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杠桿的應(yīng)用教案設(shè)計
(一)教學(xué)要求
1.知道根據(jù)杠桿的平衡條件,杠桿的應(yīng)用分三種情況及三種杠桿的特點,會舉例說明。
2.能用杠桿的平衡條件解決簡單的問題和進(jìn)行簡單的計算。
(二)教具:
羊角鐵錘、木板、鐵釘。天平和砝碼。杠桿實驗器和支架、鉤碼、彈簧秤、線。
(三)教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
1.什么叫杠桿?什么叫杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂?
2.教師演示用羊角鐵錘拔釘子并畫出這個杠桿的示意圖,在圖上標(biāo)出支點、動力和阻力。要求學(xué)生畫出動力臂和阻力臂。并結(jié)合作業(yè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解。
杠桿示意圖如圖2所示。
3.杠桿的平衡條件是什么?
上題中如果動力臂與阻力臂之比是6∶1,則動力是阻力的幾分之一?
二、進(jìn)行新課
1.三種杠桿
(1)提問并演示:要求如圖3裝置中的杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在A點或B點或C點施加一個多大的豎直向下的動力?圖中每個鉤碼的質(zhì)量是50克。
要求學(xué)生根據(jù)杠桿的平衡條件回答以上問題。用彈簧秤的拉力當(dāng)作動力F1,分別測量各點動力的大小,驗證答案的正確性。
(2)教師總結(jié):
在杠桿的A點施加一個豎直向下的0.5牛的動力,可使杠桿在水平位置平衡。這是用較小的動力克服較大的阻力,是省力杠桿。這種杠桿的特點是動力臂大于阻力臂。抽水機的柄,撬石頭的撬杠等都是省力杠桿。
板書:“1.三種杠桿
①省力杠桿:動力臂大于阻力臂,動力小于阻力!
在杠桿的B點施加一個1.5牛豎直向下的拉力,可使杠桿在水平位置平衡。它的特點是動力臂小于阻力臂,動力大于阻力,這是費力杠桿。
板書:“②費力杠桿:動力臂小于阻力臂,動力大于阻力。”
在杠桿的C點需施加一個1牛的豎直向下的拉力,可使杠桿在水平位置平衡。使用這種杠桿既不省力也不費力。這種杠桿的特點是動力臂等于阻力臂,動力等于阻力,這是等臂杠桿。
板書:“③等臂杠桿:動力臂等于阻力臂,動力等于阻力!
(3)組織學(xué)生畫出課本圖135各杠桿的動力臂和阻力臂,分析哪個是省力杠桿,哪個是費力杠桿。
學(xué)生在課本上畫力臂時,教師要巡回指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題及時在全班糾正,然后由學(xué)生說出答案及理由。
(4)分析使用費力杠桿的好處。
以縫紉機踏板為例說明,使用費力杠桿費了力卻省了距離,給我們的作用帶來了方便。以課本圖124中撬箱蓋的撬棒為例,這類省力杠桿雖然省力,但是動力移動的距離卻比阻力移動的距離長。省了力,費了距離。
2.天平和秤
(1)觀察托盤天平,找到支點。教師指出,等臂杠桿重要的應(yīng)用是天平。
提問:用天平稱物體質(zhì)量,天平平衡時為什么砝碼的質(zhì)量就等于被稱物體的質(zhì)量?
要求學(xué)生答出:天平是等臂杠桿,動力臂等于阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動力等于阻力。動力和阻力就是砝碼和被稱物體對杠桿的壓力,其壓力的大小在杠桿水平平衡時等于它們各自的物重。根據(jù)物體受到的重力跟質(zhì)量成正比的關(guān)系可知,砝碼的質(zhì)量等于被稱物體的質(zhì)量。
板書:“2.天平是支點在中間的等臂杠桿。”
(2)看課本圖136。
指出:桿秤、案秤是稱物體質(zhì)量的工具。杠秤、案秤是根據(jù)杠桿原理制成的。注意它是不等臂杠桿。桿秤、案秤用幾個不重的砝碼就能平衡秤盤中重得多的貨物的道理。(秤盤離支點近,砝碼離支點較遠(yuǎn),應(yīng)用杠桿的平衡條件分析)
三、總結(jié)本節(jié)重點知識,三種杠桿及特點,舉例說明。
四、布置作業(yè):
課本節(jié)后1、2、3題,其中3題要求答出哪個是省力杠桿,哪個是費力杠桿,并說明理由。
注:教材為人教版《九年義務(wù)教育初中物理第一冊》,作者劉崇灝。
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