科学探究 杠杆的平衡条件一、教学目标：1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。2、知道有关杠杆的一些名词术语，理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。3、理解杠杆的平衡条件，并能用来解决简单的问题。二、教具：杠杆、支架、钩码、尺、线等三、复习请画出下面点到线的距离。（学生板演）四、导入古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗？在这句话中“一个立足点，一根长棍”指的是什么呢？对，这我们这一节课要学习的杠杆。（板书课题）五、新授师：那么什么是杠杆呢？（一）杠杆定义同学们请看：（教师演示）我们来模拟一个日常生活中的一种现象，怎样用一支棍撬起一块大石头？（模拟撬粉笔盒）师：在模拟这个过程中，我们用了一支硬棒，而且在撬起过程中这支硬棒在一个力的作用下，绕着一个固定的点转动，象这样的一支硬棒叫杠杆。（板书定义）同学们能否利用手边的刻度尺来做一个杠杆撬起你的书本呢？（学生实验）师：你能举出几种在日常生活当中见过的杠杆吗？（学生举例）出示投影片：起子、铡刀、羊角锤、抽水机柄、剪甲刀等。教师指出，这些都是杠杆，然后让学生找出它们的共同点：一支硬棒，在力的作用下，能绕固定点转动。需要注意的是杠杆并非一定是直的。（二）杠杆的五个要素：师：其实在三千多年前，古埃及人就开始利用杠杆了（看图13-1），那么他们利用杠杆的目的是什么呢？（学生答，省力）对，我们利用杠杆时一般都是为了省力，那么杠杆为什么省力呢？要想知道原因，需要了解几个有关于杠杆的名词。我们以刚才的撬棍为例来学习这几个名词，为了学习的方便，我们可以把这个图画出来。（教师示范讲授）1、支点：杠杆绕着转动的点（O）（用红笔标出）2、动力：使杠杆转动的力。（F1）注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。（教师演示）3、阻力：阻止杠杆转动的力。（F2）同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。（教师演示）4、动力臂：从支点到动力作用线的距离。（l1）动力作用线的定义在课本的下面（学生阅读）在我们这个例子中，如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）我们把从支点到动力作用线的距离，叫动力臂。5、阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。（l2）那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）师：我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。现在我们来练习画一个（出示投影）（三）实验：研究杠杆的平衡条件学习完了杠杆的五个要素后，我们来通过实验研究一下杠杆为什么能用较小的力，产生较大的力。首先请同学们来阅读一下课本第五自然段，找出我们这个实验的实验目的，实验器材。（学生阅读并找学生说出）师：我们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的，所谓的平衡指的是杠杆在水平位置上静止，或匀速转动。在我们这个实验中的第一步应该把杠杆在水平位置上调平，为什么这样做，请同学们思考一下（解释原因）。请同学们观察一下，如何才能达到这一目的呢？（找学生起来说做法，教师演示）师：那么在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？（学生回答）实验的第二、第三步应该怎么办，请同学们继续看书。师：在这个实验中我们要做几次？我们用什么来当动力和阻力？为了统一一下标准，我们把支点右边的钩码当动力，支点左边的钩码当阻力。在这三次实验中同学们可任意的取三次值，让杠杆达到平衡。我们前后位每四人一组，每组出一名同学负责随时记录数据。好现在请同学们按照课本上的实验步骤开始做实验。（学生实验，教师巡回指导）找一组的实验数据投影，并分析数据。师：在这三次实验中，同学们能否找出一个规律来？（请学生回答）动力动力臂=阻力阻力臂师：对，这就是我们这一节课要研究的杠杆平衡条件。（板书）杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂如果用字母表示的话这个公式可以写成：F1l1=F2l2这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。这个关系式也可以写成下面的形式：F1/F2=l2/l1也就是说，当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大，所用的力就越小，这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。六、小结在这一节课中我们主要学习了那些知识，请同学们来总结一下（学生总结