第2课时 杠杆的分类和综合运用(导学案) 联系客服

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第2课时 杠杆的分类和综合运用

课题 杠杆的分类和综合运用 课型 新授课 知识与技能 1.能根据一定的标准对杠杆的使用、特点以及作用效果等进行分类.

2.知道生活中杠杆的一些应用,进一步巩固学习杠杆的相关知识. 1.能从常见的工具和器械中识别杠杆的种类,了解杠杆的应用. 教学过程与方法 2.学会分析实验现象,寻找数据间的规律,从中归纳出实验结论的

目标 一般方法. 情感、态度 关心生活生产及自然现象中杠杆的使用,乐于在周围生活中发现和

与价值观 分析各种杠杆,培养利用杠杆方便自己工作的意识,认识科学探究

中必须有合作精神. 教学重点 杠杆的分类与识别. 教具准备 多媒体课件. 教学能正确地在周围生活中发现和分析各种杠杆,教学 难点 具有利用杠杆方便自己工作的意识. 课时 1课时

1.省力杠杆的动力臂大于阻力臂,能省力,但费距离. 课前2.费力杠杆的动力臂小于阻力臂,不能省力,但省距离.

预习 3.等臂杠杆的动力臂等于阻力臂,不省力也不费力,不省距离也不费距离.

4.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,有时人们使用动力臂比阻力臂 长的杠杆是为了省力;有时却要使用费力杠杆,为了省距离.

巩固教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地 复习 挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.

新课教师播放古代中国人修建万里长城(如图甲)、古埃及人修建金字塔(如图 导入 乙)的画面,播放现代机械表、点焊机器人的画面.

教师引导学生思考:中国人修建万里长城、古埃及人建金字塔时都利用了杠 杆,这些杠杆有什么特点,又有什么作用呢? 学生积极讨论并发言:我猜它们可以省力. 大家先不要着急,等我们学完这节课后,你就知道了. 进行知识点1杠杆的分类 新课 教师实物演示:①用开瓶器开瓶盖;②用指甲钳剪指甲;③用羊角锤拔钉子;④用镊子夹砝码;⑤用筷子夹东西. 教师用多媒体展示其各自对应杠杆的示意图,引导学生对它们进行分类,并 1

教师出示天平,引导学生分析得出天平的横梁属于杠杆,并画出天平杠杆的

示意图. 规律总结: 教师提出问题:为什么当天平横梁平衡时m物=m码? 质地均匀的杠杆,其重学生讨论、交流得出结论:是因为天平杠杆的特点是l左=l右(等臂).由杠(1)

杆平衡条件F左×l左=F右×l右知:G物=G码.(让学生进一步理解天平的工作心在杠杆的几何中心.一般

情况下,杠杆作为一个整体,原理) 但在考虑杠教师总结:天平是生活中常见的第三类杠杆——等臂杠杆,它的特点是:不确定一个重心;

杆各部分对杠杆平衡的影响省力也不省距离,l1=l2. 注意:生活中的其他质量工具虽然有的利用了杠杆原理,但却不是等臂杠杆,时,将杠杆分为以杠杆支点如杆秤和台秤,若把秤砣的重力作为动力,则它的横梁是一个省力杠杆.秤砣本身为界的两部分,各确定一个

重心,如图所示. 的质量一定小于砣面上标出的质量. 分析它们的动力臂与阻力臂的大小关系、动力和阻力的大小关系. 学生思考、讨论、交流,得出结论: 进行知识点2杠杆的综合运用 教师引导学生回忆杠杆平衡条件的计算公式,并可通过适当的例题让学生理新课 解杠杆的综合运用,并做一些巩固提升的练习题. 例题1(用多媒体展示)(易错题)如图所示,人的体重为600N,人用扁担所挑物重100N.不计杠杆重.CO=BO,则人肩头所受压力为 N,人对地面的压力为 N.

(2)轻质杠杆的重力不计. 知识总结:

由于杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,作用在杠杆上的动力F1?动力F1最小,通常有两种方法:一个是在阻力F2和阻力臂l2一定的情况下,增大动力臂l1,要使动力最小,则要l1最大.以支点到力的作用点间的线段长作力臂是最长的力臂,相应的动力最小;另一个是在阻力F2和动力

的是,要求人对地面的压力时,不能误以为此时的压力为200N+600N=800N,而臂l1一定的情况下,减小阻

应将人和物作为一个整体,地面受到人和物对它的压力,即N??G人?G物 力臂l2,l2越小,所需的动

力F1就越小.

=600N+100N=700N.(本题是一个难度稍大的综合题,它考查了力的平衡、杠杆

平衡等相关知识,教师讲解时速度要放慢,帮助学生理解) 解析:要求人肩头所受的压力,即求人的肩头对扁担的支持力N,将扁担看作一根杠杆,以C点作为支点(注意:要分析人的肩头对扁担的支持力时,必须以C点作为支点,而不能以O点作为支点,若要求人对C点的作用力时,则应以O点为支点,分析不同的力时,选择的支点是不同的),以人的肩头对扁担的支持力N作为动力F1,重100N的物体的重力作为阻力F2,由CO=BO可得CO∶CB=1∶2,由杠杆平衡条件知F1?N?l2?CB?2 ,则N=2G=200N,值得注意F2Gl1CO1 F2l2,要让l1 2

答案:200 700 教学板书 通过本节的学习,我们了解了杠杆可以分成三种:①省力杠杆(l1>l2,F1F2,费力,但省距离)、③等臂杠杆课堂(l1=l2,F1=F2,既不省力,也不省距离),我们也熟悉了生活中一些常见的杠杆,小结 并对它进行了分析,了解了它们的广泛应用,最后我们还学习了杠杆的综合运用,并做了相关练习,解决了实际生产、生活中的一些问题. 动手动脑学物理(P80) 1.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆.在图12.1-5中,哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆?要剪断铁片,应该使用哪种剪刀?剪纸时应该使用哪种剪刀?修剪树枝时应使用哪种剪刀?为什么? 3.图12.1-7为指甲剪的示意图,它有几个杠杆?分别是省力杠杆,还是费力杠杆? 1.解答:在题图中,从左至右第1把、第3把是省力杠杆,第2把是费力杠杆.要剪断较硬的物体,应使用刀把长、刀口教材较短的省力剪刀,即第1把剪刀;剪纸时,应使用刀把短,习题刀口长,费力但省距离的剪刀,即第2把剪刀;修剪树枝,解答 既要省力,又要有很大的开阖度,应用从左至右第3把剪刀. 3.解答:指甲剪上有三个杠杆ABC、OBD和OED,其中ABC是省力杠杆,OBD和OED是费力杠杆. 解析:杠杆ABC的支点是B,动力作用在A点,阻力作用在C点,显然使用时,动力臂长于阻力臂,故为省力杠杆.杠杆OBD和OED的支点是O,其中杠杆OBD的动力作用在B点,阻力作用在D点,杠杆OED的动力作用点在E点,阻力作用在D点,显然二者的阻力臂大于动 力臂,故为费力杠杆. 例题2(用多媒体展示)人体内也存在杠杆.当人踮脚时是靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图所示,若某人重为500N且AO=2BO,则双脚同时踮起时,两只脚的腓肠肌的作用力是 N. 难题解析:本题考查人体结构中的杠杆,人踮脚时,重力位解答 于力与支点O之间,小腿的腓肠肌是提起人体重的力,足的大部分形成杠杆,跖趾关节起支点的作用.本题的杠杆可简化为下图所示.

规律总结:

判断杠杆类型的方法: 方法一:首先找到支点,分析哪个力是动力,哪个力是阻力,比较动力臂跟阻力臂的长短,确定杠杆的类型. 方法二:设想让杠杆绕支点转动,比较动力作用点和阻力作用点移动的距离,确定杠杆类型,如果动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,即为省力杠杆,反之为费力杠杆.

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难题 解答 由于人是双脚同时踮起,则每只脚需要承担250N的重力,由于AO=2BO,由杠

杆平衡条件可得F支1?BOAO?12,F?11支4G?4?500N?125N. 2G答案:125

布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并提醒学生预习下一课时的内容。

1.在对杠杆进行分类时,教师可以举学生生活中熟悉的三种类型杠杆,如省力杠杆:钢丝钳,费力杠杆:筷子,等臂杠杆:天平,画出它们的示意图并让学生指出这三种杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂.作杠杆示意图时,应该要求学生画得规范,力和力臂尽量按实际比例,标明杠杆的五要素,养成良好的作图习惯. 2.教学过程中学生可能会说省力杠杆是最好的杠杆,费力杠杆不好,教师可以通过分析用钓鱼竿钓鱼、缝纫机踏板、筷子等,让学生知道费力杠杆费了力却省了距离,使工作方便;而省力杠杆虽然省力但费了距离等. 教学教学过程中老师的疑问: 反思 教师点评和总结

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