八年級上冊《杠桿的平衡條件》導學案
教學目標
1、能通過觀察生活和生產勞動中的各種杠桿提取出共同的特征,并能在杠桿上確認動力、阻力、支點、動力臂、阻力臂。
2、能對杠桿平衡條件進行猜想與假設,并設計出驗證方案,對獲得的信息進行處理,得出杠桿平衡的條件。
[教學重點、難點]
一、重點
1、杠桿的定義、力臂的概念。
2、科學探究杠桿平衡條件及應用。
二、難點
1、力臂的確定
[教學用具]
1、筷子 2、剪刀 3、夾子 4、鉗子 5、探究杠桿平衡條件的實驗裝置。
[教學過程]
一、認識杠桿
1、課件展示生產、生活中的杠桿。
2、學生展示自帶杠桿,說出其特征及在生活中的應用。
3、杠桿的定義:在力的作用下,能繞某一固定點轉動的硬棒。
4、課件[杠桿介紹],引出杠桿五要素:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。
二、杠桿五要素[課件展示,介紹]
支點:杠桿繞著轉動的固定點
動力:使杠桿轉動的力
阻力:阻礙杠桿轉動的力
動力臂:從支點到動力作用線的距離
阻力臂: 從支點到阻力作用線的距離
三、力臂的畫法(課件展示)
1.力臂的畫法
⑴辨認杠桿;
⑵先找支點o;
⑶過力的作用點沿力的方向畫出力的作用線;
⑷過支點o畫力作用線的垂線,就畫出力臂
2.力臂的畫法示例(撬石頭和手搖抽水機)
四、杠桿的平衡條件
1、杠桿在動力和阻力作用下,處于靜止狀態叫做平衡。
2、提出問題:杠桿平衡時,動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系?
3、猜想與假設:
甲:動力+動力臂=阻力+阻力臂;
乙:動力-動力臂=阻力-阻力臂;
丙:動力*動力臂=阻力*阻力臂;
丁:動力/動力臂=阻力/阻力臂。
4、設計方案:
用課本圖9-3所示的實驗裝置,探究動力、動力臂和阻力、阻力臂之間的關系。
5、進行實驗:
調節平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。改變懸掛的鉤碼個數(動力f1、阻力f2),移動其懸掛的位置,使杠桿平衡。將數據填在156頁的表格上。
學生分組實驗,對實驗數據進行分析得出杠桿平衡條件:
f1 l 1=f2 l 2
五、例題:
在右圖的杠桿中,如果大人重750n,小女孩重250n。當大人離蹺蹺板的轉軸0.5m時,小女孩應該坐在哪里才能使蹺蹺板在水平位置平衡?
已知:阻力f2=750n,阻力臂l2=0.5m,
動力f1=250n
求:動力臂l1=?
解:根據杠桿平衡條件f1l1=f2l2,得:
答:小女孩應坐在離蹺蹺板的轉軸1.5m的地方
六、思考:
在例題中,小女孩重250n的力(動力)與大人重750n的力(阻力) 使蹺蹺板在水平位置平衡。可見,使用杠桿可以省力。那么,所有的杠桿都省力嗎?如果讓你對
撬棒、瓶蓋起子、托盤天平、縫紉機腳踏板、鍘刀、手搖抽水機進行分類,怎么分?
七、小結
1、物理學上,把能繞某一固定點轉動的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠桿。
2、杠桿在動力和阻力作用下,處于靜止狀態叫做平衡。
3、杠桿的平衡條件是:f1·l1=f2·l2
八、作業:
課本159頁第4題