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1、第1節(jié) 杠桿
【教學(xué)目標】
知識與技能
1.能通過觀察生活和生產(chǎn)勞動中的各種杠桿,提取其共同特征,來認識杠桿。
2.能在杠桿上確認支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂。
3.會畫力臂
4.能理解杠桿的平衡條件
過程與方法
1.通過觀察和實驗,了解杠桿的結(jié)構(gòu)。
2.通過參與科學(xué)探究活動,能對杠桿的平衡進行猜想與假設(shè),并設(shè)計出實驗方案,對獲得的信息進行處理,得出杠桿平衡的條件。
情感、態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生探索杠桿在日常生活中應(yīng)用的興趣以及關(guān)注歷史、關(guān)注科學(xué)的意識。
【教學(xué)重難點】
教學(xué)重點:力臂概念的建立,杠桿平衡條件的探究及認識過程
教學(xué)難點:力臂的畫法及杠桿的運
2、用
【導(dǎo)學(xué)過程】
【創(chuàng)設(shè)情景,引入新課】
師:同學(xué)們,你玩過蹺蹺板嗎? 我們欣賞一段動畫,
(學(xué)生熱情高漲,興趣大增)
師:欣賞完動畫,我們來動動手,比賽拔釘子,介紹提供的各種器材,看那組用的方法的最多,最省力的是哪種方法?
師:在我們的日常生活中借助一些工具就能容易的完成一些活動
投影:日常生活中使用工具的畫面(撬棒、壓水井手柄,羊角錘撬釘子)
師:結(jié)合你看到的動畫及使用的工具找到這些工具的共同點
【自主預(yù)習(xí)案】
1、定義:在力的作用下能夠饒著 轉(zhuǎn)動的 叫杠桿。
2、五要素:支點指 ;動力是
3、 ;
阻力是 杠桿轉(zhuǎn)動的力;動力臂是 到 的距離;阻力臂是 到 的距離。
3.作杠桿五要素示意圖的步驟:先明確___________,再作出使杠桿轉(zhuǎn)動的力和阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力,即___________力和_________力,要注意,這兩個力都是杠桿受到的力,作用點就都應(yīng)在__________上;再由支點向這兩個力的作用線作_______線,分別標志出________到兩個垂足的距離,即為_____________和________________。
4.杠桿平衡是指杠桿處
4、于__________________狀態(tài)。
5.杠桿平衡條件又稱為__________________________,最早是由古希臘學(xué)者_____________總結(jié)出來的,其內(nèi)容為:______________________________,用字母表示為______________.
6.根據(jù)杠桿使用活力情況,可將杠桿分為三類:
省力杠桿:動力臂_____阻力臂,動力____阻力,如:_________________________;
費力杠桿:動力臂_____阻力臂,動力____阻力,如:_________________________;
等臂杠桿:動力臂_____阻力
5、臂,動力____阻力,如:_________________________;
【課堂探究案】
探究點1:力臂的畫法
關(guān)于力臂的概念,要注意以下幾點:
(1)力臂是支點到力的作用線的距離,力臂的數(shù)學(xué)模型就是點到直線的距離。其中“點”為杠桿的支點;“線”是力的作用線,即通過力的作用點沿力的方向所畫的直線。需要引起注意的是:千萬不能把力臂理解為“支點到力的作用點的長度”。
(2)作用在同一個點上的幾個力,若它們的方向不同,那么力臂一般不同。
(3)若力的作用線通過支點,那么這個力的力臂就一定為零。
力臂的作法:欲作力臂找支點,再作二力延長線,經(jīng)過支點作垂線,動阻力臂再分辨??珊営洖椋?/p>
6、一找點,二劃線,三作垂線段,四標符號。
具體方法:
(1)首先在杠桿的示意圖上,確定支點。
(2)畫好動力作用線及阻力作用線,畫的時候要用虛線將力的作用線適當延長。
(3)在從支點向力的作用線作垂線,在垂足處畫出直角,從支點到垂足的距離就是力臂。用三角板的一條直角邊與力的作用線重合,讓另一條直角邊通過交點,從支點向力的作用線畫垂線,作出動力臂和阻力臂。
(4)把支點到垂足的距離用大括號括出或帶有箭頭的線段勾出,分別用和表示。
例:下列關(guān)于的力臂的作圖中,正確的是(??? )
分析:A圖是從支點到力的作用點的連線,不是力臂;B圖是從支點到力的末端點的連線,也不是力臂;D圖是垂足
7、到力的作用點的連線,更不是力臂。因為它們都不符合力臂的定義。
答案:C
探究點2:探究杠桿平衡條件:
.⑴什么是杠桿的平衡狀態(tài):________________
⑵調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的方法:________________________
⑶為什么要在水平位置平衡?____________________________
(4)多次測量的目的:________________________
(5)實驗前沒有掛鉤碼時,小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾,則應(yīng)將左端的平衡螺母向 調(diào),使杠桿在水平位置平衡;這樣做的目的是
8、 ;_______________________________________.
(6)三次實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下:
實驗序號
動力F1(牛)
動力臂L1(厘米)
阻力F2(牛)
阻力臂L2(厘米)
1
2
4
2
4
2
4
6
3
8
3
8
4
6
甲
乙
①小明用如圖甲所示進行第3次實驗,彈簧測力計的所示如圖乙所示,則動力F1= N
②分析三次實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)第3次實驗中彈簧測力計示數(shù)偏大,檢測彈簧測力計發(fā)現(xiàn)完好無損,原因可能是
9、 。
(3)小明通過實驗探究,得出了杠桿平衡條件,內(nèi)容為__________________________.
【當堂訓(xùn)練案】
1.判斷下列說法是否正確
(1)一根硬棒就是杠桿(?。?
(2)杠桿可以是直的、彎的或者其他形狀的( )
(3)在力的作用下,能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿(?。?
(4)動力、阻力只能分別作用在杠桿支點的兩側(cè)(?。?
2.關(guān)于力臂,下面說法中正確的是(?。?
A.支點到動力作用點之間的距離叫做動力臂B.支點到動力作用線的距離叫做動力臂
C.力臂一定在杠桿上 D
10、.力臂的大小不可能為零
3.如圖中,杠桿剛好平衡,若要使A端下降,B端上升,可采用的辦法是:
(每個鉤碼的質(zhì)量相同)
A.兩邊各減少一個鉤碼 B.兩邊各增加一個鉤碼
C.兩邊都向左移動相同距離D.兩邊都向內(nèi)側(cè)移動相同距離
4.如圖所示的兩個杠桿,O是支點,請你判斷一下哪個杠桿能夠平衡?如果不平衡,它將順時針轉(zhuǎn)動,還是逆時針轉(zhuǎn)動?
5、如圖中,杠桿的一端A為支點,在它的另一端B用力F將掛在C點的物體抬起使杠桿處于水平狀態(tài).已知AC=15cm,CB=60cm,則動力F跟物重G之比是( ) A.1∶4 B.4∶1 C.1∶5 D.5:1
四、達標檢測:
1、在①釣魚竿
11、②天平 ③羊角錘 ④理發(fā)剪刀 ⑤縫紉機踏板 ⑥鍘刀 ⑦瓶蓋扳子等簡單的機械中,屬于省力杠桿的有 ,屬于費力杠桿的有 ,屬于等臂杠桿的有 .
2、下列關(guān)于杠桿的說法中,正確的是( )
A、杠桿只可以是直的 B、杠桿一定有支點
C、杠桿的支點可以不在杠桿上 D、杠桿的長度等于動力臂與阻力臂之和
3、在用扳手擰生銹的螺母時,工人師傅在扳手柄上套一節(jié)鐵管,這樣就能比較容易地擰下螺母,這樣做的物理原理是:( )
A、減小阻力
12、B、增大動力
C、增大動力臂以增大動力 D、增大動力臂減小動力
5、一支刻度準確的桿秤,若換了質(zhì)量較小的秤砣,用它來稱量物體質(zhì)量的結(jié)果:( )
B
C
O
A
A、比實際的大 B、與實際質(zhì)量相等
C、比實際質(zhì)量小 D、無法判斷
6、已知輕杠桿AOCB,支點為O,OA=CB=40cm,OC=30cm,且OA⊥OC,OC⊥CB,如在A點懸掛一重49牛的重物,則在B點至少要加 牛的力才能使杠桿AO保持水平,這個力的方向應(yīng)該
13、 。
7、一根粗細不均勻的木棒用細繩吊在O點處木棒恰能在水平位置平衡,若在O點處把棒鋸成兩段,則( )
A、細的一端較重 B、粗的一端較重 C、兩端一樣重
D、可能細的一端重,也可能粗的一端重,也可能兩端一樣重
8、一杠桿正處于平衡狀態(tài),如果在這個杠桿上再施加一個作用力那么該杠桿:
A、仍有可能平衡,只要這個力加在阻力這一邊
B、仍有可能平衡,只要該力加在動力作用點和阻力作用點之間
C、仍有可能平行,只要這個力的作用線通過支點
D、杠桿不可能平衡,因為多了一個力
9、關(guān)于力臂的下列說法中正確的是( )
A. 從支點到動力作用點的距離叫動
14、力臂
B. 從動力作用點到阻力作用線的距離叫動力臂
C. 從支點到阻力作用線的距離叫阻力臂
D. 從阻力作用點到動力作用點的距離叫阻力臂
10、所謂杠桿平衡是指杠桿處于 狀態(tài)或 狀態(tài)。杠桿的平衡條件是 ,字母表示式為 。
11、地面上有一根大木桿,抬起A端需用300N,抬起B(yǎng)端需用200N,這條木桿的 端較粗。
12、已知物體在月球上的重力大約是地球上重力的六分之一。做生意時,用同一桿秤在月球上稱質(zhì)量,和在地球上相比( )
A. 買方吃虧 B. 賣方吃虧
C. 雙方都不吃虧 D. 雙方都吃虧
13、一個杠桿在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài),則下列說法中正確的是( )
A. 這兩個力的大小一定相等 B. 這兩個力的力臂一定相等
C. 力臂較長的那個力較大 D. 兩個力和各自力臂的乘積一定相等
6、如圖,拉力F作用在杠桿中點B處,已知AC=1.8m, G=100N, 求拉力F.