探究杠杆平衡条件.docx

探究杠杆的平衡条件
一、教学目标：
1、知识与技能：知道什么是杠杆及杠杆的五个要素，能通过实验归纳总结出杠杆的平衡条件。
2、过程与方法：经历实验探究杠杆平衡条件的过程，学会提出猜想、并从实验数据中归纳结论的一般方法。
3、情感态度与价值观：
（1）通过杠杆在生活中的应用，激发学生学习科学兴趣。
（2）结合我国古代对杠杆的研究，激发学生对祖国古代文明的自豪感，培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣以及关注历史、关注科学的意识。
二、教学的重点和难点
教学重点、难点：通过实验探究总结杠杆的平衡条件。
三、教学过程：
（一）创设情景
1、从阿基米德的名言说起，“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就可以撬起地球”，而在我国古代早就利用杠杆原理，应用到生产、生活中了，比如三千多年前，利用杠杆原理进行捣米的舂(chōng)；咱们熟知称，最早记录在三千多年前春秋战国时期的《墨经》。
那么什么是杠杆？带着学习目标的问题，我们打开课本，认真阅读第76页-78页内容，时间为3分钟。
杠杆：一根硬棒，在力的作用下能够绕着固定点o转动，这根硬棒就是杠杆。
支点O
动力F1
阻力F2
动力臂l1
阻力臂l2

支点：杠杆可以绕其转动的点o
动力：使杠杆转动的力F1
动力臂：从支点o到动力F1作用线的距离l1
阻力：阻碍杠杆转动的力F2
阻力臂：从支点o到阻力F2作用线的距离l2
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。
我们在画力臂时候，需要三步：
1.找 找支点和力的作用线
2.作 过支点作力的作用线的垂线段
3.标 利用大括号标出l1,l2
当堂练习：
画出各力的力臂
O

O
F2
F1
F1

F2

作用在杠杆上的动力、动力臂、阻力、阻力臂要满足什么关系时，杠杆才能平衡？今天我们通过实验来探究杠杆的平衡条件。
实验目标：通过实验探究杠杆平衡条件。
实验器材：杠杆尺、支架（铁架台）、钩码
2、对上述问题，提出你的猜想：
3、引导学生思考：
（1）怎么测量动力和阻力大小？
（2）怎么改变动力和阻力的大小?
（3）怎么测量动力臂和阻力臂的大小？
4、教师设疑：杠杆尺未在水平位置静止时，能否直接来实验？
实验指导：
（1）把杠杆尺装在铁架台上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆水平静止。
（2） 在杠杆两端挂上不同数量的钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。此时杠杆两边受到钩码的拉力都等于钩码的重力。
设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把F1 ,l1,F2,l2的数值填入表格中。
（3）按照下表改变力和力臂的大小，再设计做两次实验，并把所得数据填入表格中。
（4）整理器材。
实验次数
右侧
左侧
动力F1/N
动力臂l1/cm
F1×l1
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
F2×l2
1
0.5
10

0.5

2
1
10

2

3
2
10

4

15

5

……

（5）处理实验数据。
在学生分组实验时，引导学生思考与讨论：
为什么实验的第一步是“调节杠杆在水平位置静止”？
（6）分析得出结论
根据实验数据，引导学生分析总结验证猜想，得出结论杠杆的平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×l1= F2×l2
讨论：①若l1 >l2，那么F1 ，F2谁大？
用较小的动力，克服较大的阻力 省力
② 若l1 <l2，那么F1 ，F2谁大？
用较大的动力，克服较小的阻力 费力
解疑：为什么实验的第一步是“调节杠杆在水平位置静止”？
一是方便测量力臂的大小;二是克服杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
当堂训练：1. 基础训练，89页4，6,7题。
作业：课本80页4题。

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板书设计
探究杠杆的平衡条件
一、杠杆
1、认识杠杆
支点：o
动力： F1 阻力：F2
动力臂：支点o到动力F1作用线的距离 阻力臂：支点o到阻力F2作用线的距离
2、杠杆的平衡状态
当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
二、实验：探究杠杆的平衡条件
动力 动力臂 阻力 阻力臂
记录实验结果
实验次数
右边
左边
动力F1/N
动力臂l1/cm
F1×l1
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
F2×l2
1
0.5
10

0.5

2
1
10

2

3
2
10

4

5

3、杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1 × l1 = F2 ×l2 ①l1 >l2， F1 < F2 ；②l1 <l2， F1 > F2