第十三章第四节《杠杆》导学案
周总峰
【学习目标】:
一、知识与技能
1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂;
2.知道杠杆平衡条件;
3.了解杠杆的一些应用。
二、过程与方法
1.通过观察和实验,了解杠杆中的几个概念。
2.经历探究杠杆平衡条件的过程,进一步学会提出问题,分析归纳实验数据。
三、情感、态度与价值观
1.关心社会生产、生活,保持对自然现象的好奇心, 并乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2.认识科学探究中必须有合作精神。
【学生分组器材】小木棍(或长铅笔),铁架台,砖块,细绳,弹簧测力计,杠杆原理演示器,钩码
【学习过程】:
一、创设情景,引入新课
1.用古埃及人搬运巨石修建金字塔的故事导入;
2.用砖块、铁架台、木棍、细绳等,请各小组同学模拟古埃及人搬运巨石修建金字塔的情景,并交流心得体会。
二、自学指导一:杠杆
观察教材P64图13.4-4所示的几种工具并想一想,它们有什么共同的特点?
自学杠杆部分,完成下列问题:
1、定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
2、五要素:支点指 ;动力是 ;阻力是 杠杆转动的力;动力臂是 到 的距离;阻力臂是 到 的距离。
3. 用同学模拟古埃及人搬运巨石的实物,认识支点O、动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2(如下图)。
4.观察图13.4-4甲,找出杠杆的五要素。
警示:不论动力、阻力,都是杠杆受的力。
问题思考:
杠杆必须是直的吗?支点一定在杠杆上吗?
三、自学指导二:探究杠杆的平衡条件
杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 或 。
问题:当杠杆平衡时,动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系呢?
你的猜测是:
实验探究
1、阅读P65,思考实验步骤
2、分小组进行实验探究(注意成员分工,边实验边记录)
3、根据实验数据得出的结论是:
若用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆的平衡条件可表示为:
思考:杠杆只能静止在水平位置吗?你能让杠杆在非水平位置平衡吗?试一试。本实验中,让杠杆在水平位置平衡有什么好处呢?
四、自学指导三:杠杆的应用
1.画出以下几个杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂。
(1)羊角锤拔钉子 (2) 收渔网
(3) 天平
2、比较以上三种杠杆中的动力、动力臂的大小,学习三种类型的杠杆。
省力杠杆:L1>L2,省力但费距离,如(1)
费力杠杆:L1<L2,费力但省距离,如(2)
等臂杠杆:L1=L2,既不省力也不省距离,如(3)
3.请同学们举例,生活中都有哪些杠杆,分别属于什么类型?有没有既省力又省距离的杠杆呢?
4.阅读科学世界,思考并讨论如何算出大象的重量?
【小结】
本节课你的收获:
你的疑惑:
【达标检测】:
1.判断下列说法是否正确
(1)一根硬棒就是杠杆( )
(2)杠杆可以是直的、弯的或者其他形状的( )
(3)在力的作用下,能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆( )
(4)动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧( )
2.关于力臂,下面说法中正确的是( )
A.从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂
B.从支点到动力作用线的距离叫做动力臂
C.力臂一定在杠杆上
D.力臂的大小不可能为零
3.如图中,杠杆刚好平衡,若要使A端下降,B端上升,可采用的办法是:
(每个钩码的质量相同)
A.两边各减少一个钩码 B.两边各增加一个钩码
C.两边都向左移动相同距离 D.两边都向内侧移动相同距离
4、在①钓鱼竿②天平 ③羊角锤 ④理发剪刀 ⑤缝纫机踏板 ⑥铡刀 ⑦瓶盖扳子等简单的机械中,属于省力杠杆的有 ,属于费力杠杆的有 ,属于等臂杠杆的有 .
5、一支刻度准确的杆秤,若换了质量较小的秤砣,用它来称量物体质量的结果:( )
A、比实际的大 B、与实际质量相等
C、比实际质量小 D、无法判断
6、一杠杆正处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个作用力那么该杠杆:
A、仍有可能平衡,只要这个力加在阻力这一边
B、仍有可能平衡,只要该力加在动力作用点和阻力作用点之间
C、仍有可能平行,只要这个力的作用线通过支点
D、杠杆不可能平衡,因为多了一个力
【布置作业】————课后延伸
1、甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,分别得到下面两组数据和结论。
他们在交流时,甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些?
甲 组 |
|
乙 组 | |||||||
次数 |
动力 |
动力臂 |
阻力 |
阻力臂 |
动力 |
动力臂 |
阻力 |
阻力臂 | |
1 |
4 |
5 |
5 |
4 |
7 |
4 |
2 |
14 | |
2 |
3 |
4 |
4 |
3 |
6 |
4 |
8 |
3 | |
3 |
|
|
|
|
4 |
5 |
2 |
10 | |
结论 |
动力+ 动力臂=阻力+阻力臂 |
动力 动力臂=阻力 阻力臂 |
甲组产生错误的原因: 。
2、假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡?
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
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