11.1 杠 杆（教案）2024-2025学年度教科版物理八年级下册.docVIP

1杠杆

素养目标

1．物理观念：

(1)知道杠杆及杠杆相关的概念。

(2)知道杠杆的平衡条件及其表达式。

(3)能从常见工具和简单机械中识别出杠杆并能进行分类。

2．科学思维：

(1)通过对实例进行分析，结合示意图建立杠杆的模型，掌握力臂的画法。

(2)通过观察实验现象和分析实验数据，推理得出杠杆的平衡条件。

(3)通过模型结合杠杆平衡的原理进行分析并能解决相关问题。

3．科学探究：经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法，提高实验探究能力和思维能力。

4．科学态度与责任：

(1)通过从生活中的实例中建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法，总结成功的经验。

(2)通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，加强学生之间的相互协作精神。

教学重点和难点

教学重点：杠杆的平衡条件及杠杆的分类。

教学难点：力臂的概念和画法；利用杠杆的平衡条件解决实际问题。

教学过程

情景导入

通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的主要贡献有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”

置疑：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗？

阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆，也就是这节课要研究的问题。

多媒体展示：古埃及人建造金字塔时利用简单机械搬动巨大石块；我国古代利用桔槔在井上汲水；在现代建筑工地上，人们利用挖土机、起重机、吊车、钳子等工具进行劳动；让学生找出它们的共同特点。通过这些实例，有效地引起学生的注意，从而导入新课。

教学活动

一、杠杆

要求学生阅读教材P86-87，观察“生活中常见的杠杆”，如图11-1-3所示。

要求学生举出其他生活中的杠杆。

学生分析、讨论，举例。

找出图中杠杆的共同特征——都绕一固定点转动。

教师出示羊角锤，分析使用时有一固定点。要求学生分析其余杠杆的固定点。

得到杠杆概念：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。

“硬杆”指在力作用下不易发生形变的受力的杆状物体，可以是直的也可是弯的，形状也可以是各种各样的，可是方的、圆的等。

要求学生再举其他例子。例如：用来拧螺母的扳手可以使我们轻易地将螺母拧紧或拧松；订书机可以很方便地把纸装订在一起。

二、杠杆的平衡条件

出示杆秤，对杆秤进行分析，画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

使用杆秤称水果，要求称不等量的水果，请一位学生上来演示。

置疑：你为什么要这样称？对，我们要使杠杆达到平衡。

杠杆的平衡与哪些因素有关，有什么样的关系？

与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。

1.杠杆平衡。

当动力和阻力对杠杆的转动效果相互抵消时，杠杆将处于平衡状态，这种状态叫作杠杆平衡。

（1）如图（a）是一个平衡的杠杆，移动一边钩码的悬挂点，会产生什么现象？

（2）如图（b）所示，用带杆的滑轮向左或向右推动右边挂钩码的悬线，改变作用力的方向，这时会产生什么现象？

结论：杠杆的平衡不仅与动力和阻力的大小有关，还与力的作用点及力的作用方向有关。

2.杠杆五要素。

认识杠杆的几个概念：

（1）支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。

（2）动力(F1)：使杠杆转动的力。

（3）阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。

（4）动力臂(L1)：支点到动力作用线的距离。

（5）阻力臂(L2)：支点到阻力作用线的距离。

力臂是支点到力的作用线的距离，作力臂的步骤：

（1）找准支点。

（2）沿力的方向作出力的作用线。

（3）从支点向力的作用线画垂线。

（4）标出力臂。

教师列举杠杆撬石块的例子分析五个概念。画出杠杆撬石块中的各种物理量。如图所示。

支点是杠杆绕着转动的固定点，在分析支点时，我们可以假想杠杆发生转动，杠杆围绕哪一点转动，哪一点就是支点。如图所示，我们假设杠杆在动力作用下做逆时针转动，其中O点是不动的，所以O点就是支点。

力的作用线就是从力在杠杆上的作用点起，沿力的方向所画的直线，如图所示，动力的作用线是从A点起沿F1方向的直线。

从支点O向动力F1的作用线所画的垂线就是动力臂L1，从支点O向阻力F2的作用线所画的垂线就是阻力臂L2了。画力臂实际上就是作一个点到一条线的垂线，只要把平面几何中作“点到直线的距离”的方法迁移过来，就不难解决力臂作法这一难点。

必须明确：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，如图所示，不能把OA和OB作为动力臂和阻力臂。

例题：在黑板上画出各杠杆的示意图，画出它们的支点、动力和阻力。如：铡刀、瓶盖起子、独轮车、铁锹等。

由4名学生分