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1.杠杆知识与能力1.知道什么是杠杆。2.知道杠杆的三点、两力、两臂。3.理解力臂概念并能正确画出动力臂和阻力臂。理解杠杆平衡条件（动力×动力臂=阻力×阻力臂）过程与方法1.通过观察和实验，了解杠杆的结构。2.通过探究了解杠杆的平衡条件。情感、态度、价值观通过了解杠杆的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。教学重点、解决办法理解杠杆平衡条件并能运用解决简单问题能力解决办法：通过探索性实验总结出来教学难点、解决办法能够正确画出动力臂和阻力臂的示意图，且能正确找出各种器具的支点。解决办法：由实验、再结合图形得到。教具：抽水机模型、瓶起子、镊子、扳手、羊角锤、天平等，细线探究性实验：杠杆平衡、杠杆和支架（带刻度）、钩码若干课型：探究型教学设计教学环节教师活动学生活动设计意图引入新课1、（出示一瓶饮料）请一位同学上来帮忙打开瓶盖。先让学生直接用手开，产生困难后让学生回忆生活中解决途径，再提供起子。指出起子是一种简单机械，是杠杆的一种。2、出示一些日常生活用的工具，请同学说出这些工具的名称和用途？（指甲剪、起子、剪刀、钳子、食品夹）（展示观察图片：缝纫机、抽油机、显微镜）这些物体也是机械，不过比较复杂，称为复杂机械．3、创设问题情景：请用不同的方法把木板中的钉子拔出来？（探究）要求现场演示（课件演示拔钉子的过程加深印象）根据生活经历，考虑解决问题的方法及需要提供的工具。明白这些能给我们提供方便的工具都称为机械．此活动的主要目的是活跃课堂气氛，引入课题。再现生活情景，拉近物理与生活的距离，激发学习的兴趣。探究杠杆1、认识杠杆多媒体演示撬石头的撬棒．小时侯玩的跷跷板活塞式抽水机的手柄滑动的船浆（探究）学生分组讨论这些杠杆有什么共同点？且总结出杠杆的特点2、杠杆的七要素三点：支点、动力作用点、阻力作用点二力：动力；阻力二臂：动力臂；阻力臂3、课件展示几种杠杆的实物图，画出杠杆的示意图4、示范画杠杆的力臂通过比较它们使用过程的相同点，概括出杠杆的特点，由此总结出杠杠杆的定义结合实物要能准确找出杠杆的七要素要求学生举出生活中的杠杆通过观察事物和图片，丰富学生的感性认识。理论联系实际，体现从物理走向生活的理念。探究杠杆平衡条件1、创设问题情景演示：用直尺、双面刀片、橡皮擦、硬币组装一个杠杆，将直尺调整到平衡状态。改变硬币的个数及位置，再次调节平衡，由此引出a什么是杠杆的平衡状态？b杠杆的平衡条件是什么？2、引导学生按课本提示独立完成探究过程。引导学生分析实验结果，找出杠杆平衡条件，且找出不平衡的原因。课件展示设计表格及结论观察演示小实验，并思考杠杆平衡有什么特点？讨论：使杠杆平衡的方法猜想：杠杆平衡的条件学生进行实验验证猜想课堂讨论各自的实验结果，找出杠杆的平衡条件。学生充分讨论、交流探究结果。通过这一过渡小实验，既可以激趣，又可以降低后面设计实验的难度。培养学生整理数据、分析问题、归纳结论的能力和交流合作意识。小结、延伸课件展示本次课主要内容拓展：1、组织学生讨论为什么用杠杆可以搬运巨大的石料？2、尽可能多的搜集生活中不同类型的剪刀，利用所学知识分析它们在应用时有何不同？说说本节课你学到了什么？学生讨论分析古代中国人和埃及人是如何利用杠杆搬运巨大的石料修筑长城和金字塔的？并说出从中体会到什么？让学生进一步体会到物理是有用的。3、分析指甲剪是否是杠杆？2.杠杆的平衡【教学目标】一、知识与技能知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。二、方法与过程经历“探究杠杆平衡条件”的过程，参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学习分类的方法。三、情感态度价值观体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。【教学难点】1.设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案；2．力臂的确定．【教学重点】探究杠杆平衡条件。【教学方法】实验探究，引导创新。【教学过程】一、引入新课同学们，我是阿基米德，已经两千多岁。在两千多年前，我说过“给我一个支点，我可以撬动地球。”两千多年来，我没有将地球撬动，这是事实，这并不是我的错，因为我没有找到一个合适的支点。可是，许多爱嚼舌头的人硬说我是在吹大话，在说谎。我这个两千多岁的人实在受不了这样的委屈。今天，我请大家帮我伸冤，你们愿意吗？大家有信心吗？要想帮我伸冤，实际很容易，只需弄清杠杆的平衡条件即可。二、新授杠杆是一种古老而简单的机械，许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起，了解机械与人的关系。（板书）1．认识杠杆让学生展示自带的杠杆（铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等）并说出其应用及特征。讨论、归纳各种杠杆的共同特征：（板书）在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆。出示图片：猿人移动石块置疑：古猿要把大石块移动，用木棍捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？置疑：古猿用的木棍是杠杆吗？铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等是不是杠杆？置疑：为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方？而不放到离石块远一些的地方？（板书）2．认识杠杆的几个概念介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。强调力臂的画法：·找支点；·画出动力和阻力的作用线；·过支点向力的作用线作垂线，垂线的长度即是力臂。概括为：一找点二画线三作垂线段。用橡皮、笔、书、直尺设计一个杠杆探究支点在不同位置时动力的大小情况。结论：动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力。所以人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方，增大动力臂、减小动力。（1）提出问题大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢？（板书）3．杠杆的平衡条件（2）猜想与假设让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡。学生可能给许多种猜想如：①F1+L1=F2+L2②F1/L1=F2/L2③F1-L1=F2-L2④F1×L1=F2×L2教师带领学生分析以上猜想，甄别那是明显错误的猜想，如①F1+L1=F2+L2③F1-L1=F2-L2，力和力臂单位不一样是不能加减的。将学生分成两部分分别探究②F1/L1=F2/L2④F1×L1=F2×L2（3）制定计划与设计实验设计实验方案：（引导学生讨论，实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道。实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案。）实验目的：探究杠杆的平衡条件实验器材：杠杆、铁架台、钩码实验步骤：①如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；※为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢？（因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出．）※调节杠杆平衡的方法：左沉右旋右沉左旋②在杠杆两边挂适当钩码，并移动钩码位置，使杠杆在水平位置再次平衡，计算两力的大小，并读出两力臂的值，将力和力臂的数值填入表中；（重复3次）（4）进行实验与收集证据实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123分析判断：在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2的结论，要求学生认真分析数据，找到出错的原因，为以后的学习和工作打下坚实的基础。（5）讨论、交流、合作你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？（6）得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1=F2×L2）（板书）4．杠杆的分类告诉学生分类首先要制定分类原则，然后按原则分类。无论学生怎样分类，只要符合分类原则，都应充分肯定。5．作业设计：在如图所示的实验装置中：（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左边下倾，这时可以将杠杆右端的螺母向边旋一些，使杠杆水平平衡。（2）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上的点是等间距的，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆水平平衡？请设计出两种方案。（1）；（2）。3.滑轮滑轮是一个周边有槽，能够绕轴转动的小轮。由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（绳、胶带、钢索、链条等）所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械叫做滑轮。材质木滑轮、钢滑轮和工程塑料滑轮；使用方法定滑轮、动滑轮以及动、定滑轮组成的滑轮组；数目单滑轮、双滑轮、三滑轮、四滑轮以至多轮等多种；作用导向滑轮、平衡滑轮；连接方式吊钩式、链环式、吊环式和吊链式。滑轮定滑轮定义塑料滑轮轴承使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。特点定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可改变作用力方向.杠杆的动力臂和阻力臂分别是滑轮的半径，由于半径相等，所以动力臂等于阻力臂，杠杆既不省力也不费力。通过定滑轮来拉物体并不省力。通过或不通过定滑轮，弹簧测力计的读数是一样的。可见，使用定滑轮不省力但能改变力的方向。在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。原理定滑轮实质是个等臂杠杆，动力臂（L1)、阻力臂(L2)都等于滑轮半径。根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。动滑轮定义滑轮定义1：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。定义2：若将重物直接挂在滑轮上，在提升重物时滑轮也一起上升，这样的滑轮叫动滑轮.特点动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省1/2力多费1倍距离.使用动滑轮能省一半力，费距离。这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离。轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。它是变形的不等臂杠杆，能省一半力(不考虑滑轮的重力与摩擦力的情况下)，但不改变用力的方向。使用动滑轮能省一半力，费距离。这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半。使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离是钩码升高的距离的2倍，即费了距离。不能改变力的方向。随着物体的移动而移动。原理不改变力的方向，动滑轮的原动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。（省力）滑轮组定义滑轮组：由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，既省力又可改变力的方向.用途为了既节省又能改变动力的方向，可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。省力的大小使用滑轮组时，滑轮组用几段绳吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。特点滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段，而绕过定滑轮的就不算了.使用滑轮组虽然省了力，但费了距离，动力移动的距离大于重物移动的距离.费距离的多少主要看定滑轮的饶绳子的段数.用滑轮组做实验，很容易看出，使用滑轮组虽然省了力，但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。关系几个关系（滑轮组竖直放置时）：（1）s=nh(2)F=G总/n（不计摩擦）其中s：绳端移动的距离h：物体上升的高度G总：物体和动滑轮的总重力F：绳端所施加的力n：拉重物的绳子的段数F=1/n×（G物+G动）在进行连接滑轮组时，要一个动滑轮一个定滑轮的连，否则将连接失败根据F=(1/n)G可知，不考虑摩擦及滑轮重，要使2400N的力变为400N需六段绳子，再根据偶定奇动原则，有偶数段绳子，故绳子开端应从定滑轮开始，因为要六段绳子，所以需要三个并列的整体动滑轮，对应的，也需要三个并列的定滑轮，从定滑轮组底部的勾勾处绕起，顺次绕过第一个动滑轮，第一个定滑轮，第二个…直到最后一段绳子绕过第三个定滑轮，此时绳子方向即向下，且会使拉力为400N（不考虑摩擦与滑轮重）轮轴轮轴的定义由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。轮轴的实质能够连续旋转的杠杆，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。轮轴的平衡条件如图所示，R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，根据杠杆的平衡条件有：F1R=F2r（动力×轮半径=阻力×轴半径）。外环叫轮，内环叫轴外环叫轮，内环叫轴。轮轴两个环是同心圆。由上式可知：当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；动力作用在轴上则轮轴