資源簡介

第十一章 簡單機械和功
一、杠桿（第1課時）
【教學目標】
1．知道什么是杠桿，能從日常工具中辨認出杠桿。
2．知道杠桿的有關(guān)名詞：支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。
3．理解力臂的概念，會畫出杠桿的力臂。
4．通過畫杠桿示意圖，訓練作圖、識圖能力。
【教學重點】
1．認識杠桿，知道杠桿的五要素。
2．會畫杠桿的示意圖。
【教學難點】。
動力臂和阻力臂的作圖
【教學方法】
實驗探究、討論、講授
【器材準備】
多媒體電視（PPT課件）、投影儀、大三角板、木板、木塊、圖釘、羊角錘、螺絲刀、老虎鉗、瓶蓋起子等
【教學流程】
教學流程 二次備課
情境創(chuàng)設 古希臘學者阿基米德曾經(jīng)說過“給我一個支點和一根足夠長的棍，我就能搬起整個地球”。你明白這句話中的道理嗎？在這句話中“一個支點，一根長棍”指的是什么呢？ 新授課 1．什么是杠桿 做一做：拔圖釘（分組實驗并討論） （1）木板上釘了一只圖釘，你能用手把它拔出來嗎？ （2）利用桌上的器材：木塊、老虎鉗、羊角錘、螺絲刀及瓶蓋起子把它拔出來。在這些方法中，哪一種方法最省力？ （3）觀看多媒體演示開瓶扳手、釣魚竿和生活中的工具使用，發(fā)現(xiàn)它們的特點。 （4）指出用上述方法時，有什么共同之處？ 結(jié)論： 杠桿的定義：一根在力的作用下可繞一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒稱做杠桿。 一根硬棒成為杠桿的要有如下兩個條件： ①要受到力的作用；②要能繞著某固定點轉(zhuǎn)動 2．杠桿的五個要素 以拔圖釘為例來學習這幾個名詞。（多媒體展現(xiàn)，教師講授） 支點（O）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點。 動力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。 說明：受力物體是杠桿，動力作用點在杠桿上。 阻力（F2）：阻止杠桿轉(zhuǎn)動的力。 說明：受力物體同樣是杠桿，阻力作用點也在杠桿上。 動力臂（1）：從支點到動力作用線的垂直距離。 阻力臂（2）：從支點到阻力作用線的垂直距離。 注意：是支點到線的垂直距離，而不是點到點的距離。 討論：動力、阻力作用線的長度不夠長如何辦？ 3．力臂的畫法： （1）找支點。 （2）畫力的作用線（不夠長虛線延長）。 （3）從支點到力的作用線作垂線。 （4）標垂足，畫大括號，寫字母1或2。 注意：步驟（3）中為虛線，與課本中的畫法略有不同（第（4）步也不相同）。 三、布置作業(yè)
【板書設計】
【教學反思】
【校本作業(yè)】
<基礎知識>
1．畫出下圖所示杠桿力F1和F2的力臂。
第1題圖 第2題圖
2．杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，1為F1的力臂。請在圖中作出F2的力臂2及力F1。
3．請在圖中畫出力F對支點O的力臂。
第3題圖 第4題圖
4．如圖所示，杠桿處于水平位置平衡，請作出杠桿的動力F1和阻力F2的阻力臂。
5．如圖是用撬棒撬石頭的情景，選項中關(guān)于該撬棒使用時的杠桿示意圖正確的是（　　）
．
A B C D
<能力提升>
6．桔槔是中國古代用于灌溉或汲水的一種器具，是杠桿的一種應用，如圖甲所示。圖乙是桔槔的簡化示意圖，請在圖乙中作出水桶所受重力示意圖，并畫出動力的力臂1。
第6題圖 第7題圖
7．如圖是小明用力F將倒在路邊的垃圾桶扶起來的示意圖，圖乙是其簡化圖，此過程垃圾桶看作是一個以A點為支點的杠桿。請在圖乙畫出垃圾桶所受到的重力G（O點為重心）和力F的力臂。
8．如圖所示，請畫出力F的力臂。
8題圖 第9題圖
9．如圖甲所示是小張用笤帚在水平地面掃地，圖乙是簡化圖，以O為支點，作用在A點的動力為F1，請在圖乙中畫出作用在笤帚上B點阻力F2的示意圖及其力臂。
10．如圖所示，小聰在做俯臥撐，可將他視為一個以腳尖為支點O的杠桿，如果他的重心在A點，請在圖中畫出他的重力G的示意圖和支持力F的力臂。
第10題圖 第11題圖
11.如圖是開瓶蓋的起子，可以看成是一個杠桿。請在圖中畫出杠桿的支點O及作用力F的力臂。
12．畫出圖中作用在指甲鉗A點的力F的力臂。
一、杠桿（第2課時）
【教學目標】
1.理解杠桿的平衡條件、能通過實驗探究總結(jié)出杠桿的平衡條件、會用杠桿的平衡條件解題。
2.了解杠桿的應用，能對杠桿進行分類，并了解分類原則。
3.結(jié)合本節(jié)教學，幫助學生樹立勞動創(chuàng)造世界的觀點，滲透科技是生產(chǎn)力的教育。
【教學重點】
重點：杠桿平衡條件，杠桿的分類和應用
【教學難點】
難點：會找力臂（力臂可能不在杠桿上），杠桿的應用。
【教學方法】
實驗法、討論法、總結(jié)法。
【器材準備】
鐵架臺、細線、粗細均勻的直桿、彈簧測力計、鉤碼若干等。
【教學流程】
教學流程 二次備課
一、情境創(chuàng)設 1．提出問題：小明和爸爸玩蹺蹺板，爸爸竟然被高高的翹起來，此時杠桿平衡了嗎？ 2.什么是杠桿平衡？ 3.杠桿平衡需要滿足什么條件？ 4.怎樣對杠桿進行分類？ 5.不同類型的杠桿的特點是什么？ 二、新授課 （1）.探究杠桿的平衡條件。 1.設計實驗： 實驗器材：鐵架臺、細線、粗細均勻的直桿、彈簧測力計、鉤碼若干等。 2.實驗過程： 1．將杠桿從其中點支起，并調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置上平衡，這樣做是為了克服重力的影響。掛上鉤碼后，通過移動鉤碼或測力計的位置，仍使杠桿在水平位置上平衡，這是為了便于直接讀出力臂。 2．分下列幾種情況探究杠桿的平衡情況，并將結(jié)果記錄在下面的表格里。 ①保持鉤碼和彈簧測力計的位置不變，改變鉤碼的數(shù)量，觀察彈簧測力計的示數(shù)； ②保持鉤碼的數(shù)量和位置不變，改變彈簧測力計的位置，觀察彈簧測力計的示數(shù)； ③保持鉤碼數(shù)量和彈簧測力計的位置不變，改變鉤碼的位置，觀察彈簧測力計的示數(shù)； 測量序號F1/NL1/cmF2/NL2/cm123
分析、比較表中的數(shù)據(jù)，可以說明：動力臂與動力的乘積等于阻力臂與阻力的乘積。公式： 公式:F1×l1=F2×l2 3.古希臘學者阿基米德首先總結(jié)出了杠桿的平衡條件，也被稱為杠桿原理。 （2）.杠桿的分類 1.分析上節(jié)課撬圖釘?shù)睦樱Y(jié)合阿基米德撬動地球的設想，對實驗進行深化討論，剛才研究的是杠桿恰好處于水平狀態(tài)時的情況，此時L1=L2，F(xiàn)1=F2。很顯然這只是一種特殊情況。 2.繼續(xù)完成實驗過程 將鉤碼左端的一個固定位置，在右端用力向不同的方向（非豎直方向）拉彈簧測力計，引導學生分析： 動力臂變小了，觀察動力的大小變化。從而得出一個結(jié)論：若L1=L2，則F1=F2；若L1>L2，則F1F2。 根據(jù)使用特點，杠桿分為三類 省力杠桿------動力臂大于阻力臂（L1>L2，F(xiàn)1F2）省距離 等臂杠桿-------動力臂等于阻力臂（L1=L2，F(xiàn)1=F2）不省也不費距離 4.學生閱讀，討論圖11-6 就具體杠桿進行分類 方法：①為具體的杠桿找出支點，動力、阻力作用點 ②作動力、阻力，并作出相應的力臂 ③比較動力臂和阻力臂的大小關(guān)系 介紹生活中的剪刀 ①總體大致分類 ②討論裁衣剪刀具體使用時的特殊情況 三、布置作業(yè)
【板書設計】
【教學反思】
【校本作業(yè)】
<基礎知識>
1．在“研究杠桿平衡條件”實驗中，(1)實驗前沒有掛鉤碼時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，應將杠桿右端螺母向 (填“右”或“左”)邊旋一些，使杠桿在 位置平衡；當在Ａ處掛三個鉤碼如圖所示，要使杠桿平衡應在Ｂ處掛_________個鉤碼（每個鉤碼質(zhì)量均100g）。拿去Ｂ處鉤碼，改在Ｃ處用彈簧測力計豎直向上拉，杠桿平衡時彈簧測力計上的示數(shù)為_________N。
2．將重為5N和15N的甲、乙兩物體，分別掛在杠桿的左右兩端。若杠桿的重力忽略不計，當杠桿平衡時，左右兩邊力臂長之比為（ ）
A．3:1　　 　　B．2:1 C．1:3　 　 D．4:1
3．如圖所示，杠桿處于水平平衡狀態(tài)。在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個質(zhì)量相同的鉤碼，以下判斷中正確的是（　　）
A．杠桿的左端下降 B．杠桿的右端下降
C．杠桿仍然保持水平平衡 D．以上情況都有可能發(fā)生
4．如圖所示，用輕質(zhì)杠桿把一重物由圖示位置勻速提升的過程中，力F方向始終保持豎直，那么力F的大小（　　）
A．逐漸變小 B．逐漸變大 C．保持不變 D．先變大后變小
5．如圖所示，輕質(zhì)杠桿AOB的支點是O，AO＝BO．若在A和B端分別懸掛重力相等的兩個重物，則杠桿（　　）
A．保持平衡 B．A端下沉 C．B端下沉 D．以上均可能
6．下列用具在正常使用的過程中，屬于省力杠桿的是（　　）
A．食品夾子 B．核桃夾 C．筷子 D．船槳
7．社會實踐活動中，小明用如圖所示的剪刀與園藝工人一起修剪樹枝。下列說法不正確的是（　　）
A．用剪刀將樹枝剪斷說明力可以改變物體的形狀
B．剪樹枝時剪刀相當于一個省力杠桿
C．剪刀的刀口磨得鋒利是為了增大壓強
D．剪硬樹枝時將樹枝遠離支點O會使樹枝更容易被剪斷
7．如圖所示是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。下列說法正確的是（　　）
A．刀刃很薄可以增大壓力 B．刀刃很薄可以減小壓強
C．甘蔗放在a點比b點更易被切斷
D．手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
8．如圖所示，在輕質(zhì)杠桿上吊一重物G，在一端施加一個始終與杠桿垂直的動力F，使杠從OA勻速轉(zhuǎn)動至OB，則在轉(zhuǎn)動過程中，拉力F 　 （選填“一直變大”、“一直變小”或“始終不變”）。
<能力提升>
9．在探究杠桿平衡條件的實驗中：
（1）如圖甲所示，實驗前杠桿左端下沉，此時杠桿處于 　 　狀態(tài)（“平衡”或“不平衡”），則應將左端的平衡螺母向 　 　調(diào)節(jié)，也可把右端的平衡螺母向 　 　調(diào)節(jié)，或者同時調(diào)左右兩端平衡螺母，直到 　 　。目的是 　 　。
（2）如圖乙，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛 　 　個相同的鉤碼：當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O方向移動一小格，此時杠桿在水平位置 　 　（“能”或“不能”）保持平衡。
（3）如圖丙所示，若不在B點掛鉤碼，改用彈簧測力計在B點向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當測力計從a位置轉(zhuǎn)到b位置時，其示數(shù)大小將 　 　；小明經(jīng)過多次實驗，分析實驗數(shù)據(jù)后得出了杠桿的平衡條件 　 　。（文字描述）
（4）如圖丁所示，已知每個鉤碼重0.5N，杠桿上每個小格長度為2cm，當彈簧測力計在C點斜向上拉（與水平方向成30°角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時拉力F的力臂大小為 　 　cm，彈簧測力計示數(shù)大小為 　 　N。

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