杠桿的平衡條件

杠桿的均衡條件我最喜悅的一堂復(fù)習(xí)課———杠桿復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)是中學(xué)物理教課中的一個(gè)重要組織內(nèi)容，經(jīng)過(guò)復(fù)習(xí)課，啟迪學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)進(jìn)行回想、整理、總結(jié)、使之深入、條理化、系統(tǒng)化。在復(fù)習(xí)課中，假如教師多次簡(jiǎn)單重復(fù)、解說(shuō)，那必定會(huì)使學(xué)生興致索然。因此，即便是復(fù)習(xí)課也要有新的知識(shí)，新的方法，新的題目給學(xué)生，以知足學(xué)生的求知欲念，在講堂有限的45分鐘內(nèi)，如何有效地時(shí)行這項(xiàng)工作，我上的‘杠桿復(fù)習(xí)課例’遇到我校老師們的好評(píng)，使我感覺(jué)喜悅，現(xiàn)與老師們共同商討。一、立足基礎(chǔ)，深挖內(nèi)涵杠桿是初中物理教課中的一個(gè)要點(diǎn)內(nèi)容之一，而力臂是難點(diǎn)。我先立足基礎(chǔ)知識(shí)，一開始上課就指引學(xué)生一同回想復(fù)習(xí)杠桿的定義，在學(xué)生不夠確切回答后，提示：棒是如何的棒，力要如何作用，繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)如何找？啟迪學(xué)生回想出杠桿的正確立義。接著讓學(xué)生回想杠桿的五個(gè)名稱，杠桿的均衡條件，杠桿的分類。并用例一圖的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)過(guò)察看彈簧秤讀數(shù)畫力臂，進(jìn)一步理解力臂的定義1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。2）依據(jù)杠桿的均衡條件，要使作用于杠桿上的動(dòng)力最小，相應(yīng)的動(dòng)力臂應(yīng)是最大。二、層層深入、拓寬引伸我在學(xué)生掌握了杠桿的觀點(diǎn)、規(guī)律后，不失機(jī)機(jī)地把杠桿進(jìn)行變形、拓寬，引伸出一些變形杠桿，是這堂復(fù)習(xí)課的一個(gè)主要特點(diǎn)。除老師設(shè)計(jì)例二（一個(gè)半徑為r，重為G的平均圓輪，現(xiàn)要在輪的邊上作一拉力，使輪能滾登臺(tái)階，則拉力應(yīng)作用在那一點(diǎn)上？沿那一個(gè)方向才能用最少力？試在圖中畫出這個(gè)力，設(shè)輪子不會(huì)打滑）。畫輪能滾登臺(tái)階的最小力的圖示，例三（曲棒的杠桿如圖，為杠桿的支點(diǎn)，杠桿重力不計(jì)，在端掛一個(gè)重物，要求在BC加上最小的動(dòng)力，使杠桿在圖示地點(diǎn)均衡。試畫出這個(gè)力表示圖和它的力臂。）作出動(dòng)力最小值的圖示。指引學(xué)生經(jīng)過(guò)確立支點(diǎn)，確立動(dòng)力作用點(diǎn)，確立動(dòng)力作用的方向而求得。這是對(duì)杠桿知識(shí)的深入和拓寬。在我有限的啟迪下，學(xué)生經(jīng)過(guò)自己的思慮、研究和類比遷徙，綜合出了這種杠桿的特點(diǎn)和規(guī)律。這種從特別到一般的研究方法，既是使學(xué)生回想、理解杠桿的知識(shí)，又使學(xué)生懂得了特別到一般的科學(xué)方法。三、靈巧多變、設(shè)置高潮我還精心為這堂課精心設(shè)計(jì)了一系列靈巧多變的問(wèn)題，學(xué)生議論問(wèn)題的高潮迭起。高潮之一是出此刻議論題中例四圖甲分別用F1、F2、F3三個(gè)力拉定滑輪這三個(gè)力的大小關(guān)系。我經(jīng)過(guò)與學(xué)生一同用定支點(diǎn)、畫力臂的方法解得F1=F2=F3后，我又出示乙圖題，個(gè)他人因?yàn)閽侀_科學(xué)的觀點(diǎn)和方法，按甲圖的定勢(shì)思想剖析，即得F=F2=F3的錯(cuò)誤判斷。而大多數(shù)同學(xué)則按我教給的：定支點(diǎn)、畫力臂的科學(xué)方法得出F1〈F2〈F3的正確結(jié)論，我再一次提示同學(xué)們要養(yǎng)成科學(xué)的剖析方法。高潮之二發(fā)生在議論杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題上。同學(xué)們經(jīng)過(guò)議論掌握了力和力臂的相關(guān)拓寬知識(shí)后，又指引學(xué)生議論相關(guān)杠桿的均衡條件上來(lái)。出示右圖中的杠桿A、B兩頭分別懸掛體積同樣的銅塊和鐵塊、杠桿能保持均衡，問(wèn)懸掛點(diǎn)同時(shí)向支點(diǎn)O移近同樣的距離杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？這又把學(xué)生問(wèn)住了，明顯、使用本來(lái)的定支點(diǎn)，畫力臂的推導(dǎo)方法是行不通的，由此引出學(xué)生產(chǎn)生找尋新的、更有效、更一般化的方法的高潮和興趣。當(dāng)個(gè)別同學(xué)二次使用杠桿的均衡條件對(duì)照得出答案后，我啟迪：杠桿兩邊的FL的乘積減少，減少許大的那一端會(huì)怎么樣？減少許小的那一端會(huì)怎么樣？由于啟迪適當(dāng)由此引起了第二個(gè)高潮。學(xué)生能很快就從：FL的乘積減少，減少許大的那端上漲。銅塊上漲、鐵塊下降、杠桿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)學(xué)生正興趣盎然時(shí)，我再次變換條件提出問(wèn)題：（1）懸掛點(diǎn)同時(shí)移遠(yuǎn)同樣的距離，杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？（2）懸掛點(diǎn)不變時(shí)，銅塊和鐵塊同時(shí)減少同樣的物重，杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？（3）懸掛點(diǎn)不變時(shí)，在銅塊和鐵塊同時(shí)掛等重的砝碼杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？（4）懸掛點(diǎn)不變，把兩金屬塊淹沒(méi)在水中（金屬塊與容器不接觸）杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？（5）當(dāng)杠桿兩頭A、B懸掛大小不一樣的兩鐵塊均衡，把兩鐵塊同時(shí)淹沒(méi)在水中（不與容器接觸）杠桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)？這堂課因?yàn)閱⒌线m當(dāng)，合適的的深度和難度，綜合性問(wèn)題分別成一些便于學(xué)生剖析的小題，使學(xué)生既復(fù)習(xí)穩(wěn)固了舊知識(shí)，又學(xué)到了新方法及新題目