第1課時杠桿及其平衡條件1知道什么是杠桿，能從常見工具中辨認出杠桿。2能夠辨認出支點、動力、阻力，會確定動力臂和阻力臂。3通過觀察與實驗，探究并理解杠桿的平衡條件，并能進行簡單計算。1通過認識生活中的杠桿、認識杠桿五要素的過程，體會科學(xué)抽象的方法。2經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程，學(xué)會分析實驗現(xiàn)象、尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律，從而歸納出實驗結(jié)論的一般方法。激發(fā)物理興趣，形成探究思維，有小組合作意識。1杠桿平衡條件。2力臂的概念和畫法。羊角錘、鐵架臺、鉤碼、細繩、等分刻度的勻質(zhì)木尺、多媒體課件等。一、情景引入多媒體展示：古埃及人建造金字塔時利用簡單機械搬動巨大石塊；我國古代利用桔槔在井上汲水；在現(xiàn)代建筑工地上，人們利用挖土機、起重機、吊車、鉗子等工具進行勞動。讓學(xué)生找出它們的共同特點。通過這些實例，有效地引起學(xué)生的注意，從而導(dǎo)入新課。二、新課教學(xué)探究點一：杠桿來看一下羊角錘的工作特點。學(xué)生交流、討論后得出結(jié)論：1硬；2.在力的作用下繞某一點轉(zhuǎn)動。演示：用長木板繞固定點轉(zhuǎn)動撬一重物。說明物體只要是硬的就行，跟形狀無關(guān)。同時邊說邊板書課題。1定義：一根硬棒在力的作用下如果能繞固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。讓學(xué)生再舉一些杠桿的實例(如活塞式抽水機、蹺蹺板)以鞏固對定義的理解。2杠桿的五要素：支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫支點，用字母O表示。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用字母F1表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，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)生按下圖所示分別操作。(1)分別按圖甲三個位置沿圖示方向向下施力使杠桿靜止。提問：三次施加的力的大小是否一樣？答：不一樣。(大小關(guān)系能回答出來)這說明要使杠桿保持這種狀態(tài)，力的大小跟什么有關(guān)？學(xué)生會回答跟作用點和支點的遠近有關(guān)，且距離越大，力越小。(2)老師不加解釋，再讓學(xué)生按圖乙所示施加力使杠桿保持靜止，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)雖然作用點相同，即作用點和支點的遠近相等，但力的大小卻不同，且F1>F2。提問：想一想，力的大小跟什么有關(guān)呢？學(xué)生無法解釋(必然產(chǎn)生強烈的求知欲)，這時讓學(xué)生在練習(xí)紙上畫出過支點O作沿F1、F2方向的直線的垂線段(這一點有些學(xué)生的知識準備可能不足，老師可先觀察，若學(xué)生畫得很好，老師就略畫一下，若不行，老師就得詳細示范給學(xué)生看)，并標上l1、l2。問：l1、l2哪個大？F1、F2哪個大？老師再來解釋要使杠桿保持靜止狀態(tài)，力的大小不是跟支點到力的作用點的距離有關(guān)，而是跟支點到剛才的直線的距離有關(guān)，我們把沿力的方向所畫的直線叫力的作用線，過支點到力的作用線的距離叫力臂。動力臂：支點到動力作用線的距離，用字母l1表示。阻力臂：支點到阻力作用線的距離，用字母l2表示。3請同學(xué)們畫出下圖的力臂。教師巡回指導(dǎo)，注意發(fā)現(xiàn)比較典型的錯誤，反饋點撥。然后教師歸納總結(jié)，畫力臂的步驟：(1)確定支點；(2)確定力的作用線；(3)過支點到力的作用線作垂線；(4)標垂足，定力臂。探究點二：杠桿的平衡條件我們把剛才杠桿所處的狀態(tài)叫杠桿的平衡，所謂杠桿的平衡就是杠桿處于靜止狀態(tài)，那么杠桿的平衡跟哪些因素有關(guān)呢？探究：杠桿的平衡條件1猜想。2設(shè)計實驗。3進行實驗：把杠桿用細線掛在鐵架臺上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時在水平位置平衡(便于測量力臂)。給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動鉤碼的位置，使杠桿平衡。這時杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重力。把支點右邊的鉤碼重力當作動力F1，支點左邊的鉤碼重力當作阻力F2；量出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2；把相應(yīng)的數(shù)值填入表中。改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實驗。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m1234.分析論證，得出結(jié)論：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)進行分析，例如可以對它們進行加、減、乘、除等運算，找出它們之間的關(guān)系。杠桿的平衡條件：動力動力臂阻力阻力臂 即：F1l1F2l2它的含義：如果動力臂是阻力臂的幾倍，那么動力就是阻力的幾分之一。三、板書設(shè)計第1節(jié)杠桿第1課時杠桿及其平衡條件1杠桿的定義：在力的作用下能夠繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫作杠桿2杠桿的五要素：(1)支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(2)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(4)動力臂：從支點到動力作用線的距離(5)阻力臂：從支點到阻力作用線的距離3杠桿的平衡：當杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了4杠桿的平衡條件：動力動力臂阻力阻力臂寫作：F1l1F2l2它的含義：如果動力臂是阻力臂的幾倍，那么動力就是阻力的幾分之一