9.1　杠杆（教案）2024-2025学年度北师大版物理八年级下册.docxVIP

第一节杠杆

1．物理观念：

(1)知道杠杆及与杠杆相关的概念。

(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辨别出杠杆并进行分类。

(4)了解轮轴的特点及应用。

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。

(4)通过学习轮轴的工作特点，分析模型，进一步掌握用观察、对比、推理论证来研究问题的方法。

3．科学探究：经历探究杠杆的平衡条件的过程，学会制订方案、收集证据、分析与论证、归纳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)通过生活中的实例来建立杠杆模型，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，主动参与科学探究，增强交流与合作的意识，加强相互协作精神。

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。

铁架台、钩码、细绳、等分刻度的匀质木尺、多媒体课件等。

观看视频讲解

利用多媒体播放小朋友玩跷跷板和赛艇运动员划船的视频。

思考：请同学们观察，跷跷板和船桨在使用时有什么共同的特点？

学生回答：在力的作用下，能绕着固定点转动。

教师总结：我们把这种工具称之为杠杆，杠杆是一种简单机械，它们在我们生活中的应用十分广泛，如撬石头的撬棒、扁担，甚至连剪刀、铁锹都是杠杆的应用。今天，我们就来学习“杠杆”。

探究点一杠杆的特点

观察：如图所示。

提出问题：撬棒、羊角锤、瓶起子、指甲剪在使用过程中有什么共同的特点？

归纳总结：我们把这种利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械叫作杠杆。

过渡提问：观察如图所示的杠杆，你能指出它的特点吗？

归纳总结：杠杆的五要素。

(1)杠杆可以绕其转动的点O，叫支点。

(2)驱使杠杆转动的力F1，叫动力。

(3)阻碍杠杆转动的力F2，叫阻力。

(4)支点O到动力F1作用线的距离L1，叫动力臂。

(5)支点O到阻力F2作用线的距离L2，叫阻力臂。

探究点二杠杆的平衡条件

观察：如图所示。

提出问题：什么是杠杆平衡？

归纳总结：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动，称为杠杆平衡。

实验探究杠杆在什么条件下平衡。

实验装置：如图所示。

【制订方案】(1)实验前，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样便于测量出动力臂和阻力臂。

(2)先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆再次在水平位置平衡，并将实验数据填写到实验表格中。

(3)重复实验步骤(2)两次，并将实验数据填到实验表格中。

【收集证据】

实验序号

动力F1/N

动力臂L1/m

阻力F2/N

阻力臂L2/m

1

2

3

【分析与论证】比较动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的大小关系，分析得出结论。

根据上述实验数据得出结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。若用F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力、阻力臂，杠杆平衡条件可表示为F1·L1＝F2·L2。

提出问题：此实验多次测量的目的是什么？

归纳总结：多次实验得出普遍规律。

过渡提问：如图所示，我们身边的杠杆很多，有的可以省力，有的可以省距离。你能对它们进行简单的分类吗？它们分别有什么特点呢？

归纳总结：(1)省力杠杆——动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但要费距离。

(2)费力杠杆——动力臂小于阻力臂的杠杆，可以省距离，但要费力。

(3)等臂杠杆——动力臂等于阻力臂的杠杆；既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。

观察：如图所示。

提出问题：整个指甲剪由几个杠杆组成？

归纳总结：整个指甲剪由3个杠杆组成，其中有1个省力杠杆，2个费力杠杆。

探究点三杠杆平衡条件的应用

观察：如图所示。

提出问题：人推车需要经过障碍物A，B轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？

归纳总结：此时小车是一个费力杠杆，支点在C。

提出问题：人推车需要经过障碍物A，C轮过障碍物时，小车可以看作是一个什么杠杆？支点在哪？

归纳总结：此时小车是一个省力杠杆，支点在B。

观察：如图所示。

提出问题：杠杆是怎样平衡和运动的？

归纳总结：当杠杆F1L1≠F2L2时，杠杆不能处于平衡状态，将“顺着”力和力臂乘积大的一端运动。直到F1L1＝F2L2，杠杆重新平衡。

观察：如图所示。

提出问题：什么情况下动力最小？

归纳总结：根据F1L1＝F2L2，杠杆平衡时，在阻力、阻力臂不变的情况下，动力和动力臂成反比，即动力臂最大时，相对应的动力最小。

探究点四轮轴

观察：如图所示。

提出问题：什么是轮轴？

归纳总结：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。习惯上把大轮叫轮，小轮叫