資源簡介

第十二章
簡單機械
本章是在前面學習過力學的基礎上，研究杠桿、滑輪等簡單機械，并進一步研究簡單機械的機械效率.通過本章學習，我們應該對力學知識獲得進一步理解：能從常見工具和器械中識別出杠桿和滑輪，知道杠桿、滑輪的特點和應用，會使用簡單機械改變力的大小和方向，能正確計算簡單機械的機械效率.
本章可以分為兩個部分，第一部分是第1、2節，學習杠桿、滑輪和其他一些簡單機械.第二部分是第3節，學習分析并計算簡單機械的機械效率.
本章共分3節：
1.第1節“杠桿”，本節講述了杠桿的概念和分類，要求學生能從生活中的簡單機械中識別出杠桿；本節有一個重要的實驗“探究杠桿的平衡條件”，在教學中不僅要使學生通過探究活動得到結論性、規律性的知識，而且要通過探究活動掌握初步的科學探究方法.其中重點要學習設計實驗表格，學習收集數據并用圖象處理實驗數據的方法，學習控制變量法，學習怎樣提出科學的猜想.
2.第2節“滑輪”，本節講述了定滑輪、動滑輪的概念、特點和實質，并進一步學習了滑輪組的特點和組裝，最后引導學生初步了解斜面和輪軸的工作原理.本節也有一個重要的實驗探究“比較定滑輪和動滑輪的特點”，這個實驗探究讓學生邊思考邊操作，自己摸索，學會安裝滑輪，總結出兩種滑輪的特點.
3.第3節“機械效率”，本節是在學習了功、功率的計算的基礎上，引導學生理解有用功、總功的概念并掌握機械效率的計算，知道實際提高機械效率的方法.
【教學目標】
1.在知識與技能方面：①認識杠桿、識別杠桿的類型，理解杠桿的平衡條件.②認識定滑輪、動滑輪，并能通過組裝滑輪組改變力的大小和方向，解決簡單的實際問題.③理解有用功、額外功、總功和機械效率的概念，理解額外功產生的原因，知道機械效率η<1，會正確進行有關機械效率的計算.
2.在過程與方法方面：探究杠桿的平衡條件，學習分析實驗現象，尋找數據間的規律，歸納出實驗結論的一般方法；親自動手組裝滑輪組，體會滑輪組的好處；通過參與探究斜面機械效率的活動，學習擬訂簡單的科學計劃和實驗方案.
3.在情感態度與價值觀方面：在實驗中培養學生具有對科學的求知欲，樂于探究自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識.
【教學重點】杠桿的平衡條件，滑輪及其應用；有用功、額外功、總功和機械效率的概念和相關計算、提高機械效率的方法.
【教學難點】運用杠桿平衡條件進行計算，滑輪組的組裝和省力分析，測斜面和滑輪組、杠桿等機械效率的方法.
第1節
杠桿
第1課時
杠桿的初步認識及平衡條件
【教學目標】
一、知識與技能
1．認識杠桿，了解關于杠桿的五要素（支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂）.
2．理解杠桿的平衡條件，并會進行相關計算.
二、過程與方法
1.通過觀察和實驗，了解杠桿的結構，具有一定的觀察能力、分析和概括能力.
2.經歷探究杠桿平衡條件的過程，學習分析實驗現象，尋找數據間的規律，從中歸納出實驗結論的一般方法.
三、情感、態度與價值觀
1.關心生活、生產中杠桿的應用.
2.培養學生探究合作交流的精神，以及在交流與討論中所持的正確態度.
【教學重點】杠桿的平衡條件，杠桿的結構.
【教學難點】力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析.
【教具準備】多媒體課件.
【教學課時】1課時
【鞏固復習】教師引導學生復習上一節內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.
【新課引入】
教師播放視頻：關于撬棒、開瓶器、蹺蹺板、鑷子、剪刀等物品在生產、生活中工作的情景.然后引導學生觀察，并提出問題：在生產、生活中，這些工具起到了什么作用？它們有什么共同特點？
學生觀看，思考、討論，回答：它們都是硬棒，這些硬棒在受力的時候，都能繞著一個固定的點轉動.
教師鼓勵學生的回答，并引出杠桿的概念.
板書：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿.
師：下面我們就一起來認識并探究杠桿.
【進行新課】
知識點1
杠桿的認識
師：在我們生活中用到杠桿的地方很多，請同學們思考：（1）為什么杠桿必須是根“硬棒”？（2）杠桿必須是“直棒”嗎？
生1：如果杠桿不“硬”，在力的作用下它將很容易發生形變，不能工作，因此杠桿必須是硬棒.
生2：杠桿定義中的硬棒指的是“不易變形”的物體，所以杠桿不一定是直棒，其形狀可異.
教師總結：一根硬棒能成為杠桿必須滿足兩個條件：一是要有力的作用，二是能繞固定點轉動，缺少任何一個條件都不能成為杠桿，杠桿可以是直的也可以是彎曲的，還可以是某個機械組合的一部分.
師：為了進一步了解杠桿，我們先來熟悉幾個與杠桿有關的名詞（教師用多媒體展示課件“杠桿的五要素、杠桿力臂的作法”，并進行講解）
杠桿的五要素、杠桿力臂的作法（多媒體課件）
1.杠桿的五要素：（如下圖）
杠桿的五要素
支點：杠桿繞著轉動的固定點，常用O表示
動力：使杠桿繞支點轉動的力，常用F1表示.
阻力：阻礙杠桿轉動的力，常用F2表示.
動力臂：從支點到動力作用線的距離，常用l1表示.
阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，常用l2表示.
2.力臂的作法：
力臂是支點到力的作用線的距離，即支點到力的作用線的垂線段的長.作力臂的一般方法為：
（1）找出支點并用O標出來；
（2）通過力的作用點畫出力的作用線（一般用虛線）；
（3）過支點O向力的作用線作垂線，用符號標出垂足；
（4）用花括號或兩端帶箭頭的線段標出支點到垂足的距離，寫上相應的符號（l1或l2），即為該力的力臂.
例題
(用多媒體展示)如圖甲所示，是一個Z形杠桿，請在圖中畫出力F對支點O的力臂l.
解析：作力臂的步驟是：①找支點；②找力的作用線，即過力的作用點沿力的方向畫一條直線（有的在圖中已經標出力的方向）；③過支點作力的作用線的垂線段；④標上并在其旁邊寫上l1或l2.
答案：如圖乙所示.
知識點2
杠桿的平衡
教師播放課件：使用杠桿搬動巨大石塊的情景.請大家觀看，同時提出問題：為什么借助杠桿可以完成呢？
學生思考、討論，回答：杠桿可以省力.
師
同學們回答正確，很棒！但到底滿足什么規律呢？好，下面我們來探究杠桿的平衡滿足什么條件.
教師引入杠桿平衡的概念：
板書：杠桿處于靜止狀態或繞支點勻速轉動的狀態都叫杠桿平衡.
教師請一位同學演示用不同的方式推門的效果：①在門把手附近用力推門；②在門軸附近用力推門；③在同一位置沿不同的方向推門.并要求這位同學說出感受.
教師引導學生提出猜想：推門時需要的動力可能與動力臂的長短有關，動力臂越長，需要的動力可能越小.
教師引導學生進行實驗“探究杠桿的平衡條件”：
（1）小組討論提出問題，作出猜想；
（2）討論并設計合理的實驗方案；
（3）進行實驗，收集數據；
（4）對數據進行分析，得出結論；
（5）討論實驗中出現的問題.
設計表格（供參考）
師：當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了.在我們這個實驗中第一步應該把杠桿在水平位置上調平，為什么這樣做，請同學們思考一下（解釋原因）.請同學們觀察一下，如何才能達到這一目的呢？
生：調平原因：為了保持杠桿初始處于平衡狀態，測量力臂方便.我們可以通過調節平衡螺母使杠桿平衡.
師
那么在做實驗的過程中能否再去調節杠桿的平衡呢？
生：不能.
師：為了統一標準，我們把支點右邊的鉤碼當動力，支點左邊的鉤碼當阻力.在這三次實驗中同學們可任意的取三次值，讓杠桿達到平衡.每四人一組，每組出一名同學負責隨時記錄數據.好，現在請同學們參照教材P77頁的實驗步驟開始做實驗.
師：同學們能否找出一個規律來？
生：動力×動力臂=阻力×阻力臂
師
對，這就是我們這一節課要研究的杠桿平衡條件.
板書：杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂.
用字母表示，這個公式可以寫成：F1
l1=F2
l2
教師總結：這個平衡條件就是阿基米德發現的杠桿原理，這個關系式也可以寫成下面的形式：F1/F2=l2/l1.也就是說，當阻力和阻力臂一定時，所用的動力與動力臂成反比.即動力臂越大，所用的力就越小，這也就可以解釋為什么我們可以用較小的力產生較大的力了.
【教師結束語】
通過這節課的學習，我們共同學習了杠桿的相關知識，知道了一個硬棒在力的作用下能繞固定點轉動，我們就說它是杠桿.我們也了解了杠桿的特點、好處，最重要的是我們探究了杠桿的平衡條件，還能夠根據杠桿的平衡條件進行分析、判斷和簡單計算，解決實際生產、生活中的一些問題.好，謝謝大家！
課后作業
完成本課時對應練習.
1.杠桿這節的教學重點是要求學生能根據杠桿的五要素把生活中的杠桿模型和理想的理論模型結合起來，比如剪刀、夾菜的筷子、指甲剪等.這節有一個重點也是難點：找支點和作力臂，這里既牽扯到數學中點到直線的距離，又涉及到物理中力的作用點和力的示意圖，學生感到非常困難.突破重難點的方法，通過實例演示，引導學生分析，提煉方法步驟：一（支）點二力和方向，延長力的作用線，過（支）點作垂線（段）.畫力臂并比較力臂大小是下一課時杠桿分類的基礎，一定要多練并讓學生過關.
2.在杠桿的平衡條件的探究實驗中，引導學生猜想杠桿的平衡條件可能與力臂的大小和力的大小有關，這樣學生不至于盲目猜想，既調動了學生的積極性、主動性，同時使學生合理的科學猜想，快速進入探究的課題.在分析數據時，教師既要放開主動權，又要參與引導，如提醒學生可以先把數據分開來考慮.把四個數據按物理量分成兩組進行分析，接著把有特色的數據放在一起研究，最后把所有的數據統一起來，運用數學工具：加、減、乘、除等簡單計算方法，討論，尋找規律，形成科學的結論，這樣不僅營造寬松環境，而且培養了學生敢想敢說的精神及分析概括問題的能力.第2課時
杠桿的分類及綜合應用
課題
杠桿的分類和綜合運用
課型
新授課
教學目標
知識與技能
1.能根據一定的標準對杠桿的使用、特點以及作用效果等進行分類.2.知道生活中杠桿的一些應用，進一步鞏固學習杠桿的相關知識.
過程與方法
1.能從常見的工具和器械中識別杠桿的種類，了解杠桿的應用.2.學會分析實驗現象，尋找數據間的規律，從中歸納出實驗結論的一般方法.
情感、態度與價值觀
關心生活生產及自然現象中杠桿的使用，樂于在周圍生活中發現和分析各種杠桿，培養利用杠桿方便自己工作的意識，認識科學探究中必須有合作精神.
教學重點
杠桿的分類與識別.
教具準備
多媒體課件.
教學難點
能正確地在周圍生活中發現和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識.
教學課時
1課時
課前預習
1.省力杠桿的動力臂大于阻力臂，能省力，但費距離.
2.費力杠桿的動力臂小于阻力臂，不能省力，但省距離.
3.等臂杠桿的動力臂等于阻力臂，不省力也不費力，不省距離也不費距離.
4.杠桿在我國古代早就有了許多巧妙的應用，有時人們使用動力臂比阻力臂長的杠桿是為了省力；有時卻要使用費力杠桿，為了省距離.
鞏固復習
教師引導學生復習上一課時內容，并講解學生所做的課后作業（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.
新課導入
教師播放古代中國人修建萬里長城（如圖甲）、古埃及人修建金字塔（如圖乙）的畫面，播放現代機械表、點焊機器人的畫面.
教師引導學生思考：中國人修建萬里長城、古埃及人建金字塔時都利用了杠桿，這些杠桿有什么特點，又有什么作用呢？學生積極討論并發言：我猜它們可以省力.大家先不要著急，等我們學完這節課后，你就知道了.
進行新課
知識點1杠桿的分類教師實物演示：①用開瓶器開瓶蓋；②用指甲鉗剪指甲；③用羊角錘拔釘子；④用鑷子夾砝碼；⑤用筷子夾東西.教師用多媒體展示其各自對應杠桿的示意圖，引導學生對它們進行分類，并
進行新課
分析它們的動力臂與阻力臂的大小關系、動力和阻力的大小關系.學生思考、討論、交流，得出結論：教師出示天平，引導學生分析得出天平的橫梁屬于杠桿，并畫出天平杠桿的示意圖.教師提出問題：為什么當天平橫梁平衡時m物=m碼？學生討論、交流得出結論：是因為天平杠桿的特點是l左=l右（等臂）.由杠桿平衡條件F左×l左=F右×l右知：G物=G碼.（讓學生進一步理解天平的工作原理）教師總結：天平是生活中常見的第三類杠桿——等臂杠桿，它的特點是：不省力也不省距離，l1=l2.注意：生活中的其他質量工具雖然有的利用了杠桿原理，但卻不是等臂杠桿，如桿秤和臺秤，若把秤砣的重力作為動力，則它的橫梁是一個省力杠桿.秤砣本身的質量一定小于砣面上標出的質量.
知識點2杠桿的綜合運用教師引導學生回憶杠桿平衡條件的計算公式，并可通過適當的例題讓學生理解杠桿的綜合運用，并做一些鞏固提升的練習題.例題1(用多媒體展示)（易錯題）如圖所示，人的體重為600N，人用扁擔所挑物重100N.不計杠桿重.CO=BO，則人肩頭所受壓力為
N，人對地面的壓力為
N.解析：要求人肩頭所受的壓力，即求人的肩頭對扁擔的支持力N，將扁擔看作一根杠桿，以C點作為支點（注意：要分析人的肩頭對扁擔的支持力時，必須以C點作為支點，而不能以O點作為支點，若要求人對C點的作用力時，則應以O點為支點，分析不同的力時，選擇的支點是不同的），以人的肩頭對扁擔的支持力N作為動力F1，重100N的物體的重力作為阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠桿平衡條件知
，則N=2G=200N，值得注意的是，要求人對地面的壓力時，不能誤以為此時的壓力為200N+600N=800N，而應將人和物作為一個整體，地面受到人和物對它的壓力，即
=600N+100N=700N.（本題是一個難度稍大的綜合題，它考查了力的平衡、杠桿平衡等相關知識，教師講解時速度要放慢，幫助學生理解）
規律總結：
（1）質地均勻的杠桿，其重心在杠桿的幾何中心.一般情況下，杠桿作為一個整體，確定一個重心；
但在考慮杠桿各部分對杠桿平衡的影響時，將杠桿分為以杠桿支點為界的兩部分，各確定一個重心，如圖所示.
（2）輕質杠桿的重力不計.
知識總結：
由于杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，作用在杠桿上的動力，要讓動力F1最小，通常有兩種方法：一個是在阻力F2和阻力臂l2一定的情況下，增大動力臂l1，要使動力最小，則要l1最大.以支點到力的作用點間的線段長作力臂是最長的力臂，相應的動力最小；另一個是在阻力F2和動力臂l1一定的情況下，減小阻力臂l2，l2越小，所需的動力F1就越小.
答案：200
700
教學板書
課堂小結
通過本節的學習，我們了解了杠桿可以分成三種：①省力杠桿（l1>l2，F1F2,費力，但省距離）、③等臂杠桿（l1=l2，F1=F2，既不省力，也不省距離），我們也熟悉了生活中一些常見的杠桿，并對它進行了分析，了解了它們的廣泛應用，最后我們還學習了杠桿的綜合運用，并做了相關練習，解決了實際生產、生活中的一些問題.
教材習題解答
動手動腦學物理（P80）1.各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿.在圖12.1-5中，哪些是省力杠桿，哪些是費力杠桿？要剪斷鐵片，應該使用哪種剪刀？剪紙時應該使用哪種剪刀？修剪樹枝時應使用哪種剪刀？為什么？3.圖12.1-7為指甲剪的示意圖，它有幾個杠桿？分別是省力杠桿，還是費力杠桿？1.解答：在題圖中，從左至右第1把、第3把是省力杠桿，第2把是費力杠桿.要剪斷較硬的物體，應使用刀把長、刀口較短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪紙時，應使用刀把短，刀口長，費力但省距離的剪刀，即第2把剪刀；修剪樹枝，既要省力，又要有很大的開闔度，應用從左至右第3把剪刀.3.解答：指甲剪上有三個杠桿ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠桿，OBD和OED是費力杠桿.解析：杠桿ABC的支點是B，動力作用在A點，阻力作用在C點，顯然使用時，動力臂長于阻力臂，故為省力杠桿.杠桿OBD和OED的支點是O，其中杠桿OBD的動力作用在B點，阻力作用在D點，杠桿OED的動力作用點在E點，阻力作用在D點，顯然二者的阻力臂大于動力臂，故為費力杠桿.
難題解答
例題2(用多媒體展示)人體內也存在杠桿.當人踮腳時是靠腓腸肌收縮，骨骼和腓腸肌狀況如圖所示，若某人重為500N且AO=2BO，則雙腳同時踮起時，兩只腳的腓腸肌的作用力是
N.解析：本題考查人體結構中的杠桿，人踮腳時，重力位于力與支點O之間，小腿的腓腸肌是提起人體重的力，足的大部分形成杠桿，跖趾關節起支點的作用.本題的杠桿可簡化為下圖所示.
規律總結：
判斷杠桿類型的方法：
方法一：首先找到支點，分析哪個力是動力，哪個力是阻力，比較動力臂跟阻力臂的長短，確定杠桿的類型.
方法二：設想讓杠桿繞支點轉動，比較動力作用點和阻力作用點移動的距離，確定杠桿類型，如果動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，即為省力杠桿，反之為費力杠桿.
難題解答
由于人是雙腳同時踮起，則每只腳需要承擔250N的重力，由于AO=2BO，由杠桿平衡條件可得答案：125
布置作業：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一課時的內容。
教學反思
1.在對杠桿進行分類時，教師可以舉學生生活中熟悉的三種類型杠桿，如省力杠桿：鋼絲鉗，費力杠桿：筷子，等臂杠桿：天平，畫出它們的示意圖并讓學生指出這三種杠桿的支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂.作杠桿示意圖時，應該要求學生畫得規范，力和力臂盡量按實際比例，標明杠桿的五要素，養成良好的作圖習慣.2.教學過程中學生可能會說省力杠桿是最好的杠桿，費力杠桿不好，教師可以通過分析用釣魚竿釣魚、縫紉機踏板、筷子等，讓學生知道費力杠桿費了力卻省了距離，使工作方便；而省力杠桿雖然省力但費了距離等.
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結
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4第1節
杠桿
第2課時
杠桿的分類和綜合運用
【教學目標】
一、知識與技能
1.能根據一定的標準對杠桿的使用、特點以及作用效果等進行分類.
2.知道生活中杠桿的一些應用，進一步鞏固學習杠桿的相關知識.
二、過程與方法
1.能從常見的工具和機器中識別杠桿的種類，了解杠桿的應用.
2.學會分析實驗現象，尋找數據間的規律，從中歸納出實驗結論的一般方法.
三、情感、態度與價值觀
關心生活生產及自然現象中杠桿的使用，樂于在周圍生活中發現和分析各種杠桿，培養利用杠桿方便自己工作的意識，認識科學探究中必須有合作精神.
【教學重點】杠桿的分類與識別.
【教學難點】能正確地在周圍生活中發現和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識.
【教具準備】多媒體課件.
【教學課時】1課時
【鞏固復習】
教師引導學生復習上一課時內容，并講解學生所做的課后作業（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.
【新課引入】
教師播放古代中國人修建萬里長城（如圖甲）、古埃及人修建金字塔（如圖乙）的畫面，播放現代機械表、點焊機器人的畫面.
教師引導學生思考：中國人修建萬里長城、古埃及人建金字塔時都利用了杠桿，這些杠桿有什么特點，又有什么作用呢？
學生積極討論并發言：我猜它們可以省力.
師:大家先不要著急，等我們學完這節課后，你就知道了.
【進行新課】
知識點1
杠桿的分類
教師實物演示：①用開瓶器開瓶蓋；②用指甲鉗剪指甲；③用羊角錘拔釘子；④用鑷子夾砝碼；⑤用筷子夾東西.
教師用多媒體展示其各自對應杠桿的示意圖，引導學生對它們進行分類，并分析它們的動力臂與阻力臂的大小關系、動力和阻力的大小關系.
學生思考、討論、交流，得出結論：
教師出示天平，引導學生分析得出天平的橫梁屬于杠桿，并畫出天平杠桿的示意圖.
教師提出問題：為什么當天平橫梁平衡時m物=m碼？
學生討論、交流得出結論：是因為天平杠桿的特點是l左
=l右（等臂）.由杠桿平衡條件F左×l左=F右×l右知：G物=G碼.（讓學生進一步理解天平的工作原理）
教師總結：天平是生活中常見的第三類杠桿——等臂杠桿，它的特點是：不省力也不省距離，l1=l2.
注意：生活中的其他質量工具雖然有的利用了杠桿原理，但卻不是等臂杠桿，如桿秤和臺秤，若把秤砣的重力作為動力，則它的橫梁是一個省力杠桿.秤砣本身的質量一定小于砣面上標出的質量.
知識點2
杠桿的綜合運用
教師引導學生回憶杠桿平衡條件的計算公式，并可通過適當的例題讓學生理解杠桿的綜合運用，并做一些鞏固提升的練習題.
例題1
(用多媒體展示)人體內也存在杠桿.當人踮腳時是靠腓腸肌收縮，骨骼和腓腸肌狀況如圖所示，若某人重為500N且AO=2BO，則雙腳同時踮起時，兩只腳的腓腸肌的作用力是
N.
解析：本題考查人體結構中的杠桿，人踮腳時，重力位于力與支點O之間，小腿的腓腸肌是提起人體重的力，足的大部分形成杠桿，跖趾關節起支點的作用.本題的杠桿可簡化為下圖所示.
由于人是雙腳同時踮起，則每只腳需要承擔250N的重力，由于AO=2BO，由杠桿平衡條件可得，
.
答案：125
例題2
(用多媒體展示)（易錯題）如圖所示，人的體重為600N，人用扁擔所挑物重100N.不計杠桿重.CO=BO，則人肩頭所受壓力為
N，人對地面的壓力為
N.
解析：要求人肩頭所受的壓力，即求人的肩頭對扁擔的支持力N，將扁擔看作一根杠桿，以C點作為支點（注意：要分析人的肩頭對扁擔的支持力時，必須以C點作為支點，而不能以O點作為支點，若要求人對C點的作用力時，則應以O點為支點，分析不同的力時，選擇的支點是不同的），以人的肩頭對扁擔的支持力N作為動力F1，重100N的物體的重力作為阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠桿平衡條件知F1/F2=N/G=l2
/
l1=CB/CO=2/1，則N=2G=200N，值得注意的是，要求人對地面的壓力時，不能誤以為此時的壓力為200+600=800N，而應將人和物作為一個整體，地面受到人和物對它的壓力，即N′=G人+G物=600N+100N=700N.（本題是一個難度稍大的綜合題，它考查了力的平衡、杠桿平衡等相關知識，教師講解時速度要放慢，幫助學生理解）
答案：200
700
【教師結束語】通過本節的學習，我們了解了杠桿可以分成三種：①省力杠桿（l1>l2，F1F2,不能省力，但省距離）、③等臂杠桿（l1=l2，F1=F2，既不省力，也不省距離），我們也熟悉了生活中一些常見的杠桿，并對它進行了分析，了解了它們的廣泛應用，最后我們還學習了杠桿的綜合運用，并做了相關練習，解決了實際生產、生活中的一些問題.好，謝謝大家！
課后作業
完成本課時對應練習.
1.在對杠桿進行分類時，教師可以舉學生生活中熟悉的三種類型杠桿，如省力杠桿：鋼絲鉗，費力杠桿：筷子，等臂杠桿：天平，畫出它們的示意圖并讓學生指出這三種杠桿的支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂.作杠桿示意圖時，應該要求學生畫得規整，力和力臂盡量按實際比例，標明杠桿的五要素，養成良好的作圖習慣.
2.教學過程中學生可能會說省力杠桿是最好的杠桿，費力杠桿不好，教師可以通過分析用釣魚竿釣魚、縫紉機踏板、筷子等，讓學生知道費力杠桿費了力卻省了距離，使工作方便；而省力杠桿雖然省力但費了距離等.(共37張PPT)
第1節
杠桿
R·八年級下冊
第十二章
簡單機械
第1課時
杠桿及其平衡條件
學習目標
1．認識杠桿，了解關于杠桿的五要素（支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂）。
2．理解杠桿的平衡條件，并會進行相關計算。
1.
__________________________的硬棒叫杠桿。
2.杠桿繞著轉動的固定點叫做______，使杠桿轉動的力叫______，阻礙杠桿轉動的力叫______，支點到動力作用線的距離叫________，支點到阻力作用線的距離叫________。
3.當杠桿處于______狀態或__________狀態時，
我們就說杠桿平衡了。
4.杠桿平衡條件：動力×________=阻力×___
______，即F1×____=F2×____。
在力的作用下繞著固定點轉動
支點
動力
阻力
動力臂
阻力臂
靜止
勻速轉動
動力臂
阻
力臂
l1
l2
這些用具有什么特點？
　
它們工作時，能繞一個固定點轉動。
杠桿的認識
知識點一
人類很早以前就學會使用杠桿了，如圖中利用木棒搬動巨大木料的情景。
當你用筷子夾菜，用剪刀剪紙、用天平稱量時，你就在使用杠桿了。
杠桿
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如圖，一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。
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杠桿的五要素
支點：杠桿可以繞其轉動的點O
動力：使杠桿轉動的力F1
阻力：阻礙杠桿轉動的力F2
動力臂：從支點O到動力F1作用線的距離l1
阻力臂：從支點O到阻力F2作用線的距離l2
杠桿是最簡單的機械之一
力臂的畫法
①找支點；
②找力的作用線，即過力的作用點沿力的方向畫一條直線（有的在圖中已經標出力的方向）；
③過支點作力的作用線的垂線段，標上垂足；
④標上反向箭頭或用花括號括起來，并在其旁邊寫上l1或l2。
O
F2
F1
l1
l2
l1
l2
o
∟
∟
F2
F1
杠桿的平衡條件
知識點二
在使用杠桿中，杠桿的平衡狀態是一種非常重要的狀態。
所謂平衡狀態
杠桿處于靜止狀態或繞支點勻速轉動的狀態都叫平衡狀態。
杠桿在滿足什么條件時才會平衡？
探究杠桿的平衡條件
【提出問題】
杠桿平衡時，動力、動力臂、阻力、
阻力臂之間存在著怎樣的關系？
【猜想假設】
假設一：
假設二：
F1
·
l1=F2
·
l2
【所需器材】
實驗注意事項：
1．在實驗前要通過調節杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿水平平衡。
2．掛鉤碼后，不能再動平衡螺母。
3．讀數時，杠桿仍要求是處于水平平衡狀態，以便直接讀出力臂的長度。
【實驗步驟】
調節平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。保證力臂沿杠桿，便于測量；消除杠桿自重對實驗結果的影響。
杠桿兩端掛上不同數量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。
【實驗步驟】
改變阻力和阻力臂的大小，相應調節動力和動力臂的大小，再做幾次實驗。
在杠桿的一側掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測力計拉住杠桿的辦法使杠桿平衡。將動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2記錄在表格中。
【分析數據】
次數
動力F1/N
動力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2
3
…
【實驗結論】
實驗結果表明，杠桿的平衡條件是
動力×動力臂＝阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
或寫為
例
據《杭州日報》報道2001年6月22日，在杭州動物園內，一位物理老師利用杠桿原理，僅用小小的彈簧測力計就測出了一頭大象的質量（如右圖）。測量時利用了一根長度為12m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定于槽鋼的中點O。當槽鋼水平靜止時，彈簧測力計示數F1為200N。測得l1為6m，l2為4cm。若不計鐵籠的質量，請估算大象的質量。g取10N/kg。
解
人通過彈簧測力計對杠桿的拉力為動力F1=200N，動力臂l1=6m；不計鐵籠的質量，則大象對杠桿的拉力為阻力F2
，它等于大象所受的重力G，阻力臂l2=4cm=0.04m。
根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2，有
大象的質量
大象的質量是3t。
1.如圖甲所示，是一個Z形杠桿，請在圖中畫出力F對支點O的力臂l。
l
2.如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO=OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個相同的鉤碼，木棒處于水平平衡。如果在木棒的A、C兩點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（
）
A.繞O點順時針方向轉動
B.繞O點逆時針方向轉動
C.仍保持平衡
D.平衡被破壞，轉動方向不定
C
解析：由題意知，杠桿重心應在O點左側，設一個鉤碼自重為G，杠桿重力的力臂為lO，杠桿重力為GO，AO=OC=l，則有：2G×AO+GO×lO=3G×OC，即2Gl+GOlO=3Gl，所以GOlO=Gl；
兩邊再各加一個鉤碼后：
左邊=3G×AO+GOlO=
3Gl+GOlO=3Gl+Gl=4Gl，
右邊=4G×OC=4Gl，
因為兩邊力和力臂的乘積相等，所以杠桿平衡。
3.找出下列各圖中動力和阻力，并畫出杠桿力臂。
O
F1
F2
l1
l2
圖1
圖2
4.請畫出下圖中杠桿的力臂。
l1
l2
l1
l2
一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點O轉動，這根硬棒就是杠桿。
F1l1=F2l2
杠桿的概念
杠桿平衡的條件
如圖所示，利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、數量足夠的鉤碼等實驗器材探究杠桿的平衡條件。
（1）實驗前杠桿如圖所示，為使杠桿處在______平衡狀態，應將螺母B向______（選填“左”或“右”）調。
水平
右
（2）記錄實驗數據的表格如下表，請將表頭欄目、實驗所記錄的數據補充完整.
動力
F1/N
阻力
臂l2/m
0.2
0.3
實驗序號
①______
_______
動力臂l1/m
阻力F2/N
②______
_______
1
2
0.3
3
0.2
2
4
0.4
8
③___
2
5
④___
6
0.25
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
2.在圖中分別畫出鉗子、自行車手閘這兩個杠桿（圖中深色部分）工作時的支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂。
（見教材P80）
F1
F2
l1
l2
F1
F2
l1
l2
4.搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受的總重力G=1000N，獨輪車的有關尺寸如圖所示。推車時，人手向上的力F應為多大？
由F1l1=F2l2知
謝謝！(共24張PPT)
R·八年級下冊
第2課時
生活中的杠桿
學習目標
1.能根據一定的標準對杠桿的使用、特點以及作用效果等進行分類。
2.知道生活中杠桿的一些應用，進一步鞏固學習杠桿的相關知識。
1.省力杠桿的動力臂______阻力臂，____省力，但____距離。
2.費力杠桿的動力臂______阻力臂，______省力，但____距離。
3.等臂杠桿的動力臂______阻力臂，不省力也不費力，不省距離也不費距離。
4.杠桿在我國古代早就有了許多巧妙的應用，有時人們使用動力臂比阻力臂長的杠桿是為了____；有時卻要使用費力杠桿，為了________。
大于
能
費
小于
不能
省
等于
省力
省距離
杠桿
杠桿的分類
知識點一
天平杠桿的特點：
l左=l右（等臂）
由杠桿平衡條件
F左×l左=F右×l右
知
G物=G碼
我們在使用省力杠桿時，得到了省力的利益，同時我們又付出了怎樣的代價呢？
費了距離。
使用費力杠桿，雖然費了力，但卻省了動力作用點移動的距離。
三種杠桿
杠桿的分類
特點概念
實例
省力杠桿
省力費距離，l動大于l阻
1.用開瓶器開瓶蓋
2.用指甲剪剪指甲
3.用羊角錘拔釘子
費力杠桿
費力省距離，l動小于l阻
4.用鑷子夾砝碼
5.用筷子夾東西
等臂杠桿
不費力也不省距離，l動等于l阻
6.天平
杠桿的綜合運用
知識點二
例
如圖所示，人的體重為600N，人用扁擔所挑物重100N。不計杠桿重。
CO=BO，則人肩頭所受壓力為
N，人對地面的壓力為
N。
解析：要求人肩頭所受的壓力，即求人的肩頭對扁擔的支持力N，將扁擔看作一根杠桿，以C點作為支點，
（注意：要分析人的肩頭對扁擔的支持力時，必須以C點作為支點，而不能以O點作為支點，若要求人對C點的作用力時，則應以O點為支點，分析不同的力時，選擇的支點是不同的），以人的肩頭對扁擔的支持力N作為動力F1，重100N的物體的重力作為阻力F2，由CO=BO可得CO∶CB=1∶2，由杠桿平衡條件知：
則N=2G=200N，值得注意的是，要求人對地面的壓力時，不能誤以為此時的壓力為200+600=800N，而應將人和物作為一個整體，地面受到人和物對它的壓力，即N′=G人+G物=600N+100N=700N。
1．下列工具在正常使用中，屬于費力杠桿的是（
）
A．啟瓶器
B．切紙鍘刀
C．食品夾
D．羊角錘
C
　　2．如圖所示，分別沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠桿平衡，關于三個力的大小，下列說法正確的是（
）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三個力的大小相等
B
F3
O
杠桿的分類
特點概念
實例
省力杠桿
省力費距離，l動大于l阻
1.用開瓶器開瓶蓋
2.用指甲剪剪指甲
3.用羊角錘拔釘子
費力杠桿
費力省距離，l動小于l阻
4.用鑷子夾砝碼
5.用筷子夾東西
等臂杠桿
不費力也不省距離，l動等于l阻
6.天平
人體內也存在杠桿。當人踮腳時是靠腓腸肌收縮，骨骼和腓腸肌狀況如圖所示，若某人重為500N且AO=2BO，則雙腳同時踮起時，兩只腳的腓腸肌的作用力是
N。
解析：本題考查人體結構中的杠桿，人踮腳時，重力位于力與支點O之間，小腿的腓腸肌是提起人體重的力，
足的大部分形成杠桿，跖趾關節起支點的作用。本題的杠桿可簡化為下圖所示。
由于人是雙腳同時踮起，則每只腳需要承擔250N的重力，由于AO=2BO，由杠桿平衡條件可得
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
（見教材P80）
1.各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿。在圖中，哪些是省力杠桿，哪些是費力杠桿？要剪斷鐵片，應該使用哪種剪刀？剪紙時應該使用哪種剪刀？修剪樹枝時應使用哪種剪刀？為什么？
在題圖中，從左至右第1把、第3把是省力杠桿，第2把是費力杠桿。要剪斷較硬的物體，應使用刀把長、刀口較短的省力剪刀，即第1把剪刀；剪紙時，應使用刀把短，刀口長，費力但省距離的剪刀，即第2把剪刀；修剪樹枝，既要省力，又要有很大的開闔度，應用從左至右第3把剪刀。
3.圖為指甲剪的示意圖，它有幾個杠桿？分別是省力杠桿，還是費力杠桿？
指甲剪上有三個杠桿ABC、OBD和OED，其中ABC是省力杠桿，OBD和OED是費力杠桿。
謝謝！第十二章
簡單機械
本章是在前面學習過力學的基礎上，研究杠桿、滑輪等簡單機械，并進一步研究簡單機械的機械效率.通過本章學習，我們應該對力學知識獲得進一步理解：能從常見工具和器械中識別出杠桿和滑輪，知道杠桿、滑輪的特點和應用，會使用簡單機械改變力的大小和方向，能正確計算簡單機械的機械效率.
本章可以分為兩個部分，第一部分是第1、2節，學習杠桿、滑輪和其他一些簡單機械.第二部分是第3節，機械效率、探究簡單機械的機械效率和提高機械效率的方法.
本章共分3節：
1.第1節“杠桿”，本節講述了杠桿的概念和分類，要求學生能從生活中的簡單機械中識別出杠桿；本節有一個重要的實驗“探究杠桿的平衡條件”，在教學中不僅要使學生通過探究活動得到結論性、規律性的知識，而且要通過探究活動掌握初步的科學探究方法.其中重點要學習怎樣提出科學的猜想設計實驗表格，培養收集數據、處理數據的能力.
2.第2節“滑輪”，本節講述了定滑輪、動滑輪的概念、特點和實質，并進一步學習了滑輪組的特點和組裝，最后引導學生初步了解斜面和輪軸.本節也有一個重要的實驗探究“研究定滑輪和動滑輪的特點”，這個實驗探究讓學生邊思考邊操作，自己摸索，學會安裝滑輪，總結出兩種滑輪的特點.
3.第3節“機械效率”，本節是在學習了功、功率的計算的基礎上，引導學生理解有用功、總功的概念并掌握機械效率的計算，知道實際提高機械效率的方法.
.
【教學目標】
1.在知識與技能方面：①認識杠桿、識別杠桿的類型，理解杠桿的平衡條件.②認識定滑輪、動滑輪，并能通過組裝滑輪組改變力的大小和方向，解決簡單的實際問題.③理解有用功、額外功、總功和機械效率的概念，理解額外功產生的原因，知道機械效率
η<1，會正確進行有關機械效率的計算.
2.在過程與方法方面：探究杠桿的平衡條件，學習分析實驗現象，尋找數據間的規律，歸納出實驗結論的一般方法；親自動手組裝滑輪組，體會滑輪組的好處；通過參與探究斜面機械效率的活動，學習擬訂簡單的科學計劃和實驗方案.
3.在情感態度與價值觀方面：在實驗中培養學生具有對科學的求知欲，樂于探究自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識.
【教學重點】
杠桿的平衡條件，滑輪及其應用；有用功、額外功、總功和機械效率的概念和相關計算、提高機械效率的方法.
【教學難點】
運用杠桿平衡條件進行計算，滑輪組的組裝和省力分析，測斜面和滑輪組、杠桿等機械效率的方法.
【課時建議】本章共有3節，建議6課時：
第1節杠桿
2課時
第1課時
杠桿的初步認識及平衡條件
第2課時
杠桿的分類和綜合運用
第2節滑輪
1課時
第3節機械效率
2課時
第1課時認識機械效率
第2課時探究機械效率
本章復習和總結
1課時
1.觀察法：注意觀察日常生活中使用的簡單機械，通過生活經驗以及具體事件的分析，加深對簡單機械的理解；
2.實驗探究法：本章三節實驗探究內容分別是：探究杠桿的平衡條件；研究定滑輪、動滑輪、滑輪組的特點；測量滑輪組的機械效率并探究其影響因素.
第1節
杠桿
第1課時
杠桿及其平衡條件
課題
杠桿的初步認識及平衡條件
課型
新授課
教學目標
知識與技能
1．認識杠桿，了解關于杠桿的五要素（支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂）.2．理解杠桿的平衡條件，并會進行相關計算.
過程與方法
1.通過觀察和實驗，了解杠桿的結構，具有一定的觀察能力、分析和概括能力.2.經歷探究杠桿平衡條件的過程，學習分析實驗現象，尋找數據間的規律，從中歸納出實驗結論的一般方法.
情感、態度與價值觀
1.關心生活、生產中杠桿的應用.2.培養學生探究合作交流的精神，以及在交流與討論中所持的正確態度.
教學重點
杠桿的平衡條件，杠桿的結構.
教具準備
準備多媒體課件.
教學難點
力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析.
教學課時
1課時
課前預習
1.在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿.
2.杠桿繞著轉動的固定點叫做支點，使杠桿轉動的力叫動力，阻礙杠桿轉動的力叫阻力，支點到動力作用線的距離叫動力臂，支點到阻力作用線的距離叫阻力臂.
3.當杠桿處于靜止狀態或勻速轉動狀態時，我們就說杠桿平衡了.
4.杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1×l1=F2×l2.
鞏固復習
教師引導學生復習上一節內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.
新課導入
教師播放視頻：關于撬棒、開瓶器、蹺蹺板、鑷子、剪刀等物品在生產、生活中工作的情景.然后引導學生觀察，并提出問題：在生產、生活中，這些工具起到了什么作用？它們有什么共同特點？學生觀看，思考、討論，回答：它們都是硬棒，這些硬棒在受力的時候，都能繞著一個固定的點轉動.教師鼓勵學生的回答，并引出杠桿的概念.板書：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫做杠桿.下面我們就一起來認識并探究杠桿.
進行新課
知識點1杠桿的認識在我們生活中用到杠桿的地方很多，請同學們思考：（1）為什么杠桿必須是根“硬棒”？（2）杠桿必須是“直棒”嗎？
進行新課
生1：如果杠桿不“硬”，在力的作用下它將很容易發生形變，不能工作，因此杠桿必須是硬棒.生2：杠桿定義中的硬棒指的是“不易變形”的物體，所以杠桿不一定是直棒，其形狀可異.教師總結：一根硬棒能成為杠桿必須滿足兩個條件：一是要有力的作用，二是能繞固定點轉動，缺少任何一個條件都不能成為杠桿，杠桿可以是直的也可以是彎曲的，還可以是某個機械組合的一部分.為了進一步了解杠桿，我們先來熟悉幾個與杠桿有關的名詞（教師用多媒體展示課件“杠桿的五要素、杠桿力臂的作法”，并進行講解）.杠桿的五要素、杠桿力臂的作法（多媒體課件）1.杠桿的五要素：（如下圖）（1）支點：杠桿繞著轉動的固定點，常用O表示.（2）動力：使杠桿繞支點轉動的力，常用F1表示.（3）阻力：阻礙杠桿轉動的力，常用F2表示.（4）動力臂：從支點到動力作用線的距離，常用l1表示.（5）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，常用l2表示.2.力臂的作法：力臂是支點到力的作用線的距離，即支點到力的作用線的垂線段的長.作力臂的一般方法為：（1）找出支點并用O標出來；（2）通過力的作用點畫出力的作用線（一般用虛線）；（3）過支點O向力的作用線作垂線，用符號標出垂足；（4）用花括號或兩端帶箭頭的線段標出支點到垂足的距離，寫上相應的符號（l1或l2），即為該力的力臂.例題1(用多媒體展示)如圖甲所示，是一個Z形杠桿，請在圖中畫出力F對支點O的力臂l.解析：作力臂的步驟是：①找支點；②找力的作用線，即過力的作用點沿力的方向畫一條直線（有的在圖中已經標出力的方向）；③過支點作力的作用線的垂線段,標上垂足；④標上反向箭頭或用花括號括起來，并在其旁邊寫上l1或l2.答案：如圖乙所示.
杠桿的平衡條件教師播放課件：使用杠桿搬動巨大石塊的情景.請大家觀看，同時提出問題：為什么借助杠桿可以完成呢？學生思考、討論，回答：杠桿可以省力.同學們回答正確，很棒！但到底滿足什么規律呢？好，下面我們來探究杠桿的平衡滿足什么條件.
教師引入杠桿平衡的概念：板書：杠桿處于靜止狀態或繞支點勻速轉動的狀態都叫杠桿平衡.教師請一位同學演示用不同的方式推門的效果：①在門把手附近用力推門；②
知識拓展：
支點一定在杠桿上，而力臂不一定在杠桿上;動力和阻力的作用點都在杠桿上.
在門軸附近用力推門；③在同一位置沿不同的方向推門.并要求這位同學說出感受.教師引導學生提出猜想：推門時需要的動力可能與動力臂的長短有關，動力臂越長，需要的動力可能越小.教師引導學生進行實驗“探究杠桿的平衡條件”：（1）小組討論提出問題，作出猜想；（2）討論并設計合理的實驗方案；（3）進行實驗，收集數據；（4）對數據進行分析，得出結論；（5）討論實驗中出現的問題.設計表格（供參考）師
當杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了.在我們這個實驗中第一步應該把杠桿在水平位置上調平，為什么這樣做，請同學們思考一下（解釋原因）.請同學們觀察一下，如何才能達到這一目的呢？生：調平原因：為了保持杠桿初始處于平衡狀態，測量力臂方便.我們可以通過調節平衡螺母使杠桿平衡.師
那么在做實驗的過程中能否再去調節杠桿的平衡螺母呢？生：不能.師
為了統一標準，我們把支點右邊的鉤碼當動力，支點左邊的鉤碼當阻力.在這三次實驗中同學們可任意的取三次值，讓杠桿達到平衡.每四人一組，每組出一名同學負責隨時記錄數據.好，現在請同學們參照教材P77的實驗步驟開始做實驗.
同學們能否找出一個規律來？生：動力×動力臂=阻力×阻力臂.師
對，這就是我們這一節課要研究的杠桿平衡條件.板書：杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂.用字母表示，這個公式可以寫成：F1
l1=F2
l2教師總結：這個平衡條件就是阿基米德發現的杠桿原理，這個關系式也可以寫成下面的形式：.也就是說，當阻力和阻力臂一定時，所用的動力與動力臂成反比.即動力臂越大，所用的力就越小，這也就可以解釋為什么我們可以用較小的力產生較大的力了.例題2如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO=OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個相同的鉤碼，木棒處于水平平衡.如果在木棒的A、C兩點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（
）A.繞O點順時針方向轉動B.繞O點逆時針方向轉動C.仍保持平衡D.平衡被破壞，轉動方向不定
解析：由題意知，杠桿重心應在O點左側，設一個鉤碼自重為G，杠桿重力的力臂為lO,杠桿重力為GO,AO=OC=l，則有：2G×AO+GO×lO=3G×OC,即2GL+GOlO=3Gl，所以GOlO=Gl；兩邊再各加一個鉤碼后：左邊=3G×AO+GOlO=3Gl+GOlO=3Gl+Gl=4Gl,右邊=4G×OC=4Gl，因為兩邊力和力臂的乘積相等，所以杠桿平衡.答案：C
教學板書
課堂小結
通過這節課的學習，我們共同學習了杠桿的相關知識，知道了一個硬棒在力的作用下能繞固定點轉動，我們就說它是杠桿.我們也了解了杠桿的特點、好處，最重要的是我們探究了杠桿的平衡條件，還能夠根據杠桿的平衡條件進行分析、判斷和簡單計算，解決實際生產、生活中的一些問題.
教材習題解答
動手動腦學物理（P80）2.在圖12.1-6中分別畫出鉗子、自行車手閘這兩個杠桿（圖中深色部分）工作時的支點、動力和動力臂、阻力和阻力臂.4.搬運磚頭的獨輪車，車箱和磚頭所受的總重力G=1000N，獨輪車的有關尺寸如圖12.1-8所示.推車時，人手向上的力F應為多大？2.解答：如圖所示：解析：鉗子是由兩個杠桿組合而成，分析下面那個杠桿AOB，找出支點O，動力作用點A及阻力作用點B，應用杠桿的平衡條件分析，知道動力和阻力的作用方向都是向上的，然后分別作出動力臂和阻力臂，同理可分析得出自行車手閘的示意圖.4.解答：例題3如圖所示，利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、數量足夠的鉤碼等實驗器材探究杠桿的平衡條件.
特別提醒：
杠桿在水平位置平衡，此時杠桿自身重力的力臂為零.杠桿自身重力對杠桿平衡不產生影響，且力臂大小可直接從杠桿上讀出，測量非常方便.
教材習題解答
（1）實驗前杠桿如圖所示，為使杠桿處在
平衡狀態，應將螺母B向
（選填“左”或“右”）調.（2）記錄實驗數據的表格如下表，請將表頭欄目、實驗所記錄的數據補充完整.解析:（1）實驗前沒有掛鉤碼時，應使杠桿在水平位置平衡，這樣可以盡量減少杠桿自重對實驗的影響，另外便于直接從杠桿的刻度尺上讀取力臂.根據“右高右調，左高左調”的原則，杠桿右端高，應將杠桿右端的平衡螺母B向右調.因為影響杠桿平衡的因素有動力、阻力、動力臂、阻力臂四個因素，所以記錄實驗數據的表格中應有這四項內容，故①空處應填寫“動力F1/N”，②空處應填寫“阻力臂l2/m”，根據杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知第2次實驗中有4N×0.4m=8N×l2,則阻力臂l2=0.2m，第3次實驗中有5N×l1=6N×0.25m，則動力臂l1=0.3m.答案：（1）水平右（2）①動力F1/N②阻力臂l2/m③0.2④0.3
布置作業：教師引導學生課后完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一課時的內容。
教學反思
1.杠桿這節的教學重點是要求學生能根據杠桿的五要素把生活中的杠桿模型和理想的理論模型結合起來，比如剪刀、夾菜的筷子、指甲剪等.這節有一個重點也是難點：找支點和作力臂，這里既牽扯到數學中點到直線的距離，又涉及物理中力的作用點和力的示意圖，學生感到非常困難.突破重難點的方法，通過實例演示，引導學生分析，提煉方法步驟：一（支）點二力和方向，延長力的作用線，過（支）點作垂線（段）.畫力臂并比較力臂大小是下一課時杠桿分類的基礎，一定要多練并讓學生過關.2.在杠桿的平衡條件的探究實驗中，引導學生猜想杠桿的平衡條件可能與力臂的大小和力的大小有關，這樣學生不至于盲目猜想，既調動了學生的積極性、主動性，同時使學生合理的科學猜想，快速進入探究的課題.在分析數據時，教師既要放開主動權，又要參與引導，如提醒學生可以先把數據分開來考慮.把四個數據按物理量分成兩組進行分析，接著把有特色的數據放在一起研究，最后把所有的數據統一起來，運用數學工具：加、減、乘、除等簡單計算方法，討論，尋找規律，形成科學的結論，這樣不僅營造寬松環境，而且培養了學生敢想敢說的精神及分析概括問題的能力.
教學過程中老師的疑問：
方法點撥：
利用杠桿平衡條件分析和計算有關問題，一般遵循以下步驟：①確定杠桿支點的位置;②分清杠桿受到的動力和阻力，明確其大小和方向，并盡可能地作出力的示意圖;③確定每個力的力臂；④根據杠桿的平衡條件列出關系式并分析求解.
教師點評和總結
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