第九章机械和功第1节杠杆第一课时杠杆及杠杆的平衡条件教学目标【知识与技能】1通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂2通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想和假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题【过程与方法】1通过观察和实验、感知杠杆，培养观察能力2通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力、收集信息和处理信息的能力【情感、态度与价值观】使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣重点难点【重点】杠杆平衡条件【难点】力臂的概念和画法教学过程知识点一杠杆【自主学习】阅读课本P9293，完成以下问题：1人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具，使工作更省力、更方便，这些工具统称为机械2杠杆是最简单的机械只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都可以看作杠杆【合作探究】探究一杠杆1如图所示，羊角锤的工作特点是什么？答：(1)材质偏硬(2)在力的作用下绕某一点转动2用长木板绕固定点转动，能撬动重物吗？说明了什么？答：能撬动；说明物体只要是硬的就行，跟形状无关3什么是杠杆，其定义内容是什么？答：我们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫作杠杆4生活中常见的杠杆有哪些？答：常见的杠杆有钢丝钳、杆秤、瓶盖起子、道钉撬、火钳、独轮车等演示杠杆的五要素支点(O)：杠杆绕着转动的支撑点动力(F1)：使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离1如何确定杠杆的五要素？答：找出支点的位置；确定动力、阻力；从支点作动力、阻力作用线的垂线，标垂足，确定动力臂和阻力臂2如图杠杆OB可绕O点转动，在力F的作用下在水平位置平衡，画出力F的力臂L及杠杆的重力答：【教师点拨】对杠杆五要素的理解：(1)三点的统一性：支点、动力的作用点、阻力作用点一定在同一杠杆上，且可以在杠杆的任意位置(2)两力的相对性：动力和阻力是相对而言的，不论是动力还是阻力，杠杆都是受力物体，动力和阻力的作用效果正好相反(3)力臂的可变性：力臂可以在杠杆上，也可以不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零(4)力的作用线：过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线(用虚线表示)【跟进训练】关于杠杆，下列说法中正确的是(C)A杠杆一定是一根直的硬棒B杠杆的支点一定在杠杆上，且在杠杆的中间位置C力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上D作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力相反知识点二杠杆的平衡条件【自主学习】阅读课本P9394，完成以下问题：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，称为杠杆的平衡状态【合作探究】探究二杠杆的平衡条件杠杆的平衡跟哪些因素有关呢？答：猜想假设：类似于二力平衡条件，杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂可能存在某些数学运算相等的关系实验设计：利用下图所示装置，多次调节钩码个数及位置，使杠杆平衡，记录并分析数据，得出结论实验过程：调节平衡螺母，使杠杆水平平衡在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录表格中实验数据：次数动力F1/N阻力F2/N动力臂L1/m阻力臂L2/m10.51.00.20.121.51.00.20.332.04.00.20.1数据分析：由表格中的数据可知，动力与动力臂的乘积恰好等于阻力与阻力臂的乘积实验结论：杠杆平衡时，动力动力臂阻力阻力臂；即F1L1F2L2.【教师点拨】1实验开始时调节杠杆平衡的方法：左高左调，右高右调2进行多次实验的目的是避免出现偶然性，使结论更可靠而不是为了减小误差3实验中让杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接从杠杆上读出力臂杠杆平衡时，如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一【跟进训练】杠杆平衡时，动力F1的大小为10 N，动力臂L1为0.2 m，阻力臂L2为0.5 m求阻力F2的大小解：由题意可知，F110 N，L10.2 m，L20.5 m，由杠杆的平衡条件可得：F1L1F2L2，则F210 N4 N课堂小结1杠杆(1)定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒称为杠杆(2)杠杆的五要素2杠杆的平衡条件：F1L1F2L2练习设计完成本课对应训练