八年級(jí)物理 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件 教案

10.1科學(xué)探究：杠桿的平衡條件

時(shí)間主備人使用人

課題第一節(jié)科學(xué)探究杠桿的平衡條件課型科學(xué)探究

按照課程標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)如下：

(1)知識(shí)與技能目標(biāo)：知道什么是杠桿；了解支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力

臂的概念；知道杠桿平衡的條件。

(2)過(guò)程與方法目標(biāo)：經(jīng)歷“探究杠桿平衡條件”的過(guò)程，歸納得出杠桿平衡條

教學(xué)目標(biāo)件，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力，以及學(xué)生之間合作學(xué)習(xí)能

力等。

(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)

趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿平衡條件

教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿平衡條件

課時(shí)1課時(shí)

(1)列舉日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中的一些事例，結(jié)合圖示的方式呈現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容

標(biāo)準(zhǔn)，杠桿及有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念，通過(guò)課本圖10—1和圖10—2示出一些學(xué)生熟

悉的器具，讓學(xué)生通過(guò)視圖想想這些器具的使用，從中發(fā)現(xiàn)它們的共同特征，進(jìn)

而建立杠桿的概念，認(rèn)識(shí)力臂的意義，明確這些器具在使用過(guò)程中支點(diǎn)、動(dòng)力臂、

阻力臂的位置，最終達(dá)到能根據(jù)實(shí)際需要正確選擇和使用杠桿的目的。

教學(xué)設(shè)想

(2)用完成科學(xué)探究的全過(guò)程的方式呈現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)探究杠桿的平衡條

件。課本通過(guò)“提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)駒、進(jìn)行實(shí)效與收集證

據(jù)、交流與合作、評(píng)估”等科學(xué)探究的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生操作，并得出結(jié)論。

總之,本節(jié)較充分地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的'從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”，

注重科學(xué)探究，提倡教學(xué)方式多樣化等基本理念。

教學(xué)過(guò)程

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課：(3min)引發(fā)思考

阿基米德名言：“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能移動(dòng)

地球?！睘樵?huà)題，提出疑問(wèn)。由此導(dǎo)入新課，板書(shū)課題。

教師利用多媒體展示：生活中的杠桿(如開(kāi)瓶器、扳手剪刀、天平、

核桃?jiàn)A等。請(qǐng)根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和自學(xué)指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)：(2min)多媒體出示學(xué)習(xí)目標(biāo)

L能從現(xiàn)實(shí)生活中感受杠桿，理解力臂，會(huì)畫(huà)有關(guān)杠桿受力的力臂認(rèn)真閱讀學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.會(huì)探究杠桿平衡條件并會(huì)利用杠桿平衡條件解決有關(guān)問(wèn)題

3.知道杠桿的分類(lèi)特點(diǎn)及在現(xiàn)實(shí)中的廣泛運(yùn)用

三、出示學(xué)習(xí)指導(dǎo)：(25min)

1、認(rèn)識(shí)杠桿：

【觀察】生活中的杠桿：開(kāi)瓶器、扳手、剪刀、天平等。通過(guò)討論說(shuō)出他多媒體出示學(xué)習(xí)指

們有什么共同的特征？導(dǎo)：

【歸納】在___________的作用下，能______________硬棒，物理學(xué)中叫杠根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自

桿。主學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)杠桿。

2、自學(xué)指導(dǎo)一：杠桿五要素：

(1)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用。表示

(2)動(dòng)力：作用在杠桿上，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示

(3)阻力：作用在杠桿上，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示

(4)動(dòng)力臂：是指支點(diǎn)到_____________的距離，用L1表示

(5)阻力臂：是指支點(diǎn)到_____________的距離，用L2表示根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自

畫(huà)出上面5個(gè)杠桿的五要素：主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)一：

注意：(1)畫(huà)力臂三步驟：找支點(diǎn)、畫(huà)出力的作用線(xiàn)、作支點(diǎn)到力的作杠桿五要素

用線(xiàn)的垂線(xiàn)(有時(shí)需要將力的作用線(xiàn)進(jìn)行正向或反向延長(zhǎng))。

(2)力臂是支點(diǎn)到力的作用線(xiàn)的距離，而不是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距

曷。

(3)當(dāng)作用在杠桿上的力的方向改變時(shí)，其力臂的大小一般也將發(fā)生改

變。

(4)力臂不一定在杠桿上，如圖所示

(5)若力的作用線(xiàn)過(guò)支點(diǎn)，則它的力臂為零。

問(wèn)題思考：

杠桿必須是直的嗎？()支點(diǎn)一定在杠桿上嗎？

()

3、自學(xué)指導(dǎo)二：探究杠桿的平衡條件

杠桿平衡指杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下。

(1)、問(wèn)題：你有過(guò)玩翹翹板的經(jīng)歷嗎？當(dāng)蹺蹺板平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自

臂和阻力、阻力臂之間存在怎樣的定量關(guān)系呢？你的猜測(cè)是：主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)二：

(2)、實(shí)驗(yàn)探究：探究杠桿的平衡條件

利用右圖裝置，進(jìn)行探究，思考與討論：

A、杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作

用？

B、為什么要求杠桿靜止在水平位置呢？

A、作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。

B、因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上，就能直接讀出或量出。

探究Fl、F2、LI、L2之間的關(guān)系。

①、進(jìn)行實(shí)駒與收集證據(jù)。

指導(dǎo)：改變鉤碼數(shù)目，移動(dòng)其懸掛的位置，使杠桿平衡，將數(shù)據(jù)填入下表。

②、分析數(shù)據(jù)

提問(wèn)：你對(duì)你的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出結(jié)論

同學(xué)們探究“杠桿的平衡條?！睍r(shí)，分別得到下面一組數(shù)據(jù)

次動(dòng)力阻力阻力

動(dòng)力(N)

數(shù)臂(cm)(N)臂(cm)

1

2

3

4

5|____________

1、2,3三組實(shí)驗(yàn)使用鉤碼做的，可以得出，杠桿平衡時(shí)需要滿(mǎn)足的條件

是：_______________________________

4、5組實(shí)驗(yàn)使用鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)結(jié)合做的，根據(jù)你的結(jié)論把4、5兩欄

填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)中若彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直拉，它的示數(shù)

會(huì),這是因

為_(kāi)__________________________________

應(yīng)用：

1、在研究“杠桿的平衡條件”實(shí)駒中，有一組同學(xué)猜想杠桿的平衡條件根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自

可能是“動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂”。他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，獲得了下述數(shù)主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)三：

_____________________________________杠桿的應(yīng)用

動(dòng)動(dòng)阻阻

力力臂力力臂

4554

于是，他們認(rèn)為自己的猜想得到了驗(yàn)證。你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在什么

問(wèn)題：__________

4、自學(xué)指導(dǎo)三：杠桿的應(yīng)用多生相互補(bǔ)充

(1).畫(huà)出以下幾個(gè)杠桿的動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。

①羊角錘拔釘子②收漁網(wǎng)③縫紉機(jī)腳踏板④天平

(2)、比較以上三種杠桿中的動(dòng)力、動(dòng)力臂的大小，學(xué)習(xí)三種類(lèi)型的杠

桿。

省力杠桿：L1>L2,省力但費(fèi)距離，如①

費(fèi)力杠桿：L1〈L2,費(fèi)力但省距離，如②

等臂杠桿：L1=L2,既不省力也不省距離，如④利用多媒體出示答

(3).請(qǐng)同學(xué)們舉例，生活中都有哪些杠桿，分別屬于什么類(lèi)型？有沒(méi)案，學(xué)生根據(jù)自身情

有既省力又省距離的杠桿呢？況小組內(nèi)消化相關(guān)知

四、課堂小結(jié)：(5min)識(shí)，也可以小組互助,

五、當(dāng)堂檢測(cè)：(lOmin)教師在最后給予指

1.使用杠桿要省力，應(yīng)當(dāng)用動(dòng)力臂_____阻力臂的杠桿；如果使用的是導(dǎo)。

費(fèi)力杠桿，應(yīng)使動(dòng)力臂阻力臂，使用此類(lèi)杠桿可以________；天

平是________杠桿；不論哪類(lèi)杠桿都不能既________又__________o

2.下列事例中，利用了杠桿工作的是()

A.在湖水中用漿劃水

B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力

C.用打氣筒給自行車(chē)打氣

D.跳傘運(yùn)動(dòng)員利用降落傘從空中落下

3.下列屬于省力杠桿的是()

A.夾酒精棉球的鐐子B,吊車(chē)上的起重臂

C.拔鐵釘?shù)难蚪清ND.往鍋爐里送煤的鐵鍬

4.用杠桿撬一塊質(zhì)量為It的石頭，如果動(dòng)力臂為200cm,阻力臂為20cm,

那么至少要用的動(dòng)力才能把石頭撬動(dòng)。

板書(shū)設(shè)計(jì)

杠桿相關(guān)概念：杠桿的平衡條件：杠桿的運(yùn)用

支點(diǎn)：等臂杠桿：

動(dòng)力：省力杠桿：

阻力：費(fèi)力杠桿：

動(dòng)力臂：阻力臂

教后反思

科學(xué)探究：《杠桿的平衡條件》當(dāng)堂達(dá)標(biāo)

一、填空題

L一根硬棒，在下能繞著轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿.支點(diǎn)是；動(dòng)力

是；阻力是_______________；阻力臂是__________________.在日常生活中我們使用的工

具屬于杠桿的有蹺蹺板、_、一等.

2.杠桿的平衡條件是，如果杠桿的動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力是

阻力的倍.

3.如果作用在杠桿上的動(dòng)力是80N,動(dòng)力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠桿平衡時(shí)，阻力是____.

4.在下列日常生活使用的工具中:省力的杠桿有_______________；費(fèi)力的杠桿有；

既不省力也不費(fèi)力的杠桿有_________________.①撬棒②天平③筷子④惻刀⑤腳踏剎車(chē)⑥鏡子⑦起

子⑧釣魚(yú)桿

5.一條扁擔(dān)長(zhǎng)1.5叫前端掛200N重的貨物，后端掛300N重的貨物，肩膀應(yīng)離扁擔(dān)的前端___m

才能使其剛好平衡.

6.如圖12—6所示，用一個(gè)小小的彈簧秤，竟然稱(chēng)出了大象的重，他用了一根10m長(zhǎng)的槽鋼，當(dāng)槽鋼

呈水平平衡時(shí)，彈簧秤和大象到懸掛點(diǎn)的距離分別是9.54m和0.06m,若彈簧秤指示著20kg的重量,

則大象和鐵籠共重約t.

/X

大象

0

二、選擇題圖12-6

7.在圖12-7中，杠桿有可能平衡的是（）

圖12-7

A.甲圖的杠桿B.乙圖的杠桿C.丙圖的杠桿D.丁圖的杠桿

8.兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上，恰好處于平衡，此時(shí)（）

A.兩個(gè)小孩重力一定相等B.兩個(gè)〃'孩到支點(diǎn)的距離一定相等

C.兩個(gè)小孩質(zhì)量一定相等D.兩邊的力臂與小孩重力的乘積相等

9.一個(gè)杠桿已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，如果在這個(gè)杠桿上再施加一個(gè)作用力，則（）

A.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力加在動(dòng)力一邊

B.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力加在阻力一邊

C.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力的作用線(xiàn)通過(guò)支點(diǎn)

D.杠桿不可能平衡，因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)力

10.如圖12—8所示要使杠桿平衡，作用在A點(diǎn)上的力分別為「、F,、F3,其

中最小的力是（）

A.沿豎直方向的力￡最小B.沿垂直杠桿方向的力％最小

C.沿水平方向的力丹最小D.無(wú)論什么方向用力一陣大

11.如圖12—9所示，把一根均勻的米尺，在中點(diǎn)0支起，兩端各掛四個(gè)鉤碼和兩個(gè)鉤碼，恰好使

米尺平衡，按下列方式增減鉤碼或移動(dòng)鉤碼，下列幾種方式仍能保持米尺平衡的是（）

A.兩邊各加一個(gè)鉤碼O

B.兩邊鉤碼各向外移動(dòng)一格'Jx1t1A11M1

c.左邊增加一個(gè)鉤碼，右邊向外移動(dòng)一格g_

D.左右兩邊的鉤碼各減少一個(gè)?圖12-9

12.如圖12—10所示，一直桿可繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟杠

桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中直桿（）