内容正文:
杠杆
第1节
第十二章 简单机械
第1课时
阿基米德的豪言壮语对吗?包含着怎样的知识?学习了“杠杆” 你就明白了,今天我们一起学习。
若给我一个立足点和一根足够长的棒,我可以搬动地球。
两千多年前古希腊哲学家、数学家、物理学家——阿基米德曾说过这样的豪言壮语:
导入新课
衔接:我们今天来场掰手腕比赛吧。(等待两位同学比赛结束,并给赢的同学掌声)询问输的一方:你想赢吗。(得到回答后进行比赛调整:让力气大的学生用手握住力气小的同学的前臂而不是手掌,再进行一场比赛。)那接下来就看你的表现了……
那么同学们思考下力气小的同学能赢是否是力气变大?对手是否力气变小?那么为什么这样做就能反败为胜了呢?其实这中间应用到了杠杆的原理。
羊角锤
跷跷板
开瓶器
受到力的作用,绕某一个点转动、硬棒
探究新知
下列机械有什么共同的特点?
衔接:我们今天来场掰手腕比赛吧。(等待两位同学比赛结束,并给赢的同学掌声)询问输的一方:你想赢吗。(得到回答后进行比赛调整:让力气大的学生用手握住力气小的同学的前臂而不是手掌,再进行一场比赛。)那接下来就看你的表现了……
那么同学们思考下力气小的同学能赢是否是力气变大?对手是否力气变小?那么为什么这样做就能反败为胜了呢?其实这中间应用到了杠杆的原理。
1.定义:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,这根硬棒就是杠杆。
2.特点:
①有力的作用
②能绕着固定点转动
③不易发生形变的硬棒
杠杆不一定是直棒,但必须是硬的(不发生形变)。
一、杠杆
衔接:什么是杠杆呢?这是救援队伍用撬棍撬动大石头的场景,他们使用的撬棍就相当于是一根杠杆,他一用力,就能把另一端的石头撬动。生活中还有很多杠杆的使用,比如说……。这些都是杠杆。你们发现了这些物体使用时的共同点了吗?
(接着引导学生发现这些物体不易发生形变,能够围绕一个点转动,且是在力的作用下。)
F1
F2
O
l1
l2
动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离l1 。
阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2 。
支点:杠杆可以绕其转动的点O。
动力:使杠杆转动的力F1。
阻力:阻碍杠杆转动的力F2。
3.杠杆的五要素
“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。
衔接:杠杆是一种最为简单的机械,现在我们就以生活中的一个场景,撬石头来认识一下杠杆。……
【公开课建议:本节备课素材中有一个手工的小装置,可以利用这个手工的小装置让学生实地体会到有哪些因素会影响杠杆的使用,来得出杠杆的几个要素。(真正理解杠杆转动效果是受到支点到动力作用线的距离的影响)】
4.透析杠杆五要素:
①支点:一定在杠杆上;同一杠杆,使用方法不同,支点位置可能改变。
②动力与阻力:作用点都在杠杆上;分别使杠杆向相反方向转动,动力和阻力是相对的。
③力臂:支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离;力臂不一定在杠杆上;若力的作用线过支点,则力臂为0。
衔接:什么是杠杆呢?这是救援队伍用撬棍撬动大石头的场景,他们使用的撬棍就相当于是一根杠杆,他一用力,就能把另一端的石头撬动。生活中还有很多杠杆的使用,比如说……。这些都是杠杆。你们发现了这些物体使用时的共同点了吗?
(接着引导学生发现这些物体不易发生形变,能够围绕一个点转动,且是在力的作用下。)
例1:关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.杠杆一定是一根直的硬棒
B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C.力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上
D.从支点到动力作用点的距离叫动力臂
C
F1
F2
l1
l2
O
力臂:从支点到力作用线的距离
4.力臂的画法:
步骤:①找点
②画线
③作锤线段
④标力臂
衔接:除了我们前面见到的生活中的各种杠杆,我们的古代劳动人民也发明了不少的杠杆。如图这是古代人民为了防御敌人所制造的吊门(简介吊门:用来御敌以及方便己方出行)。我们接下来通过这个吊门来讲解一下如何画出力臂。
方法概括:找点;画线;作垂线;标符号
(全国各地的考法不一样,有些地区的画法为实线,有的地方为虚线,请老师自行修改课件)
画出图中杠杆的力臂
力臂不一定在杠杆上,动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长
F1
F2
O
l1
l2
衔接:那么接下来我们自己动手画一画生活中两种常见杠杆的力臂。
例2:如图所示,O点为杠杆支点,在杠杆右端施加力F,某同学画出力F的力臂l,其中正确的是( )
A
衔接:那么接下来我们自己动手画一画生活中两种常见杠杆的力臂。
杠
杆
杠杆
在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆
支 点(O)
动 力(F1) 、阻 力(F2)
动力臂(l1)、阻力臂(l2)
杠杆的五要素
课堂小结
画力臂的方法
1.如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。选项图能正确表示它工作示意图的是( )
课堂练习
B
2.如图所示的杠杆AB处于平衡状态,0点为杠杆的支点,则力F的力臂是( )
A.OF B.OD
C.DF D.OC
D
衔接:那么接下来我们自己动手画一画生活中两种常见杠杆的力臂。
3.如图所示,小杨想把一个油桶推上台阶,在推油桶上台阶的过程中,可以将油桶看成一个杠杆,此时支点是 ,动力臂是 ,阻力臂是OB吗 ?(填“是”或“不是”)。
O
OA
不是
4.如图是一个轻质杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。请在图上画出杠杆所受的阻力F2和动力的力臂L。
5.如图所示,杠杆处于静止状态,请在图中画出力臂L1对应的力F1及F2的力臂L2。
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