資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第十二章第一節(jié)《杠桿》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 12.1 杠桿 單元 第十二章 學(xué)科 物理 年級(jí) 八年級(jí)
教材分析 《杠桿》是八年級(jí)物理下冊(cè)第十二章的開篇內(nèi)容，它引領(lǐng)著學(xué)生進(jìn)入簡(jiǎn)單機(jī)械的世界。在此之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)力學(xué)有了初步的了解，如力的概念、力的方向和大小、力的平衡等。而《杠桿》作為機(jī)械學(xué)的基礎(chǔ)，將進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)力的理解和應(yīng)用。本節(jié)教材主要包括杠桿的定義、杠桿的五要素、杠桿的平衡條件及其實(shí)際應(yīng)用。在教學(xué)過程中，采取以下策略：1. 結(jié)合生活實(shí)際，通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解杠桿的基本概念和性質(zhì)；2. 鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，通過制作簡(jiǎn)單杠桿模型，加深對(duì)杠桿五要素的理解；3. 引導(dǎo)學(xué)生探究杠桿的平衡條件，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力；4. 拓展學(xué)生的視野，介紹杠桿在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)的興趣。
2022新課標(biāo)要求 一、學(xué)生應(yīng)理解杠桿的基本原理，并能夠描述杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂；掌握杠桿平衡的條件，并能應(yīng)用于實(shí)際問題中，如判斷杠桿的類型（省力杠桿、費(fèi)力杠桿或等臂杠桿）；學(xué)生應(yīng)了解杠桿在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，如工具、機(jī)器等，并能夠舉例說明。二、學(xué)生應(yīng)能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證杠桿平衡的條件，并能夠準(zhǔn)確記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)生應(yīng)能夠培養(yǎng)觀察、分析、推理和解決問題的能力，以及與他人合作的能力。三、激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和好奇心，培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)探究的積極態(tài)度；通過學(xué)習(xí)杠桿原理和應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)；同時(shí)，新課標(biāo)也強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究精神，鼓勵(lì)他們主動(dòng)參與課堂討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提高他們的問題解決能力和科學(xué)素養(yǎng)。此外，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊(duì)精神，促進(jìn)他們?nèi)姘l(fā)展。
學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng) 教學(xué)目標(biāo)：1. 知識(shí)與技能：使學(xué)生理解杠桿的基本概念，包括支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂等。學(xué)生能夠描述杠桿的工作原理，理解杠桿的平衡條件及其應(yīng)用，并能夠從常見工具和簡(jiǎn)單機(jī)器中識(shí)別出杠桿。2. 過程與方法：通過繪制杠桿示意圖的過程，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)抽象的方法。觀察和操作杠桿，讓學(xué)生親自體驗(yàn)杠桿的作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀^察能力。探究杠桿平衡條件的過程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，并從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀：激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究精神；通過實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣和成就感。核心素養(yǎng)：1. 科學(xué)觀念：學(xué)生應(yīng)建立杠桿的科學(xué)觀念，理解杠桿的基本特征和平衡條件，并能將這些知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。2. 科學(xué)思維：通過問題式教學(xué)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考，探究杠桿的相關(guān)問題。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生由易到難、循序漸進(jìn)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)展科學(xué)思維。3. 探究能力：學(xué)生應(yīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)，并歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
學(xué)情分析 1. 學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況：在學(xué)習(xí)杠桿之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力學(xué)中的一些基本概念和規(guī)律，如力、重力、摩擦力等。因此，我們需要評(píng)估學(xué)生對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，以便確定他們?cè)趯W(xué)習(xí)杠桿時(shí)可能會(huì)遇到的困難。2. 學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平：杠桿是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，廣泛應(yīng)用于日常生活中，如剪刀、鉗子、桿秤等。因此，學(xué)生對(duì)杠桿有一定的感性認(rèn)識(shí)。然而，由于他們的認(rèn)知水平有限，他們可能對(duì)杠桿的工作原理和平衡條件等深層次的知識(shí)缺乏理解。因此，我們需要分析學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平，以便確定他們?cè)趯W(xué)習(xí)杠桿時(shí)可能會(huì)遇到的認(rèn)知障礙。3. 學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣：物理是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，而杠桿實(shí)驗(yàn)又是其中比較有趣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。因此，我們需要分析學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)興趣，以便確定他們?cè)趯W(xué)習(xí)杠桿時(shí)的積極性和參與度。
重點(diǎn) 杠桿的定義和性質(zhì)、杠桿的五要素、杠桿的平衡條件、杠桿的分類
難點(diǎn) 1. 理解力臂的概念，并會(huì)正確地畫出力臂。2. 在實(shí)際應(yīng)用中理解和區(qū)分省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿。
材料準(zhǔn)備 剪刀、鉗子、指甲鉗、杠桿尺、彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、多媒體課件等
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 PPT演示圖片：起重機(jī)、挖掘機(jī)、采礦機(jī)等介紹：圖片展示的這些機(jī)械具有不同的特點(diǎn)和用途，在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，大型機(jī)械將繼續(xù)向智能化、高效化、環(huán)保化方向發(fā)展，為各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)和發(fā)展提供更加先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)支持。但是，不論多么復(fù)雜的機(jī)械，基礎(chǔ)部件都是有簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)成的，今天我們將學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械中最常見的一種--杠桿。實(shí)物展示：向?qū)W生展示剪刀、鉗子、指甲刀等。組織活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)用剪刀剪紙、用子剪斷細(xì)鐵絲、用指甲刀剪指甲。教師：剛才，同學(xué)們使用生活中常見的一些工具。你知道嗎？我們經(jīng)常用到的這些工具都是利用杠桿原理工作的。那么，究竟什么是杠桿呢？杠桿的原理又是什么呢？下面我們就來學(xué)習(xí)杠桿。 觀看圖片。聽老師講解。參與活動(dòng)。聽講，進(jìn)入學(xué)習(xí)。 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，為后續(xù)《杠桿》的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
講授新課 杠桿杠桿的定義：展示圖片：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材76頁(yè)內(nèi)容。杠桿的五要素：請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材77頁(yè)內(nèi)容，并看大屏幕上的圖片，弄清楚有關(guān)杠桿的幾個(gè)名詞：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。提問：①什么是支點(diǎn)？②什么是動(dòng)力？③什么是阻力？④什么是動(dòng)力臂？⑤什么是阻力臂？杠桿的平衡：提問：什么是杠桿的平衡？總結(jié)：我們剛才學(xué)習(xí)了杠桿的定義、杠桿的五要素、杠桿的平衡，下面大家觀察一下剪刀、鉗子、指甲刀，分析它們工作時(shí)，哪里是支點(diǎn)、哪里是動(dòng)力、阻力。思考下面的問題：①杠桿一定是一根硬棒嗎？②怎樣畫力臂？講解：杠桿并不一定是一根硬棒，實(shí)際上杠桿是一個(gè)模型，能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的物體都可以看成杠桿。力臂是一條垂線段，都是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。杠桿的平衡條件：杠桿的平衡狀態(tài)是一種非常重要的狀態(tài)。下面我們要通過分組實(shí)驗(yàn)來探究杠桿的平衡條件。介紹杠桿尺：展示實(shí)物及圖片。 提問：不掛鉤碼時(shí)，如何調(diào)節(jié)杠桿尺在水平方向平衡？提問：思考以下幾個(gè)問題：教師：為什么要保持杠桿尺在水平方向上平衡？教師：為什么在尺的兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼？教師：為什么要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)？指導(dǎo)各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行巡視。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：教師：根據(jù)小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是什么？講解：大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論“動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂”就是杠桿的原理。杠桿的分類：1.教師：我們生活中有很多杠桿，除了我們剛才用到的剪刀、鉗子、指甲刀之外，比如，筷子、釣魚竿、夾子等，都是利用杠桿的原理。那么，這些常用的工具在使用時(shí)又有什么不同呢？根據(jù)杠桿的平衡條件，“動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂”，當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，動(dòng)力和阻力的大小關(guān)系咋樣？提問：那么這個(gè)杠桿是省力的還是費(fèi)力的？提問：如果動(dòng)力臂小于阻力臂呢？提問：那么我們?yōu)槭裁匆褂觅M(fèi)力杠桿呢？提問：誰想到我們學(xué)過的一種測(cè)量工具，也是杠桿。動(dòng)力臂和阻力臂時(shí)相等的？總結(jié)：總之，杠桿可以分為三大類，等臂杠桿、省力杠桿和費(fèi)力杠桿。大家在分析的時(shí)候要注意根據(jù)機(jī)械的工作過程和特點(diǎn)，從實(shí)物中抽象出杠桿并根據(jù)力臂的概念比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系。 閱讀教材，觀察圖片。回答：一根硬棒，在力的作用下能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。閱讀教材。回答：①支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2④動(dòng)力臂：從支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離l1⑤阻力臂：從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離l2回答：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說杠桿平衡了。思考并回答。①不一定是一根硬棒。②先找到支點(diǎn)，然后從支點(diǎn)分別向動(dòng)力作用線和阻力作用線引垂線。觀察杠桿尺。思考問題。回答：使用尺兩端的平衡螺母調(diào)節(jié)杠桿尺在水平方向平衡。回答：便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。回答：避免實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特殊性。回答：尋找普遍規(guī)律。各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂回答：動(dòng)力小于阻力。回答：省力的。費(fèi)力的。回答：為了省距離。回答：天平。聆聽講解。 培養(yǎng)學(xué)生閱讀理解能力和口頭表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shù)據(jù)分析總結(jié)能力。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
課堂練習(xí) PPT展示習(xí)題內(nèi)容。要求學(xué)生完成習(xí)題，同學(xué)完成習(xí)題過程中，教師巡視指導(dǎo)。指定同學(xué)回答問題。對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。講解解題思路和方法。習(xí)題內(nèi)容：1.如圖所示，開瓶蓋的起子可以看作是一個(gè)杠桿，在圖中能正確表示開瓶蓋時(shí)，杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的是( )2.如圖所示，生活中的剪刀可看作杠桿，O為支點(diǎn)，要用剪刀將竹簽剪斷，畫出圖中動(dòng)力F 的力臂l ,并在A點(diǎn)畫出阻力F2的示意圖。3.在”探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：(1)小明安裝好杠桿后，發(fā)現(xiàn)其左端下沉，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)。(2)如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在A處懸掛3個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N,如果在B處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡，當(dāng)方向?yàn)開___________時(shí)，拉力最小，大小為___N。(3)課后，小明制作了一個(gè)簡(jiǎn)易杠桿，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣，使其在水平位置再次平衡，如圖丙所示，則力臂l :l =_____,若兩邊同時(shí)各取走一枚硬幣，則杠桿的______端將下沉。4.踮腳是一項(xiàng)很好的有氧運(yùn)動(dòng)，如圖，它簡(jiǎn)單易學(xué)，不受場(chǎng)地的限制，深受廣大群眾的喜愛，踮腳運(yùn)動(dòng)的基本模型是杠桿，下列分析正確的是( )A.腳后跟是支點(diǎn)，是省力杠桿B.腳后跟是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿C.腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是省力杠桿D.腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿5.如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，直桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直的力使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過程中直桿( )A.始終是省力杠桿B.始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力的，后是費(fèi)力的D.先是費(fèi)力的，后是省力的 完成習(xí)題。回答問題。聆聽教師講解。答案1：C答案2：答案3：右豎直向下、22:1、右答案4：C答案5：C 鞏固新知，培養(yǎng)學(xué)生利用學(xué)過的知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。了解學(xué)生對(duì)新知識(shí)掌握的情況。培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。
課堂小結(jié) 同學(xué)們，通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了什么事杠桿，以及杠桿的平衡條件和分類等知識(shí)，下面請(qǐng)同學(xué)門結(jié)合這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，談一談自己的收獲。對(duì)同學(xué)的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。 談收獲。聆聽教師點(diǎn)評(píng)。總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。 鞏固新知。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力。
板書 12.1 杠桿一、杠桿1.定義：一根硬棒，能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒叫杠桿。2.杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。二、杠桿的平衡條件1.實(shí)驗(yàn)2.結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂三、杠桿的分類1.等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，如天平。2.省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿。它可以省力，但費(fèi)距離。3.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿。可以省距離，但是費(fèi)力。
課外拓展/課外閱讀內(nèi)容
特色資源分析和技術(shù)手段說明
教學(xué)反思 1.在引入新課時(shí)，學(xué)生對(duì)于杠桿的概念普遍感到陌生。為了解決這個(gè)問題，我采用了一些生動(dòng)的實(shí)例和實(shí)物模型，如使用開瓶器、剪刀等日常生活中的物品，幫助學(xué)生建立對(duì)杠桿的直觀認(rèn)識(shí)。同時(shí)，我也鼓勵(lì)學(xué)生自己尋找身邊的杠桿實(shí)例，這不僅激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，也使他們更加深入地理解了杠桿的概念。2.在探究杠桿的平衡條件時(shí)，我采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠親自操作、觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，并據(jù)此得出杠桿的平衡條件。這種教學(xué)方法不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，也培養(yǎng)了他們的觀察力和分析能力。然而，我也注意到，在實(shí)驗(yàn)過程中，部分學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法不夠熟練，需要我在后續(xù)的教學(xué)中加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。3.學(xué)生在理解杠桿的分類和應(yīng)用時(shí)存在一些困難。為了解決這個(gè)問題，我采用了對(duì)比教學(xué)法和案例分析法。通過對(duì)比不同類型的杠桿（如省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿），學(xué)生可以更加清晰地理解它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。4.在回顧與總結(jié)階段，我注重引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納和整理，形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。同時(shí)，我也鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的問題和見解，以促進(jìn)他們的思維發(fā)展和創(chuàng)新能力。
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杠桿
人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第十二章第一節(jié)
內(nèi)容總覽
課標(biāo)要求
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
探究新知
03
課堂檢測(cè)
04
課堂總結(jié)
05
課后作業(yè)
06
目錄
2022新課標(biāo)要求
課標(biāo)
要求
理解杠桿的基本原理。
能夠描述杠桿的五要素。
掌握杠桿平衡的條件。
會(huì)判斷杠桿的類型。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1
能理解杠桿的概念
掌握杠桿的平衡條件
2
能判別杠桿的類型
在實(shí)例中識(shí)別杠桿
3
探究杠桿平衡條件學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。
4
通過小組合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)
新知導(dǎo)入
大型、復(fù)雜機(jī)械
簡(jiǎn)單機(jī)械
大型、復(fù)雜機(jī)械都是由基本的簡(jiǎn)單機(jī)械組成的。
探索新知
杠桿的定義



O
F1
F2
一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿。
杠桿的定義
探索新知
杠桿的五要素

O

F2

F1
l2
l1
杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)
1.支點(diǎn)
使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力
2.動(dòng)力
使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力
3.阻力
支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離
4.動(dòng)力臂
支點(diǎn)到阻力作用線的距離
5.阻力臂
探索新知
例題1
如圖所示，用杠桿將物體A吊起，O點(diǎn)是支點(diǎn)，請(qǐng)畫出拉力F 的力臂l 。
探索新知
例題2
畫出使輕質(zhì)杠桿AO在圖示位置靜止A點(diǎn)所用最小動(dòng)力F 的示意圖及其力臂l
探索新知
實(shí)驗(yàn)——探究杠桿的平衡條件
杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
杠桿的平衡
探索新知
探究杠桿的平衡條件
實(shí)驗(yàn)
調(diào)節(jié)平衡螺母
使杠桿在水平方向平衡
便于在杠桿上直接讀出力臂的大小
目的
探索新知
探究杠桿的平衡條件
實(shí)驗(yàn)
給杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡。這時(shí)杠桿兩側(cè)受到的作用力等于各自鉤碼所受的重力。
設(shè)左側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1,右側(cè)的鉤碼對(duì)杠桿施的力為阻力F2;測(cè)出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂L1 和阻力臂L2，把數(shù)據(jù)填入表格。
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探究杠桿的平衡條件
實(shí)驗(yàn)
改變動(dòng)力F1,和動(dòng)力臂L1的大小。相應(yīng)調(diào)節(jié)阻力F 和阻力臂L ,再做幾次實(shí)驗(yàn)。
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探究杠桿的平衡條件
實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1
2
3
……
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力x阻力臂
或者寫為
F1×L1＝F2×L2
實(shí)驗(yàn)表格
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例題3
進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)：
(1)實(shí)驗(yàn)前小旭發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高，此時(shí)應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______調(diào)節(jié)，使得杠桿保持____靜止；
左
(2)杠桿平衡后，小旭在如圖所示的B位置掛上三個(gè)鉤碼，可在A位置掛上______個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡；由此小旭很快得出杠桿平衡條件，你認(rèn)為小旭得出結(jié)論______(合理/不合理),理由是_____________________________。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性
水平
2
不合理
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例題4
解：由題意可知，阻力G=150N,動(dòng)力臂是阻力臂的5倍即L =5L ,
由杠桿的平衡條件FL =GL 可得，提起拉桿的力：
F×5L = L ×150N
解得F=30N。
答：提起拉桿的力F至少為30N。
如圖所示是一種拉桿式旅行箱的結(jié)構(gòu)示意圖。若箱子總重150N,動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，則提起拉桿的力F至少為多少牛
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生活中的杠桿
動(dòng)力臂與阻力臂相等的杠桿
等臂杠桿
當(dāng)左盤中物體對(duì)左盤的壓力與右盤中砝碼對(duì)右盤的壓力相等時(shí)，天平平衡。此時(shí)物體與砝碼重力相等，即二者質(zhì)量相等。
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生活中的杠桿
動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿。省力，但是費(fèi)距離。
省力杠桿
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生活中的杠桿
阻力臂大于動(dòng)力臂的杠桿。費(fèi)力，但是省距離。
費(fèi)力杠桿
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例題5
如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是( )
A.托盤天平 B.啤酒開瓶器 C.賽艇的船槳 D.厚層訂書機(jī)
C
課堂總結(jié)
定義：
分類
杠桿
五要素
平衡條件
一根硬棒，能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就叫杠桿。
1.支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫支點(diǎn)。
2.動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫動(dòng)力。
3.阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力。
4.動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線的距離叫動(dòng)力臂。
5.阻力臂：從支點(diǎn)到阻力的作用線的距離叫阻力臂。
動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
1.等臂杠桿：動(dòng)力臂和阻力臂相等的杠桿----天平。
2.省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿----省力、費(fèi)距離。
3.費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿----費(fèi)力、省距離。
板書設(shè)計(jì)
12.1 杠桿
一、杠桿
1.定義：能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。
2.五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂
二、杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
三、杠桿的分類：等臂杠桿、省力杠桿、費(fèi)力杠桿
課堂練習(xí)
1.如圖所示，開瓶蓋的起子可以看作是一個(gè)杠桿，在圖中能正確表示開瓶蓋時(shí)，杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的是( )
C
課堂練習(xí)
2.如圖所示，生活中的剪刀可看作杠桿，O為支點(diǎn)，要用剪刀將竹簽剪斷，畫出圖中動(dòng)力F 的力臂l ,并在A點(diǎn)畫出阻力F2的示意圖。
課堂練習(xí)
3.在”探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：
(1)小明安裝好杠桿后，發(fā)現(xiàn)其左端下沉，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)。
(2)如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)平衡后，在A處懸掛3個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N,如果在B處施加一個(gè)拉力使杠桿在水平位置再次平衡，當(dāng)方向?yàn)開___________時(shí)，拉力最小，大小為___N。
(3)課后，小明制作了一個(gè)簡(jiǎn)易杠桿，調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，然后在它兩邊恰當(dāng)位置分別放上不同數(shù)量的同種硬幣，使其在水平位置再次平衡，如圖丙所示，則力臂l :l =_____,若兩邊同時(shí)各取走一枚硬幣，則杠桿的______端將下沉。
右
豎直向下
2
2：1
右
課堂練習(xí)
4.踮腳是一項(xiàng)很好的有氧運(yùn)動(dòng)，如圖，它簡(jiǎn)單易學(xué)，不受場(chǎng)地的限制，深受廣大群眾的喜愛，踮腳運(yùn)動(dòng)的基本模型是杠桿，下列分析正確的是( )
A.腳后跟是支點(diǎn)，是省力杠桿
B.腳后跟是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿
C.腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是省力杠桿
D.腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn)，是費(fèi)力杠桿
C
課堂練習(xí)
5.如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，直桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟直桿垂直的力使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過程中直桿( )
A.始終是省力杠桿
B.始終是費(fèi)力杠桿
C.先是省力的，后是費(fèi)力的
D.先是費(fèi)力的，后是省力的
C
作業(yè)布置
作業(yè)：
完成人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第80頁(yè)
“動(dòng)手動(dòng)腦”學(xué)物理第1～4題
謝謝
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人教版八年級(jí)物理第十二章第一節(jié)《杠桿》分層作業(yè)
基礎(chǔ)部分
如圖所示，一根硬棒，在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是 ；
(1)杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)O叫做 。
(2)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F 叫做 。
(3)阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F 叫做 。
(4)從支點(diǎn)O到動(dòng)力F 作用線的距離L 叫做 。
(5)從支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離L 叫做 。
杠桿平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或 狀態(tài)；杠桿的平衡條件是： 。
動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿是 杠桿；動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿是 杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿是 杠桿。(均選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)
在使用如圖所示的工具時(shí)，能省力的是 ,能省距離的是 ;把它們簡(jiǎn)化為杠桿模型，屬于費(fèi)力杠桿的是 ,動(dòng)力和阻力的作用點(diǎn)在支點(diǎn)同側(cè)的是 (均選填字母序號(hào))。
A.鍘刀 B.鑷子 C.獨(dú)輪車 D.鐵皮剪刀
小華同學(xué)在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，他組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，發(fā)現(xiàn)杠桿處于如圖所示位置靜止時(shí)杠桿 (填“處于”或“不處于”)平衡狀態(tài)，接著調(diào)節(jié)右端的平衡螺母，使它向 (填“左”或“右”)移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡。實(shí)驗(yàn)中，通過改變鉤碼的數(shù)量或鉤碼的 ,使杠桿在水平位置平衡。
人在做俯臥撐時(shí)可視為一個(gè)杠桿。如圖所示，人在用力起身時(shí)，下列能正確表示該杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的示意圖的是( )
如圖所示，杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿B端懸掛重物，垂直于杠桿的力F作用在點(diǎn)C上，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。則F的力臂是( )
A.AB B.OC C.OA D.OB
如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將兩邊的鉤碼同時(shí)向里(支點(diǎn))移動(dòng)一格，則( )。
A.杠桿仍保持平衡 B.杠桿左端下降 C.杠桿右端下降 D.無法判斷
鞏固提升
如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是( )
A.托盤天平 B.賽艇的船槳 C.啤酒開瓶器 D.厚層訂書機(jī)
如圖是探究”杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)鉤碼的重力為0.5N,下列說法正確的是( )
A.甲圖杠桿處于非平衡狀態(tài)
B.乙圖在a點(diǎn)用彈簧測(cè)量計(jì)至少要2N的力才能使杠桿保持平衡
C.丙圖中要使杠桿平衡，則F D.杠桿平衡條件為：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離
下列關(guān)于杠桿的說法中正確的是( )
A.杠桿必須是一根直棒 B.杠桿一定要有支點(diǎn)
C.力臂必須在杠桿上 D.力臂就是力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離
如圖所示，分別沿力F 、F2、F的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個(gè)力的大小，下列說法正確的是( )
A.沿F 方向的力最小 B.沿F2方向的力最小 C.沿F 方向的力最小 D.三個(gè)力的大小相等
（計(jì)算）如圖所示，一輕質(zhì)桿OA一端固定在豎直墻上，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知OA=0.3m,OB=0.2m,在A點(diǎn)處懸掛一個(gè)6kg的重物，若在B處施一豎直向上的拉力F,使杠桿在水平線上平衡，求：
(1)重物的重力是多少 (g=10N/kg)
(2)此時(shí)拉力F為多少
（作圖）如圖所示，輕質(zhì)杠桿OMN上掛一重物，為使杠桿在圖中位置平衡，請(qǐng)?jiān)贜端畫出最小力的示意圖。
（探究） 如圖1所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。
(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持 并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是便于在杠桿上直接測(cè)量 。
(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件： 。他這樣得出的結(jié)論是否合理 ;為什么 。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立 ”于是小組同學(xué)利用圖2所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是： 。
難點(diǎn)突破
如圖所示，甲、乙兩個(gè)物體的體積相等甲的質(zhì)量是乙質(zhì)量的2倍，現(xiàn)杠桿處于水平平衡狀態(tài)。若將甲、乙二物體同時(shí)浸沒在水中，則杠桿將( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然保持水平狀態(tài) D.無法確定
參考答案
杠桿、（1）支點(diǎn)（2）動(dòng)力（3）阻力（4）動(dòng)力臂（5）阻力臂
勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂
費(fèi)力、省力、等臂
ACD、B、B、ABC
處于、右、位置
C
B
B
B
C
B
B
(1)重物的重力為60N；(2)此時(shí)拉力F為90N。
(1)左、水平、力曾
(2)F1L =F L2、不合理、實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論具有偶然性(結(jié)論沒有普遍性)
(3)杠桿自重的影響
A
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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