过程,学习分析实验现象,寻找数据间的规律,从中归纳出实验结论的一般方法。 科学态度与责任:在探究活动中培养学生实事求是、严谨细致的科学作风,养成友好开放的合作精神。 教学重点:探究杠杆的平衡条件。 教学难点:力臂的画法。 教师演示:起子、羊角锤、带刻度的杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台等。 学生实验:直尺、起子、钩码、弹簧测力计、带刻度的杠杆、铁架台等。 教学环节 设计意图 一、创设情境　导入新课 1.播放视频“战无不胜的投石机”,提出问题,电影《指环王》和电视剧《三国》中的投石机相当于什么机械?投石机为什么能把几百斤的石头投到远处? 2.我们知道古希腊伟大的科学家阿基米德有句名言:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。” 质疑:阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗? 阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,杠杆是一种古老而简单的机械,许许多多机械的应用改变并丰富了我们的生活。今天我们就一起学习杠杆的知识。 利用视频中的“投石机”和阿基米德“撬地球”,激发学生好奇心,提高学生学习积极性 二、新课讲解　探究新知 探究点一　什么是杠杆 1.杠杆的定义 学生活动:使用杠杆进行以下活动 (1)用剪刀剪纸片;(2)用镊子夹取砝码;(3)用钢丝钳剪断铁丝;(4)用笤帚扫地。 课件展示相关图片,让学生对比找出共同点。 学生1:都能绕一固定点转动。 学生2:有力作用在物体上。 归纳总结:物理学中,把能绕某一固定点转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆。 教师:在我们的生活中,还有很多机械属于杠杆,你能举出生活中的实例吗? 学生:羊角锤、瓶起子、扳手、订书机等。 2.杠杆的五要素 自主学习,阅读课本P25“探究杠杆的平衡条件”第2段,找出杠杆的五要素。 (1)支点:杠杆绕着转动的点O;(2)动力: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。 3.学生讨论:如何画力臂 教师提醒:一找点(支点),二画线(力的作用线),三作垂线段(从支点向力的作用线画垂线段)。 学生完成课件展示的“画力臂”的练习题,选2位学生在黑板上画。 教师对学生画力臂过程出现的问题进行点拨。 让学生通过类比分析,通过思考和总结,得出杠杆的定义 探究点二　探究杠杆的平衡条件 1.引导学生回顾平衡力和平衡条件,并思考什么叫做杠杆的平衡? 学生:杠杆在动力和阻力的作用下,处于静止状态,叫做杠杆平衡。 2.学生阅读课本P26“必做实验”,思考并完成以下问题: 问题:在杠杆的使用中,杠杆的平衡状态是一种非常重要的状态。杠杆满足什么条件时才会平衡呢?也就是说动力、动力臂和阻力、阻力臂应满足什么条件? 学生猜想:(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂。(2)动力+动力臂=阻力+阻力臂。(3)动力/动力臂=阻力/阻力臂。 教师:三个猜想,有一个肯定是错误的,是哪一个? 学生:“动力+动力臂=阻力+阻力臂”这个猜想是错误的,因为不同的物理量不能相加。 教师:为了得到确切的结论,不能只凭猜想,还必须通过实验来研究,请同学们利用桌上器材,设计实验,进行探究。 小组合作学习,解决以下问题: (1)两侧的平衡螺母有什么用? 提示:调节杠杆的平衡。 (2)杠杆在水平位置静止的目的是什么? 提示:一是使杠杆的重心在支点,以消除杠杆自身重力对实验的影响。二是便于直接读出力臂。 (3)实验过程中能否调节平衡螺母使杠杆平衡?挂钩码后,还能再调节平衡螺母吗? 提示:在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。挂钩码后,不能再调节平衡螺母。 (4)多次测量获得多组实验数据的目的是什么? 提示:避免偶然性,获得普遍性的结论。 3.学生分小组自行完成实验,教师巡视解决学生实验过程中遇到的问题。 4.将实验数据填入课本P26表651,学生根据实验数据小组内讨论交流,自行得出结论,选择小组代表交流小组结论,其他小组补充。 教师归纳总结:杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为F1L1=F2L2。 实验探究是学习物理知识的一个高效的途径,尤其是让学生自主进行实验探究,他们能够对探究得到的知识形成深刻的记忆与领悟 三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言,梳理本节知识要点(“课堂小结”内容见PPT课件)。 培养学生归纳总结的意识和能力 【板书设计】 6.5　杠　杆 第1课时　探究杠杆的平衡条件 【当堂评价】见PPT课件 【作业设计】见《导与练》夹册《课后分层作业》 【教学反思】本节内容为杠杆的基本概念、五要素、力臂的画法以及杠杆平衡条件的实验探究与结论的得出,属于概念、实验、应用相结合的小结。教师在讲解过程中要充分发挥学生的主体作用,让他们说出实际生活中的杠杆,辨析杠杆中的五要素;给他们机会,对杠杆平衡条件进行猜想,设计并评价实验步骤,自主搜集实验数据,最终分析数据、归纳得到实验结论,并将结论应用于对杠杆的相关计算。这样的安排,符合知识的生成规律,从一般现象到特殊概念,从基本概念到实验探究,从实验探究到规律总结,从规律总结到实际应用。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.5　杠　杆 第2课时　杠杆的应用 物理观念:知道生活中杠杆的一些应用,能对杠杆分类;会画杠杆的最小动力。 科学思维:能应用杠杆的平衡条件分析三种杠杆的特点;会应用杠杆平衡条件分析实际问题。 科学探究:通过对实际应用中三种杠杆的分析,认识三种杠杆的特点。 科学态度与责任:了解我国古代对杠杆的应用,增强民族自豪感,增强文化自信。关心社会生产、生活,保持对自然现象的好奇心,并乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 教学重点:杠杆平衡条件的实际应用。 教学难点:根据杠杆平衡条件分析三种杠杆的特点。 教师演示:撬棒、开酒瓶的起子、托盘天平、各种剪刀、多媒体中其他实际应用中的杠杆图片和视频等。 学生实验:新的铅笔、直尺、学生用的安全剪刀、筷子等。 教学环节 设计意图 一、创设情境　导入新课 1.复习引入:什么叫做杠杆?杠杆的五要素分别是什么?杠杆的平衡条件是什么? 2.图片展示生活中常见的杠杆(撬棒、羊角锤、镊子、钓鱼竿、托盘天平等),并提出问题:这些杠杆都有什么作用,它们使用时有什么特点? 回顾知识,结合生活中常见杠杆,为后面的三种杠杆的分类打下基础 二、新课讲解　探究新知 探究点一　认识生活中的杠杆 1.学生阅读课本P28“活动　认识生活中的杠杆”,思考、讨论并回答以下问题: 问题1:图中哪些杠杆省力?哪些杠杆费力?哪些杠杆既不省力也不费力? 学生1:省力的是(a)(b)(e)(f);费力的是(d);既不省力也不费力的是(c)。 问题2:你判断的依据是什么?使用这三类杠杆有什么好处? 学生2:(a)(b)(e)(f)的动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,其动力小于阻力,即使用时省力;在使用时动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,所以使用时费距离。同理可知,(d)的动力臂小于阻力臂,故使用时费力省距离,(c)的动力臂等于阻力臂,故使用时不省力也不费力。 2.学生自行完成以下表格,教师补充总结。 分类 力臂及力的关系 特点 应用 省力杠杆 L1>L2;F1<F2 省力、费距离 撬棒、铡刀、起子、羊角锤 费力杠杆 L1<L2;F1>F2 费力、省距离 钓鱼竿、镊子、筷子、船桨 等臂杠杆 L1=L2;F1=F2 不省力、不费距离 天平 探究点二　认识人体杠杆 1.学生活动:在课本P29图658(b)中画出人的前臂的动力臂和阻力臂。 提示:如图所示 加强物理与生活的联系,认识生活中的三种杠杆 让学生从力臂、力的关系角度认识省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,并能举例说明这几种杠杆的实际应用 认识身体上的杠杆,体验应用物理知识与实际生活的联系 2.问题:人的前臂是什么杠杆?为什么? 学生:人的前臂是费力杠杆,因为L1<L2。 探究点三　确定杠杆最小动力 问题1:要使得作用在杠杆上的动力最小,应满足什么条件? 提示:根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,当阻力和阻力臂一定时,要使得动力最小,动力臂必须最长。 问题2:如图所示是家用水龙头的示意图,作用在A点的力F向上抬起把手可打开水龙头而流出自来水。若将“把手”视为绕O点转动的杠杆,请在图中画出作用在A点的最小动力F1的示意图并标出对应的动力臂L1。 　　答案:如图所示 归纳总结:确定最小动力的步骤 (1)定点(找最小力的作用点):在杠杆上找出距离支点最远的点就是最小力的作用点。 (2)连线:连接作用点与支点,该线段为最大力臂。 (3)定向:过作用点作力臂的垂线,根据实际,动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动,从而确定动力的方向(定向原则:动力与阻力使杠杆转动的方向相反)。 应用杠杆平衡条件,杠杆的最值问题,让学生体会到应用杠杆过程中的动态问题 通过对杠杆最小动力的分析,提高应用杠杆平衡条件分析和解决问题的能力 三、归纳概括　课堂小结 学生讨论发言,梳理本节知识要点(“课堂小结”内容见PPT课件)。 培养学生归纳总结的意识和能力 【板书设计】 第2课时　杠杆的应用 【当堂评价】见PPT课件 【作业设计】见《导与练》夹册《课后分层作业》 【教学反思】本节内容为杠杆的应用,要引导学生以杠杆的平衡条件为切入点,结合实际生活中各种杠杆的分析,理解三种杠杆的特点。学习过程中要充分发挥学生的主体作用,让他们通过自学教材、相互讨论、列举实际事例、分析不同杠杆在实际应用中的特点,归纳总结得出三种杠杆的异同。 学科网（北京）股份有限公司 $$