1、第六章 5 探究杠杆的平衡条件 教学目标： 知识与技能 1、知道什么是杠杆，能根据实物画出杠杆示意图。 2、知道杠杆的平衡条件，会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。 过程与方法 通过实验探究杠杆的平衡条件，初步领会从具体到抽象的方法。 情感、态度和价值观 通过了解杠杆在实际中的应用，体会到物理知识是有用的，培养学生对科学的 兴趣。 教学重点：杠杆平衡条件，经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问 题问题。 教学难点：力臂的概念和画法 课时安排：1 课时 教学过程 一：引入新课 创设情景引入课题，展示生活中的各种杠杆的应用 二、新课教学 （一）探究跷跷板中的道理 1提出问题 看图 6-37
2、 问题：跷跷板为什么能上下转动？ 跷跷板为什么能平衡？ 跷跷板受到哪些力的作用？ 怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态？ 2设计方案 讲解为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态，我们可采取转换法。用 带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板，用钩码代替人进行实验研究。 每 2 人一组实验，要求讨论如何设计这个实验。 设计如下： (1) 将杠杆挂在铁架台上，观察是否在水平位置平衡 ( 静止 ) ；若不是， 可调节平衡螺母，使之水平平衡。 此处可提问：为什么要使杠杆在水平位置平衡？若学生回答不出，可要求 课后思考。 (2) 在杠杆支点的左边挂一定量的钩码，在支点右边也挂上钩码，直至杠 杆平衡为止。 (3) 重复
3、多做几次平衡实验，得到不同数据。 (4) 将数据记录下来，分析得出结论。 3.进行实验 开始实验，完成探究任务。 老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、 解决问题。 完成实验后，任意选择五组，请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。 将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中，讨论可得到什么结论 ( 杠 杆平衡的条件 ) 。 教师可提出各种猜想，加减乘除关系都可。 可能有学生得到其他关系式，但不适合所有数据，因此它不是杠杆平衡条 件。 4.分析论证 讲解：杠杆中有几个重要的概念：杠杆绕着转动的点叫做支点，从支点到力 作用线的距离 L1 和 L2 叫做力臂；动力的力臂叫动
4、力臂；阻力的力臂叫阻力臂； 杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫做平衡。 对公式进行变形可以得到比例式，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几 倍，那么动力就是阻力的几分之一。 5.拓展与练习 1画出下图中 F和 F的力臂，并比较杠杆 平衡时 F与 F的大小 2下图所示杠杆，OA 长 20cm，AB 长 60cm，现在 A 处挂一重 200N 的物 体，若使 B 处的弹簧秤示数最小，弹簧秤的方向怎样？弹簧秤的示数是多少？ 3如图 6-37 中大人重 750N，小女孩重 250N，当大人离跷跷板的转轴 0.5m 时， 小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？ （二）生活中的杠杆 引入：阿基米德有句名言
5、：“给我一个支点，我可以撬动地球。” 设疑：阿基米德说这句话的根据是什么 ? 你认为这可能吗？ 阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。 要求学生观察书上图 642：生活中的常见的杠杆。 教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。 要求学生分析其余杠杆的固定点。 教师举杠杆撬球的例子分析五个概念。 画出杠杆撬球中的各种物理量。 支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转 动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。力的作用线就是从力在杠杆上的 作用点起，沿力的方向所画的直线，从支点 O 向动力 F1 的作用线所画的垂线 就是动力臂 1 ，从支点 O 向阻力 F2 的作用线所画的垂线就
6、是阻力臂 2 了。 画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线。作力臂的步骤：（ 1 ）找准支点； （ 2 ）沿力的方向作出力的作用线；（ 3 ）从支点向力的作用线画垂线；（ 4 ）标出力臂。 必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用 点的距离，如图所示中，不能把 OA 和 OB 作为动力臂和阻力臂。 例题： 在黑板上画出各杠杆的示意图，画出它们的支点、动力和阻力。 如：铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。 由 4 名学生分别画出它们的动力臂和阻力臂，巡回指导，最后进行讲评。 讨论：由杠杆的平衡条件，可以得到当力不等时，对应的力臂也不等。可将 杠杆分为三类：省力杠杆，费力杠杆，
7、等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的？ 三、课堂练习 四、教学小结 认识杠杆，并介绍了杠杆的几个重要概念，学会分析生活中的杠杆。杠杆的平 衡条件 F1 1 F2 2； ，杠杆的分类：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。 五、作业 板书设计： 一、杠杆：1 、杠杆：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，叫杠杆。 2 、杠杆的几个概念： 支点 ( O ) ：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 ( 1 ) ：支点到动力作用线的距离。 阻力臂 ( 2 ) ：支点到阻力作用线的距离。 二、杠杆平衡条件 1、杠杆平衡的条件：动力动力臂 = 阻力阻力臂（ F1 1 F2 2 ） 2、三种杠杆：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆
