八年级物理《杠杆的平衡条件》教学设计

　　一、教学目标

　　【知识与技能】

　　1. 通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认动力、阻力、动力臂、阻力臂。

　　2. 能根据一定的标准对杠杆的使用、特点，以及作用效果进行分类。

　　3. 会应用杠杆平衡条件进行简单计算，解决有关问题。

　　【过程与方法】

　　1. 通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出实验方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡条件。

　　2. 通过实验，观察了解杠杆的不同类型及特点。

　　【情感态度与价值观】

　　培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣，结合我过古代劳动人民的对杠杆的研究和应用事例的介绍，激发学生对祖国古代文明的自豪感，进而唤起他们对祖国的热爱。

　　二、重点

　　1.杠杆的定义、力臂的概念。

　　2.科学探究杠杆平衡条件及应用。

　　3.杠杆的分类。

　　三、难点

　　1.力臂的确定。

　　2.正确利用杠杆平衡条件进行简单的计算。

　　四、教具准备

　　剪刀、木棒、钩码、天平、酒瓶、起子、扳手、螺帽、钳子、大石头、小石头、探究杠杆平衡条件的实验装置。

　　五、教学方法

　　实验法、科学探究法、讨论法

　　六、学法指导

　　观察法、概括法、

　　七、板书

　　第九章 机械与人

　　第一节 科学探究：杠杆的平衡条件

　　1、 什么叫杠杆?

　　在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。

　　2、杠杆的五要素：支点○：杠杆绕着转动的固定点。

　　动力F1:使杠杆转动的力.

　　阻力F2：阻碍杠杆转动的力.

　　动力臂L1：从支点到动力作用线的距离.

　　阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离.

　　3、杠杆的平衡条件：F1×L1=F2×L2 或 F1/F2=L2/L1

　　4、杠杆的分类：省力杠杆

　　费力杠杆

　　等臂杠杆

　　八、课时安排 1课时

　　九、教学过程

　　(一)引入新课

　　【教师】课前我已布置同学们预习本课内容，并准备一个杠杆带到课堂上展示，说出其特征及其在生活中的应用，下面请同学们踊跃上台展示、交流。

　　【学生】我带来的是开瓶盖的起子，现在我给大家表演如何用起子开瓶盖，起子在可开瓶盖的过程中，是在力的作用下绕着这个固定点转动的。

　　【学生】我带来的是扳手，扳手是用来旋螺母的，扳手也是在力的作用下绕着这个固定点转动的。

　　【学生】我带来的是剪刀，我发现在用剪刀剪指甲时，剪刀的两个刀片及柄也是在力的作用下绕着固定点转动的。

　　【学生】我带来的钳子，它在剪金属时，也是在力的作用下绕着固定点转动的。

　　【教师】下面请同学们观察天平，在调天平平衡时，天平的横梁是被支在刀口上的，横梁绕着刀上的支点转动。

　　以上展示的都是简单机械中的杠杆，它们有什么共同特点?

　　【学生】都是在力的作用下，绕着某一固定点转动。

　　【教师】是，你们归纳得很好，杠杆属于简单机械，从今天这节课起，我们就将学习第九章简单机械，这节我们就来探究杠杆及杠杆的平衡条件。

　　(二)进行新课

　　1.认识杠杆

　　【教师】什么叫杠杆?

　　【学生】在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。(板书)

　　【教师】在生活和生产中，我们还能举出哪些杠杆呢?

　　【学生】跷跷板、用硬棒撬东西时、手握笔写字时、用扫帚扫地时、

　　【教师】同学们非常认真的观察生活实际，举的例子都是正确的。

　　2.有关杠杆的几个要素：

　　【教师】请同学们看老师的演示实验：如课本中用一根硬棒和一个小石块撬大石块。

　　作图并介绍：

　　◆ 支点○：杠杆绕着转动的固定点。

　　◆ 动力F1:使杠杆转动的力.

　　◆ 阻力F2：阻碍杠杆转动的力.

　　◆ 动力臂L1：从支点到动力作用线的距离.

　　◆ 阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离.

　　3.杠杆的平衡：

　　【教师】当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了，

　　演示实验：

　　【教师】对杠杆平衡，同学们想出了什么问题?或者你门想知道什么?

　　【学生】想知道杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系?

　　【学生】杠杆平衡的条件是什么?

　　【教师】你门的猜想是什么?

　　【学生】(1)：动力+动力臂=阻力+阻力臂

　　(2)：动力-动力臂=阻力-阻力臂

　　(3)：动力×动力臂=阻力×阻力臂

　　(4)：动力÷动力臂=阻力÷阻力臂

　　【教师】你们准备如何制定计划与设计实验?

　　【学生】动力和动力臂的单位不同，不能相加减，所以(1)(2)两组是错的，我们对(3)(4)两组进行实验验证。

　　【教师】那现在就请同学们讨论实验：(实验原理图见教材)

　　【学生】在杠杆左右两边挂上不同数量的钩码，将右边的钩码重作为动力、左边的钩码重作为阻力，移动钩码位置让杠杆在水平位置平衡，动力臂、阻力臂可以直接从杠杆上的刻度读，改变钩码数目移动其挂钩的位置，使杠杆重新平衡，将数据填入下表：

　　实验序号动力(F1) (L1) (F2) (L2) 【教师】(实验结束后)请同学们对实验数据进行分析，你能得出什么结论?

　　【学生】杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂

　　【学生】杠杆平衡时，动力/阻力=阻力臂/动力臂

　　【教师】由上面的实验探究，我们可以得出杠杆平衡条件的数学表达式：

　　F1×L1=F2×L2 或 F1/F2=L2/L1

　　【教师】下面请同学们对杠杆平衡条件进行评估。

　　4.杠杆的分类：

　　【教师】请同学们画出黑板上的几个图的动力、阻力、动力臂、阻力臂和支点。

　　在讨论的基础上，对杠杆进行分类：

　　【学生】进行总结：

　　省力杠杆(动力小于阻力，动力臂大于阻力臂)

　　费力杠杆(动力大于阻力，动力臂小于阻力臂)

　　等臂杠杆(动力等于阻力，动力臂等于阻力臂)

　　【学生】还可以分为：直棒杠杆、曲柄杠杆

　　【教师】(同学们很善于观察，能从不同的角度进行分析，很好。

　　【教师】我们人体中有哪些杠杆呢?

　　【学生】学生回答

　　5.我过古代的杠杆：

　　【教师】请同学们举出古代的劳动人民所用的杠杆：

　　【学生】古人进行称量的天平

　　【学生】古人捣谷用的舂

　　【学生】汲水用的桔槔

　　【教师】同学们说得很好，说明同学们认真阅读了，现在我们来总结一下本节课我们学到了什么?

　　(三).小结与反馈：

　　【学生】1、什么是杠杆?

　　2、杠杆的五要素：

　　3、杠杆的平衡条件：F1×L1=F2×L2 或 F1/F2=L2/L1

　　4、杠杆的分类：

　　(四).练习与作业：

　　【教师】下面请同学们完成几个练习：

　　1.画力臂：

　　【教师】你能总结一下画力臂的一般步骤吗?

　　【学生】学生交流讨论后回答：

　　可按下述步骤画力臂：

　　(1)首先确定支点O.

　　(2)画好动力作用线及阻力作用线.画的时候可用虚线将力的作用线延长.

　　(3)再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则支点到垂足的距离就是力臂.

　　(4)最后用大括号勾出力臂，在旁边标上字母l1或l2，分别表示动力臂或阻力臂。

　　2、如图甲所示，杠杆OA处于平衡状态，在图中分别画出力F1和F2对支点0的力臂L1和L2。

　　3、如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OB

　　D和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是( )

　　A.三个杠杆都是省力杠杆

　　B.三个杠杆都是费力杠杆

　　C.ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆

　　D.ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠

　　4.如图所示，AB为一根质量不计的细棒，用绳在O处吊起，当A、B两端分别挂两个重物甲、乙时恰好平衡.若OA=0.8m，OB=0.4m，甲的质量为10kg，则乙的质量为 kg.

　　5.下列工具中，属于省力杠杆的是　( )

　　A.夹邮票用的镊子

　　B.理发师修剪头发用的剪刀

　　C.剪铁丝用的钢丝钳 D.钓鱼用的鱼竿

　　5.如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是( )

　　6、在如图所示的实验装置中：

　　①实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向_______(左或右)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。

　　②实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?

　　(请设计两种方案)

　　答：①_______________________________

　　②__________________________ __。

　　十、反思

　　1、在杠杆平衡条件学习之后，还要训练对杠杆平衡条件的简单计算。

　　2、在力杠杆平衡条件学习之后，还要训练杠杆平衡条件的应用。