九年级物理上册 111 杠杆第3课时教案 苏科版 II.docx
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九年级物理上册111杠杆第3课时教案苏科版II
2019-2020年九年级物理上册11.1杠杆(第3课时)教案苏科版(II)
【教学目标】
1、加深理解杠杆平衡条件;
2、应用平衡条件解决一些实际问题:
【教学重点】
杠杆的平衡条件
【教学难点】
应用杠杆的平衡条件解决实际问题
【教学程序】
〖新课引入〗
复习:
1、什么叫杠杆平衡
2、杠杆平衡条件是什么?
F1L1=F2L2
(分析)具体应用来解题,应注意式中L1、L2单位一致且相同(可由实验演示并由F1、F2由钩码个数来表示,L1、L2由杠杆上格数来表示)
新课:
杠杆平衡条件分析,用来解决许多实际问题
比例表示:
F1/F2=L1/L2表示意义:
………………
〖新课进行〗
一、应用杠杆平衡条件计算:
例1:
问题:
《杭州日报》xx年6月22日在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量;在“称”过程中,他动用了吊车、铁笼和10m长的槽钢作辅助工具,若不计槽钢和铁笼的质量,吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端为9m,距系铁笼处距离为7cm,当槽钢处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N,试计算大象的质量(g取10N/Kg)。
(分析)提学生可进行设计测量方案并画简图,再标明测量数值,进行计算。
解:
F1L1=F2L2
F2=F1L1/L2=200N×9m/0.07m
=2.57×104N
m=G/g=2.57×104N/10N/Kg=2.57×103Kg=2.57t
答:
………………
(总结)本方案实际上是利用省力杠杆,与阿基米德撬地球相类似
另:
在初二曹冲称象与本方案相比较,可获得什么启发?
(运用不同的物理知识)
可在
(1)解决问题的方法并不唯一或多种;
(2)知识就是力量等
补:
如右图所示,当杠杆AB可绕B点转动,A端挂一重物G,并用细线系住A点,当AB保持水平平衡拉力F与AB成300角,则拉力F为多大?
如果拉力F为竖直向上,则拉力F大小又为多少?
例2;杆秤原理(小小秤铊压千斤)
如果秤铊质量为0.5Kg,其平衡时被测物体的质量为多大?
F1L1=F2L2m0gL1=mgL2
M=L1m0/L2=16cm×0.5Kg/5cm=1.6Kg
另:
杆秤上3Kg秤星离提纽多远?
(学生讨论)
本题可拓宽:
补充介绍定盘星
杆秤的部件及原理
1、零刻度(即定盘星)
如图5示:
秤杆上提绳的O点为支点,由于支点不在秤杆(包括秤钩)的重心上,在不称物体时,手提绳,秤杆不能平衡于水平位置,此时必须把秤砣挂在适当的位置C点上,才能使杠杆平衡.C点就是杆秤的零刻度,通常叫做定盘星.
设杆重为G0,砣重为G1,重心到支点的距离为l0,C点到支点的距离为l1.根据杠杆的平衡条件,有G0·l0=G1·l1
这样定盘星C的位置就可以确定.
2、确定杆秤的刻度
在称物重时,将物体G2挂在秤钩若保持秤杆平衡在水平位置上,需要把秤砣移到A点,如图6所示.
根据杠杆的平衡条件,则有G2·l2=G1lA+G0·l0
因为不称物体时G0·l0=G1l1
所以G2·l2=G1lA+G1·l1=G1(lA+l1)
又因为l=lA+l1
所以G2·l2=G1·l即
由上式可以看出,由于对同一杆秤是不变的,G2与l成正比,所以秤杆上从定盘星开始表示尺数的刻度是均匀的,用等分法可以确定杆秤的刻度.
例3:
找支点:
一扁担长1.8m,两端分别挂上250N和200N重物,要使扁担水平平衡,则肩应放在哪儿?
如果两端各增加50N,则杠杆能否水平平衡?
为之水平平衡,则肩应向哪儿移?
移多少?
解:
F1L1=F2L2250NL1=200N(1.8m-L1)
L1=0.8m答:
…………
F/1L1/=F2/L2/300NL1/=250N(1.8m-L1/)
L1/=0.2m
△L1=0.82m-0.8m=0.02m答:
…………
(总结分析)应用F1L1=F2L2中四个物理量中已知三个量就可以求第四个量,上述求F2、F1、L1等……,进行有关计算时关键在分析F1、F2、L1、L2各个物理量,特别注意力臂是哪一段,代入条件,求出未知量。
二、杠杆平衡的判断
例4:
杠杆AOB水平平衡,且AO (1)如果在GA、GB上各增加相同中物G,则杠杆能否水平平衡? 说明杠杆的平衡与力的大小无关。 (2)如果GA、GB的悬挂点分别远离支点相同的距离L,则杠杆能否水平平衡? 说明杠杆的平衡与力臂的大小无关 (本题先由实验来证明后由理论分析说明) (总结)杠杆是否平衡的判断,应从杠杆平衡条件出发,其杠杆平衡与力的大小、力臂的大小无关,而只与力×力臂有关,因而判断中,应从力×力臂大小来比较,如不平衡,则杠杆向力×力臂大的一侧转动。 三、力的大小判断和比较: 例5: 如右图所示的杠杆,用三种情况的拉力作用在杠杆的上,使杠杆在图示位置平衡,则三种情况中的拉力哪个最小? 变化: (1)如果用弹簧测力计通过细线系住并于图中的竖直位置逐渐转到水平位置,为使杠杆在图示位置平衡,弹簧测力计的示数如何变化? (2)从中得出如何来找最小的力———关键是先找出最长的力臂(变化图示) 〖归纳总结〗 杠杆平衡条件: F1L1=F2L2应用杠杆的平衡条件解决实际问题 〖巩固练习〗 整理课堂例题 〖布置作业〗 完成《物理补充习题》及《同步练习》相关内容。 *教后记* ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2019-2020年九年级物理上册11.1杠杆(第二课时)教案苏科版 课题 11.1杠杆 课时 四课时 教 学 目 标 初步认识杠杆,了解杠杆的应用,会将杠杆分类,能用探究的方法研究杠杆的平衡条件,并能用来进行简单的计算。 会正确画出杠杆的示意图,并能进行简单的小制作。 培养学生科学探究能力、作图能力、概括总结的能力。 教 学 重 点 与 难 点 重点: 有关杠杆的名词、探究杠杆的平衡条件、杠杆示意图的画法。 难点: 杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。 教 具 木板、木块、图钉、羊脚锤、尖嘴钳、螺丝刀 铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计 教学过程 互动与反馈 第一课时: 一、初步认识杠杆 1.提出问题: ⑴展示木板上的图钉,想出办法怎样可以将其把出来? ⑵在这些方法中,哪一种方法最省力? ⑶观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点。 ⑷指出用上述方法时,有什么共同之处? 2.得出杠杆的定义: 一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。 可以用螺丝刀、羊脚锤、尖嘴钳等工具。 螺丝刀最省力。 3.关于杠杆的名词: 支点O: 杠杆绕其转动的固定点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2: 阻碍杠杆转动的力。 动力臂l1: 从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂l2: 从支点到阻力作用线的垂直距离。 4.讲解杠杆示意图的画法: 例题: 画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。 先找支点O;再确定动力、阻力的作用点;交待判断动力、阻力方向的方法。 说明力臂的画法有两种: 一种用带箭头的细线表示,另一种用虚线加大括号表示。 指出什么是力的作用线。 5.总结本课时内容。 6.作业: 1.画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。 2.画出下图所示的扳鱼网的杠杆示意图,并标出动力和阻力臂。 第二课时: 巩固杠杆示意图的画法,学习画最省力的杠杆 1.纠正作业中存在的问题,强调: ⑴阻力、动力的作用点一定要画在杠杆上; ⑵由重力产生的阻力,要注意阻力的作用点一定在杠杆上,而不是画在物体的重心上。 2.复习提问: 杠杆的定义、、力臂的概念 3.让学生找出开瓶扳手的支点,并画出阻力F2,交待支点和阻力作用点及阻力方向的确定方法。 4.讲解例1: 如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一 最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,试画出此力的方向和力臂。 先利用杠杆的平衡条件,说明当阻力和阻力臂一定时,要 想动力最小,一定是动力臂最大。 支点与力的作用点的连线作力臂时,力臂最大。 5.讲解例2: 画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。 利用这个变式,再次强调欲使力最小,必须力臂最大。 6.总结本课时内容,布置作业: ⑴画出用羊角锤拔钉子时的杠杆示意图。 ⑵如图所示,用最小的力把重油桶推上台阶,推力的作用点在何处? 方向如何? 在图上分别画出支点、重力、推力及它们的力臂。 第三课时: 分组实验 三、探究杠杆的平衡条件 1.介绍探究杠杆平衡条件实验中所用的杠杆。 2.讲清: ⑴什么是杠杆的平衡状态: 静止或匀速转动。 ⑵调节杠杆平衡的方法: 左沉右调 ⑶为什么要在水平位置平衡? a.便于直接读出力臂的大小b.使杠杆的自重落在支点 3.分三种情况探究杠杆的平衡情况,并将结果记入表格中: 测量次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ⑴钩码和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的数量,观察弹簧测力计的示数如何变化? ⑵钩码的数量和位置保持不变,改变弹簧测力计的位置,观察弹簧测力计的示数如何变化? ⑶钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变,改变钩码的位置,观察弹簧测力计的示数如何变化? 4.让学生分析表中的数据,得出结论。 补充实验: 让动力和阻力位居同侧,用弹簧测力计竖直向上拉动杠杆和斜向上拉动杠杆,比较拉力的大小是否相同,想一想为什么? 5.指出: 古希腊学者阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件: F1l1=F2l2 并发出了“给我支点,我可以撬动地球”的豪言壮语。 四、杠杆的应用和分类 1.省力杠杆: 动力臂大于阻力臂,平衡时,动力小于阻力 2.费力杠杆: 动力臂小于阻力臂,平衡时,动力大于阻力 3.等臂杠杆: 动力臂等于阻力臂,平衡时,动力等于阻力 以上诸条先让学生归纳总结,再举出应用的实例。 练习: 对课本P23的常见器具进行杠杆分类,并说出分类原则。 作业: 课本P26⑴⑵ 交待力臂的画法: 用直角三角板一边沿力的作用线,另一边过原点O。 最省力的方式是力臂最长。 注意支点的确定方法。 记入笔记。 不要认为动力和阻力一定不会作用在一点上。 动力×动力臂=阻力×阻力臂 斜拉时杠杆的力臂变小,所以力要变大。 应用举例: (请学生回答) 手推车、船浆等 筷子、理发剪刀等 天平 第四课时: 五、有关杠杆的计算 例1.课本例题估算大象的质量。 解: 铁笼对杠杆的拉力F2与大象所受重力大小相等(铁笼重不计): F2=mg 大象质量为: 例2.密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一.当B端挂5N的重物G时,直尺的A端刚刚开始翘起,如图8所示,则此直尺受到的重力是() A.2.5NB.5NC.10ND.无法确定 答案: C 六、有关杠杆的简答题 例3.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。 他们经过实验,获得了下述数据: 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 4 5 5 4 于是,他们认为自己的猜想得到了验证,你认为他们的实验过程存在什么问题? 【答】实验不能只凭一组数据得到结论,必须在多次实验的基础上通过分析才能得出结论;单位不同的两个物理量不能直接相加。 强调研究对象,指出阻力F2与大象重力的不同。 判断杠杆平衡要先正确的找出力臂。 均匀物体的重心在它的几何中心。 【讨论】这是一道探究“杠杆平衡条件”的实验题,。 该组同学根据对提出的问题猜想设计并进行实验,记录了实验数据,再经过分析归纳得出结论,符合科学探究的一般过程。 该组同学在探究时,只收集了一组数据,而这组数据又恰好符合他们的猜想,因此得出他们的猜想是正确的。 这个结论是不科学的。 因为一组数据具有偶然性,要得出规律必须通过对多次实验数据的分析归纳,找到共同的规律才能得出结论。 课外作业: 1.如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆自重不计,AO=BO,在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段在水平位置时保持平衡,这时在B端需施加最小的力为F1;若使BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端需施加 最小的力为F2,则() A.Fl C.F1=F2D.无法比较 答案: B 2.将大桥的结构进行简化,取其部分可抽象成如图所示的模型。 (1)可以看出它用到了杠杆的相关知识。 其中O是_______,是,代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力。 (2)为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当增加塔桥的高度。 请分析原的目的。 让学生练习将生活、社会生产中的物理问题转化为简单的物理模型,用物理知识解释。 作业反馈:
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