第4課時(shí) 杠桿學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知道什么是杠桿,能從常見(jiàn)的工具中辨認(rèn)出杠桿 2、知道杠桿的五要素 3、會(huì)畫(huà)杠桿的力臂 4、理解杠桿的平衡條件,并能用來(lái)解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 杠桿的定義、力臂的畫(huà)法、杠桿的平衡條件 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 力臂的定義及畫(huà)法 教具 杠桿、支架、鉤碼、尺、線等 學(xué)習(xí)方法 討論、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合 學(xué)習(xí)過(guò)程 一、導(dǎo)入新課 古希臘學(xué)者阿基米德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的棍,我就能搬動(dòng)地球”你知道這句話(huà)中的道理嗎?如中國(guó)的長(zhǎng)城,埃及的金字塔,這些建筑物用現(xiàn)代化的機(jī)械來(lái)修建都是十分困難的,古人又是如何做到的呢?原來(lái)杠桿在這里起了很大的作用,那么什么是杠桿? 二、 預(yù)習(xí)準(zhǔn)備 1、什么是杠桿?2、標(biāo)桿有哪五個(gè)要素? 3、如何探究標(biāo)桿平衡的條件? 三、學(xué)習(xí)交流與展示 (一)、杠桿 畫(huà)圖分析:以撬棒撬石頭為例,提問(wèn)、歸納總結(jié)杠桿的定義。 1、 定義:一根硬棒在力的作用下如果能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫杠桿. 學(xué)生再舉一些杠桿的實(shí)例:如活塞式抽水機(jī)、蹺蹺板 1、杠桿的五要素 支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫支點(diǎn),用字母O表示。 動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫動(dòng)力,用字母F?表示. 阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力,用字母F2表示. 那么要產(chǎn)生同樣的效果,施加力的大小、方向是否一樣呢? 讓學(xué)生按下圖分別操作并討論: (1)、分別按圖1三個(gè)位置沿圖示方向向下施力使杠桿靜止。 問(wèn):三次施加力的大小是否一樣?這說(shuō)明要使杠桿保持這種狀態(tài),力的大小跟什么有關(guān)? (2)、學(xué)生按圖2所示施加力使杠桿保持靜止,雖然作用點(diǎn)相同,即作用點(diǎn)和支點(diǎn)的遠(yuǎn)近相等但力的大小卻不同,且F1>F2,力的大小那跟什么有關(guān)呢? (3) 學(xué)生畫(huà)出過(guò)支點(diǎn)O作沿F1、F2方向的直線的垂線段,并標(biāo)上L1、L2。L1、L2哪個(gè)大?F1、F2哪個(gè)大? 歸納:力的大小不是跟支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離有關(guān),而是跟支點(diǎn)到剛才的直線的距離有關(guān)。我們把沿力的方向所畫(huà)的直線叫力的作用線,過(guò)支點(diǎn)到力的作用線的距離叫力臂。 動(dòng)力臂:支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離,用字母L1表示 阻力臂:支點(diǎn)到阻力作用線的距離,用字母L2表示 老師在黑板上畫(huà)出蹺蹺板的示意圖,并示范畫(huà)出杠桿的五要素。 學(xué)生練習(xí):畫(huà)出活塞式抽水機(jī)的動(dòng)力臂和阻力臂。 指 出: 通過(guò)支點(diǎn)的力力臂為零. (二)、杠桿的平衡條件 杠桿的平衡:就是杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線狀態(tài)。那么杠桿的平衡跟那些因素有關(guān)呢? 1、學(xué)生看實(shí)驗(yàn)步驟 2、未掛鉤碼前如何使杠桿的平衡條件?實(shí)驗(yàn)時(shí)為何要使杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)? 3、如何改變力的和力臂的大?。?/span> 4、學(xué)生按所發(fā)練習(xí)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,根據(jù)所處理得數(shù)據(jù)討論、總結(jié)得出杠桿的平衡條件
杠桿的平衡條件:動(dòng)力Í動(dòng)力臂=阻力Í阻力臂 字母表示: 思考:若F1ÎL1﹤F2ÎL2標(biāo)桿是否平衡?怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)?F1ÎL1﹥F2ÎL2呢? 四、反饋評(píng)價(jià) 1、作F1、F2力臂 1、 按要求完成實(shí)驗(yàn),并把相應(yīng)數(shù)據(jù)填入下表,以供分析支點(diǎn)右方鉤碼重作重力,g=10N/kg) ①、調(diào)節(jié)杠桿 ②、在杠桿左端10厘米處掛2個(gè)鉤碼,右端掛一個(gè)鉤碼,使杠桿平衡,應(yīng)掛在離支點(diǎn) 厘米處 ③、左端鉤碼個(gè)數(shù)不變,移到30厘米處,右端鉤碼位置不動(dòng),使杠桿平衡應(yīng) (填“加”或“減”) 個(gè)鉤碼,右端共幾個(gè)鉤碼 ④、兩邊在個(gè)各加一個(gè)鉤碼,使杠桿平衡,可使阻力臂為 厘米,動(dòng)力臂為 厘米(盡量取整數(shù))
結(jié)論:杠桿的平衡條件 。 2、試畫(huà)出羊角錘的力臂 4、如圖一輕質(zhì)杠桿OB長(zhǎng)40CM,靜止于水平位置,A為OB的中點(diǎn)G=20N,則力F=? 教后記 |
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