資源簡介

第十一章 機械與功 杠桿
教學目標 知識與技能 1. 認識杠桿的一些應用； 2. 會畫杠桿的力臂； 3. 知道杠桿平衡的條件，學會應用杠桿平衡的條件； 4.能對杠桿進行分類。
過程與方法 1.通過觀察與實驗，了解杠桿的構造； 2.通過探究，了解杠桿的平衡條件。
情感態度與價值觀 1.通過了解杠桿的應用，進一步認識物理的應用價值，提高學習物理的興趣。
教學重難點 1.本節的難點是了解杠桿的構造（五要素）；實驗探究杠桿的平衡條件及其探究方法的設計； 2.本節的難點是會畫出杠桿的力臂。
教學方法 實驗教學法、小組合作學習和課堂討論教學法
教學用具 多媒體、教材、實驗器材
教學過程
教學環節 教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖
視 頻 導 入 觀看一些生活中的場景 上課，同學們好！請坐 上課之前，我們先來看一下，日常生活中的一些場景； （觀看視頻） 通過視頻，我們可以知道，人類的力量是有限的，但我們又是有智慧的，為了應對這些問題，我們發明了各種各樣的工具，這些工具我們將其統稱為機械。 對于剛才視頻中的問題，我們應用了一些工具來輔助，如用羊角錘拔出釘入木頭的釘子，用扳手扳動螺絲等， 接下來請同學們使用桌上的工具，并注意這些工具使用時有什么特點？（PPT） 我們發現工具使用時，都要繞著某一固定點旋轉。這些工具便是我們今天要學習的最簡單的機械——杠桿 （板書標題11.1杠桿） 學生觀看視頻，思考老師提出的問題 讓學生初步認識本節課即將學習的內容
新 課 教 學 認識杠桿 那什么是杠桿，根據同學們使用杠桿歸納總結，我們可以知道，杠桿就是：在力的作用下，能繞某一固定點轉動的硬棒。 一、杠桿 1.定義：在力的作用下，能繞某一固定點轉動的堅實物體。 杠桿在日常生活中的應用無處不在，如：吊車的吊臂是杠桿，救援人員運用杠桿原理撬動重物，還有老虎鉗、夾子、剪刀都是杠桿；因為他們都能在力的作用下，繞某一固定點轉動。 讓同學們根據杠桿的定義舉出生活中還有哪些工具是杠桿。 （PPT圖片展示） 好的，以上便是我們常見的一些杠桿。 為了更好的認識杠桿，我們來看看杠桿有哪些要素，首先，請同學們判斷PPT上的這幅圖是否是一個杠桿，如果你們要撬動這個重物，你們將會怎么做？ 好的，我們要向下壓動杠桿的另一端；這時杠桿會繞哪一固定點轉動？“三角形頂點”，那么杠桿繞著轉動的那個固定點，我們把它叫做質點O，即：杠桿繞著轉動的固定點。 我們為了讓這個桿轉動，我們要給桿一個力；這個力我們就把它叫做動力F1，即：使杠桿轉動的力。 有了動力，自然而然，還有一個阻力F2，即：阻礙杠桿轉動的力。此時阻力來自于物體的重力。 對于這個杠桿，同學們你們要想最輕松的把重物翹起來，你們會選擇哪里給它施加力？離支點近一些？還是遠一些？ 我們根據生活經驗，可以知道動力離支點越遠，越省力，由此我們可以知道對杠桿的作用還和與支點的距離有關，我們將動力到支點的這個距離叫做動力臂L1，即：從支點到動力作用線的垂直距離。過支點做F1的垂線時，若F1不夠長，我們需要將其延長。支點到動力作用線的垂直距離即為動力臂L1，如圖所示。 與之對應的，還有阻力臂L2，即：從支點到阻力作用線的垂直距離，依舊當F2不夠長時，需將其延長，從支點O到F2的垂直距離即為阻力臂L2，如圖所示。 2.杠桿的五要素：支點O，動力F1，阻力F2，動力臂F1和阻力臂F2 阿基米德曾說過“給我一個支點，我就可以撬動地球”，PPT上給同學們展示了這一情景，我們就利用這一情景來聯系一下杠桿示意圖的做法。 對于一個杠桿，（第一步：找支點）我們應該先找到其繞著旋轉的固定點，即支點。圖上的支點O在（語氣拖長，產生問句）中間那顆星球上，接下來，我們要找...........，很好！（第二步：找動力和阻力）動力和阻力。 此時使杠桿轉動的力是阿基米德對桿的作用力，故動力由阿基米德施加，方向向下為圖中的F1，而阻礙杠桿轉動的力由地球施加，方向也向下，為F2。（第三步：找力臂）最后要找力臂 動力臂：過支點做F1的垂線，垂線段即為動力臂。 阻力臂：過支點做F2的垂線，垂線段即為阻力臂。 這邊是阿基米德撬動地球的杠桿示意圖。 如何畫杠桿的示意圖。我們第一步找到支點O。 第二步：找動力和阻力。 第三步：找力臂。 學以致用，趁熱打鐵。接下來，請同學們利用導學案上的兩個例題練習一下杠桿的示意圖。（同學之間可以相互交流討論） 通過剛才對杠桿示意圖的學習，請同學們討論以下幾個問題。 1.力臂一定在杠桿上嗎？ 2.若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂是否一定改變？ 3.什么情況下杠桿才在杠桿上？ 根據，剛才的兩個練習題，可知：力臂不一定在杠桿上； 力的作用方向改變，力臂一定變化嗎？ 利用剛才的練習題，我們來判斷一下，作用力方向改變時，力臂是否一定變化。 我們現將作用力，反向改變；可以發現力臂不改變。其余情況力臂改變。 通過剛才的學習，我們掌握了杠桿的五要素及力臂的做法。接下來，我們來探究一下杠桿的平衡。 1.利用視頻及圖片向學生展示，幫助學生理解本節課的知識； 2.引導學生利用生活體驗來學習本節知識； 利用視頻和圖片來提升學生的學習興趣，增加課堂趣味性；并且讓學生帶著生活經驗進入課堂，讓其充分體會物理與生活的關系，明白物理學習的重要性。
實驗探究 動滑輪的相特點關 前面，我們學習了物體的平衡狀態，請同學們告訴老師，物體的平衡狀態有哪兩種情況。 靜止狀態 勻速直線運動狀態 那類比物體的平衡狀態，杠桿的平衡狀態有 保持靜止狀態 （出現的較多） 保持勻速轉動 了解了杠桿的平衡狀態后，請同學們和老師一起根據導學案上的步驟，進行實驗探究。 【實驗步驟】： 第一步、觀察杠桿上的分度值和每個鉤碼的質量；m= 。 第二步、先按照書上74頁圖11-1-8組裝好實驗裝置；并在沒有掛鉤碼時，調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。 第三步、在杠桿相同刻度處掛上鉤碼，并調節鉤碼的數量，使杠桿平衡；并將對應數據記錄下表中。 第四步、在杠桿不同刻度處掛上鉤碼，調節鉤碼的數量，使杠桿平衡；并將對應數據記錄下表中。 第五步、再取兩處不同刻度，重復步驟四。 第六步、整理器材。 對實驗數據整理分析，可知： 2.杠桿的平衡條件是： 動力×動力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2） 1.先請同學閱導學案上的實驗步驟，讓學生提前了解實驗步驟； 2.老師操作實驗，學生跟著老師思路記錄實驗數據。 3.跟著老師的引導，進行實驗數據整理、分析。 利用現場演示實驗，提升學生的學習興趣，增加課堂趣味性。
討 論 交 流 請同學們討論一下， “為什么實驗之前需要將杠桿調在水平位置靜止”結合實驗過程來分析。 好的！請同學們停下來，（請一位同學告訴我你們的討論結果） 很好！請同學們跟著老師一起來，若一開始將杠桿調節在水平位置，撞上滿足平衡條件的重物后，杠桿也應在水平位置靜止。此時，阻力臂和動力臂我們發現在杠桿上，我們可以直接讀數， 而一開始傾斜，則不方便后續力臂的讀數。 學以致用，請同學完成導學案上的練習題。 以老師的問題為中心，學生進行小組討論，得出結論。 促進學生對本節所學知識的交流互動，提升對知識的掌握程度。
課 堂 總 結 請同學們跟著老師一起來總結一下本節課學習的重點知識： 杠桿是？（在力的作用下，繞著某一固定點轉動的硬棒） 杠桿的五要素分別是： 支點O，動力F1，阻力F2，動力臂L1,阻力臂L2。 其中動力臂和阻力臂分別是垂直動力和阻力作用線的垂線段。 杠桿的平衡狀態有： 保持靜止狀態 （出現的較多） 保持勻速轉動 杠桿的平衡條件： 動力×動力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2） 根據老師提問，回答問題。集中思考本節所學知識，加以整合。 提問學生，促使所有學生思考
板書設計
11.1 杠桿 一、認識杠桿 1.定義： 2.杠桿的幾要素： 質點O、動力F1、阻力F2、動力臂L1、阻力臂L2 3.杠桿示意圖的做法 二、杠桿的平衡 1.杠桿的平衡狀態 2.杠桿的平衡條件： 動力×動力臂=阻力×阻力臂 （F1×L1=F2×L2）

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