第11章简单机械和功

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1、第十一章 简单机械和功111杠杆教学目标1初步认识杠杆，了解杠杆的应用，会将杠杆分类，能用探究的方法研究杠杆的平衡条件，并能用来进行简单的计算。2会正确画出杠杆的示意图，并能进行简单的小制作。3培养学生科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。教学重点与难点重点：有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。教学用具木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀、铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计。课时四课时第一课时：初步认识杠杆一、课前预习1什么是杠杆？2什么是力臂？如何画出力臂？二、提出问题1展示木板上的图钉，想出办法怎样可以将其把出来？可以用螺丝刀、羊

2、脚锤、尖嘴钳等工具。 2在这些方法中，哪一种方法最省力？螺丝刀最省力。 3观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。4指出用上述方法时，有什么共同之处？三、得出杠杆的定义一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。四、关于杠杆的名词1支点O：杠杆绕其转动的固定点。2动力F1：使杠杆转动的力。3阻力F2：阻碍杠杆转动的力。4动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离。5阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离。五、讲解杠杆示意图的画法例题：画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。先找支点O；再确定动力、阻力的作用点；交待判断动力、阻力方向的方法。说明力臂的画法有两种：一种用带箭头的细线表示，另一种用虚线加大

3、括号表示。指出什么是力的作用线。交待力臂的画法：用直角三角板一边沿力的作用线，另一边过原点O。最省力的方式是力臂最长。六、课后提升1（基本题）画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。2（提高题）画出下图所示的扳鱼网的杠杆示意图，并标出动力和阻力臂。六、教学反思第二课时：巩固杠杆示意图的画法，学习画最省力的杠杆一、课前预习1杠杆的五要素：杠杆绕着_叫做支点，使杠杆转动的力叫_，_杠杆转动的力叫阻力，从_到_的距离叫动力臂，从_到_的距离叫阻力臂。2关于杠杆的说法中，错误的是（ ）A杠杆可以是直的，也可以是弯的B若力的作用线通过支点，则力臂为零C阻力臂是阻力的作用点到支点的距离D动力臂与阻力臂之和不一

4、定等于杠杆的长二、纠正作业中存在的问题，强调1阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上；2由重力产生的阻力，要注意阻力的作用点一定在杠杆上，而不是画在物体的重心上。三、复习提问1杠杆的定义2力臂的概念四、让学生找出开瓶扳手的支点，并画出阻力F2，交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。1找出用开瓶扳手打开瓶盖时的支点、动力、阻力，并画出动力和阻力的方向。2注意支点的确定方法。五、讲解例题1。如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO（O为支点）保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。先利用杠杆的平衡条件，说明当阻力和阻力臂一定时，要想动力最小，一定是动力臂最大。总结：支点与力

5、的作用点的连线作力臂时，力臂最大。六、讲解例题2。画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。强调：利用这个变式，再次强调欲使力最小，必须力臂最大。注意：不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。七、课后提升1（基本题）画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。2（提高题）如图所示，用最小的力把重油桶推上台阶，推力的作用点在何处？方向如何？在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。八、教学反思第三课时：探究杠杆的平衡条件一、课前预习1如果使用杠杆是为了省力，那么动力臂应当_阻力臂。如果使用杠杆是为了少移动距离，那么动力臂应当_阻力臂。不论使用哪种杠杆都_既省力又少移动距离。2一根杠杆的动

6、力臂与阻力臂之比为5：1，现作用在杠杆上的阻力为1000N，杠杆平衡时，动力的大小为_N。这个杠杆可以省_，但是费_。二、探究杠杆的平衡条件1介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。2讲清几个问题。（1）什么是杠杆的平衡状态：静止或匀速转动。（2）调节杠杆平衡的方法：左沉右调。（3）为什么要在水平位置平衡？实验前：使杠杆的重心落在支点上，消除杠杆重力对实验的影响；实验时：便于测量力臂。3分三种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记入表格中。测量次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 123456789（1）钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数如何变化？（2）钩码的数

7、量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？（3）钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？4让学生分析表中的数据，得出结论。动力×动力臂阻力×阻力臂补充实验：让动力和阻力位居同侧，用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆，比较拉力的大小是否相同，想一想为什么？（斜拉时杠杆的力臂变小，所以力要变大。）5指出：古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2 并发出了“给我支点，我可以撬动地球”的豪言壮语。三、杠杆的应用和分类1省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时，动力小于阻力 2费力杠杆：动

8、力臂小于阻力臂，平衡时，动力大于阻力 3等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时，动力等于阻力以上诸条先让学生归纳总结，再举出应用的实例。应用举例：省力杠杆：手推车、船浆等；费力杠杆：筷子、理发剪刀等；等臂杠杆：天平。四、课堂练习对课本P5图11-6的常见器具进行杠杆分类，并说出分类原则。五、课后探究1（基本题）课本P812（提高题）课本P8 2五、教学反思第四课时：杠杆平衡条件的应用一、课前预习1裁缝用的裁布剪刀，手柄短，刀口长，这是一种_杠杆，它的优点是可以_。2夹子是我们生活中经常使用的物品，对于用手捏开夹子和用夹子夹物品时的两种情况，下列说法中正确的是（ ）A当我们用手将其捏开时，它是省力的

9、B当我们用其夹住物品时，它是省力的C无论用手将其捏开还是夹住物品，它都是省力的D无论用手将其捏开还是夹住物品，它都是费力的3用扳手拧生锈的螺母时，工人师傅常在扳手柄上加一节管子，这样就能比较容易地拧下螺母，请你解释一下这样做的道理。二、有关杠杆的计算例1：课本例题估算大象的质量。分析：（1）强调研究对象，指出阻力F2与大象重力的不同。（2）判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。解：铁笼对杠杆的拉力F2与大象所受重力大小相等（铁笼重不计）：F2=mg大象质量为： 例2：密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一当B端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则

10、此直尺受到的重力是（）A2.5NB5NC10ND无法确定分析：均匀物体的重心在它的几何中心。答案：C二、有关杠杆的简答题例3：在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在什么问题？分析：这是一道探究“杠杆平衡条件”的实验题，。该组同学根据对提出的问题猜想设计并进行实验，记录了实验数据，再经过分析归纳得出结论，符合科学探究的一般过程。该组同学在探究时，只收集了一组数据，而这组数据又恰好符合他们的猜

11、想，因此得出他们的猜想是正确的。这个结论是不科学的。因为一组数据具有偶然性，要得出规律必须通过对多次实验数据的分析归纳，找到共同的规律才能得出结论。答：实验不能只凭一组数据得到结论，必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论；单位不同的两个物理量不能直接相加。三、布置作业1（基本题）如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆自重不计，AO=BO，在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段在水平位置时保持平衡，这时在B端需施加最小的力为F1；若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端需施加最小的力为F2，则( ) AFl<F2 BF1>F2 CF1=F2 D无法比较答案：B2（