- 1 -
杠杆
教学目标
1. 知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。
2. 知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。
3. 理解杠杆的平衡条件,并能用来解决简单的问题。
教学重点 力臂的正确确定
教学难点 杠杆的平衡条件
教学方法 实验探索法
教学用具 杠杆和支架、钩码、尺、线、弹簧秤
课时安排 1 课时
教 学 步 骤
导
入
新
课
人与动物的区别在于人会利用、制造工具。生活中人们使用各种各样的
工具来帮助人们完成工作。机械有复杂的,也有简单的。简单的机械是组成
复杂机械的基础。我们今天研究其中的一种简单机械——杠杆。常用的简单
机械有杠杆、滑轮、轮轴、斜面等。阿基米德说过:“给我一个支点和足够长
的硬棒,我就能撬动地球。”为什么他可以产生这么大的力呢?原来他使用了
杠杆。古代的埃及人在修建金字塔时也使用了杠杆来搬动巨大的石块。
新
课
教
学
1. 什么是杠杆?
提问:如何用一根硬棒撬起一块很重的石块?
学生讨论,教师总结并结合课本图 13—2 甲讲解。给出杠杆的定义。
杠杆在力的作用下能绕固定点转动,这是杠杆的特点。杠杆有直的也有
弯的。
观察和演示:抽水机的手柄、切纸的铡刀、剪刀都是杠杆。观察装置中
哪个硬棒在力的作用下绕哪个固定点转动。
一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
2. 描述杠杆的几个有关名词术语
教师以讲什么是杠杆时所画的撬杠撬石头的板图为基础,边讲下列名词
边在图中规范标画出三点、两力、两臂。并板书写出各名词及其定义。
(1) 支点:杠杆(撬杠)绕着转动的点,用字母 O 标出。
- 2 -
(2) 动力:使杠杆转动的力画出力的示意图,用字母 F1 或 F 动标出。
(3) 阻力:阻碍杠杆转动的力画出力的示意图,用字母 F2 或用 F 阻标出。
注意:动力和阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定相反。
(4) 动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母 L1 或 L 动标出。(简介力
的作用线概念。)
力臂的画法:首先确定杠杆的支点,再确定力的作用线。然后使用直角
三角板画出从支点到力的作用线的垂线,垂足要落在力的作用线上,符号指
明哪个线段是力臂,并写出字母 L1 或 L 动。力臂常用虚线画出。
(5) 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用字母 L2 或 L 阻标出。
练习:以课本图 13—2 丙,抽水机的柄为例(出示小黑板,图中暂不画
出两个力臂),结合演示抽水机柄模型,由一名学生在板图上画出动力臂和阻
力臂。要求用直尺三角板规范画出。其他学生在各自笔记本上练习。
3. 研究杠杆的平衡条件
(1) 杠杆的平衡:是指杠杆静止不转动或杠杆匀速转动。今天研究杠杆的
平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。
(2) 学生实验:杠杆的平衡条件
A. 实验目的:研究杠杆在什么条件下平衡,即研究杠杆的动力、动力臂、
阻力、阻力臂之间的关系;
B. 实验器材:杠杆和支架、弹簧秤、钩码、尺、线
C. 实验步骤:
① 调节杠杆在水平位置平衡,通过调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平
位置平衡;
② 把钩码挂在支点两侧,调节位置和钩码的多少,使杠杆重新平衡;
③ 记录实验数据。
实验
次数
动力
F1/N
动力臂
L1/cm
动力×
动力臂
阻力
F2/N
阻力臂
L2/cm
阻力×
阻力臂
1
2
3
(3) 提问:
A. 步骤 1,为什么调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡?步骤 2,
为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使杠杆在水平
位置重新平衡?
- 3 -
B. 提问:课本记录实验数值的表格中力和力臂的单位是什么?
表中“动力×动力臂”和“阻力×阻力臂”的单位是牛·厘米,通常用
牛·米表示。(用刻度尺量长度,不要求读出估计数值。)
(4) 学生实验,实验数值记录在课本表中教师巡回指导。实验完毕,整理
好器材。
(5) 总结:由多个小组报告,根据实验数值归纳出杠杆的平衡条件,及数
学表达式。
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
上式的意义是:动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。例
如用抽水机抽水时,加在抽水机手柄上的力是 150 牛,如果动力臂是 60 厘米,
阻力臂 5 厘米,即动力臂是阻力臂的 4 倍,动力就是阻力的四分之一。由此
可知抽水机的柄受到的阻力是 600 牛。
4. 小结
(1) 一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
(2) 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
作
业
板
书
设
计
三、杠杆的平衡条件
实验数据
结论:杠杆的平衡条件:动力×动力
臂=阻力×阻力臂
F1L1=F2L2
杠杆
一、什么是杠杆
1.硬棒(直或弯)
2.固定点(支点)
二、名词术语
1.支点 O
2.动力 F1
3.动力臂 L1
4.阻力 F2
5.阻力臂 L2