《杠杆的平衡条件》 教学设计

2024-04-10

《杠杆的平衡条件》 教学设计(精选14篇)

篇1:《杠杆的平衡条件》 教学设计

《杠杆平衡条件》说课稿

隆湖中学 杨瑞

一、教材分析:

杠杆平衡实验是人教版八年级物理第12章第1节的重要内容,实验重点放在学生进行科学探究,得出杠杆的平衡条件上。所以教学中激发学生的学习兴趣、让学生亲身经历杠杆平衡条件的探究过程,引导学生学会探究方法尤为重要。

二、学情分析

八年级的学生通过半年多的物理学习,动手操作、实验探究、抽象和概括能力已经初步形成,同时通过上节课的学习学生已经掌握了杠杆的基本知识,为本节课的学习打下了良好的基础

三、教学目标:

知识目标:

1、进一步认识杠杆的五要素,理解力臂的概念

2、理解杠杆的平衡条件,并能用来解决简单的问题。过程与方法:

通过实验探究得出杠杆的平衡条件:F1×L1=F2×L2 情感态度与价值观:

通过探究实验活动,培养学生动手能力和合作精神 重点和难点:

根据新课标要求,教材内容和学生实际情况确定: 重点:通过实验探究得出杠杆平衡条件 难点:设计实验方案以及力臂的测量

我的教学过程包括如下几个环节,下面我重点说一下我对这个实验的改进

四、创新实验设计

课本实验不足:

1、用钩码提供拉力,拉力方向只能竖直向下,拉力方向比较单一,力只能在支点两侧,使实验有一定局限性违背了实验普遍性这一特征,并且学生实验过程中钩码很容易脱落影响课堂纪律。

2、如果用弹簧测力计提供拉力,拉力的力臂又不好测量,同时测力计施加任意向下的拉力,由于测力计自重的影响会使拉力测量不准确,并且人为控制弹簧测力计,测力计示数

不稳定,也不能保证杠杆处于水平位置平衡状态

3、为了使实验简单化便于从杠杆上直接读出力臂,仅让杠杆在水平位置平衡这样使实验具有一定偶然性,实验结论没有说服力,直接从杠杆上读出力臂学生没有经历力臂概念的建构过程,这种特殊的形式使支点到力的作用点的距离与支点到力的作用线的距离相等并重合,使部分学生误以为力臂是支点到力的作用点的距离

创新实验改进

1、将杠杆固定在水平面上,这样做在实验时就避免了杠杆自重对实验的影响

2、用弹簧测力计提供拉力学生可以根据自己的选择任意改变拉力的方向

3、在杠杆两侧都安装了挂钩这样学生既可以支点的两侧施加力也可以在支点的同一侧施加力

4、杠杆可以在任意位置平衡,比如在这一位置平衡,此时无法从杠杆上直接读出力臂,为此我制作了T字尺,将有刻度直尺中间开了一个槽,测量时将杠杆支点卡在槽内,来回移动旋转使没有刻度直尺的边缘与力的作用线重合,此时可直接从有刻度直尺上读出力臂,这种操作使学生真正经历了力臂的建构过程,加深了学生对力臂的认识。

通过以上改进打破了常规实验的局限性,使实验形式多样化不但加深了学生对力臂的认识更增加了实验结论的普遍性

篇2:《杠杆的平衡条件》 教学设计

设计者 永修县军山中学卢长水

一、概述

探究杠杆的平衡条件是初中物理学科八年级的课题。

本课题来源于上海科学技术出版社广东教育出版社八年级物理第六章第5节,所需课时为1课时。

学习内容:知道什么是杠杆,能根据实物画出杠杆示意图。知道杠杆的平衡条件,会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。通过对生活中实际问题的探讨,加深对杠杆平衡条件的理解。

本课设计尝试解决实验教学中遇到 “学生在兴奋中乱摸、乱操作,完全游离了实验教学目标” 的问题。尝试引导学生在“探究”中提出物理问题,引导学生在“探究”中经历并体验科学探索的历程,养成所有的观察、实验均目的明确,用目的控制实验方向,用目的控制动手行为,用目的激发探究乐趣,用目的激发学习兴趣,在“探究”中将物理学习跟生活紧密地联系起来,在“探究”中将物理学习最终归于生活。在课堂教学中,注重将科学探究的要素充分体现出来,使学生在探究中敢于质疑、勇于辩论,在充分交流中解决问题、理解知识。通过这样的形式,让学生收获的不只是知识,还收获了研究问题的方法,从而使学生的科学素养得到培养、提高。

二、学习者特征分析

学生来自农村中学,班级学生共48人,思想活跃。学生们掌握了力等内容,在此基础上学习杠杆会顺当些。通过平时的观察、了解知道农村中学学生们学习习惯一般,知识面较窄,思维能力、推理能力弱,实验动手能力弱,但有较强的好奇心,有求知欲,有一定的语文、数学、科学知识基础,喜欢动手做实验。学生初步具备了利用网络,计算机进行信息的搜索,加工,处理信息的能力,对网络环境下的自主学习有一定经验,熟悉网络操作,在学科学习上,对物理学习的兴趣较高,通过一个学期的物理学习,对科学探究有一定的初步体验,有条件在本班实施本节课教学设计。

三、教学策略选择与设计

教学采用启发讲授、实验探究、交流讨论法,探究杠杆的平衡条件是力学中重要的实验之一,所涉及的动手能力与实验操作能力也是学生的薄弱环节,要着重关注。学生交流讨论,教师引导分析归纳。

四、教学资源与工具设计

多媒体教室、多媒体电脑设备;上海科学技术出版社广东教育出版社八年级物理第六章第5节。

相关实验器材,杠杆,铁架台,钩码等。专门为本课设计的多媒体课件。

五、教学目标分析

(一)知识和技能

1、知道什么是杠杆,能根据实物画出杠杆示意图。

2、知道杠杆的平衡条件,会利用杠杆平衡条件解决一些简单的问题。

(二)过程与方法

通过实验探究杠杆的平衡条件,初步领会从具体到抽象的方法。

(三)情感、态度、价值观

通过了解杠杆在实际中的应用,体会到物理知识是有用的,培养学生对科学的兴趣。

六、教学重点

杠杆平衡条件,经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题问题。

七、教学难点 力臂的概念和画法

八、课时安排 1课时

九、教学过程

(一)引入新课

展示多媒体,利用漫画故事创设情景,引入课题。

(二)新课教学

一)探究跷跷板中的道理 1.提出问题

展示多媒体,结合教材第22页图6-37,提出问题: 跷跷板为什么能上下转动? 跷跷板为什么能平衡? 跷跷板受到哪些力的作用?

怎样才能使跷跷板保持水平平衡状态? 2.设计方案

[讲解]为了便于探究跷跷板怎样才能成水平状态,我们可采取简化模型法。用带有等分刻度的均质木尺代替跷跷板(给它取个名叫杠杆),用钩码代替人和牛进行实验研究。

每2人一组实验,要求讨论如何设计这个实验。设计如下:

(1)将杠杆挂在铁架台上,观察是否在水平位置平衡(静止);若不是,可调节平衡螺母,使之水平平衡。

此处可提问:为什么要使杠杆在水平位置平衡?若学生回答不出,看教学情况决定是在课内还是课后思考。

(2)在杠杆支点的左边挂一定量的钩码,在支点右边也挂上钩码,直至杠杆平衡为止。

(3)重复多做几次平衡实验,得到不同数据。(4)将数据记录下来,分析得出结论。3.进行实验

开始实验,完成探究任务。

老师在学生探究过程中进行巡视,发现问题及时提出,让学生自己去分析、解决问题。

完成实验后,任意选择五组,请组中作记录的学生将结果投影到屏幕上。将五组中的实验数据任意各取一组填入表格中,讨论可得到什么结论(杠杆平衡的条件)。(课件预设四组数据,看教学情况决定是否采用)

教师可提出各种猜想,加减乘除关系都可。

可能有学生得到其他关系式,但不适合所有数据,因此它不是杠杆平衡条件。

4.分析论证

[讲解]:杠杆中有几个重要的概念:杠杆绕着转动的点叫做支点,从支点到力作用线的距离L1和L2叫做力臂;动力的力臂叫动力臂;阻力的力臂叫阻力臂;杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态,叫做平衡。

对公式进行变形可以得到比例式,它的含义是:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一。

5.拓展与练习

1.讨论力臂的正确画法,试画出下图中F1和F2的力臂.

2.讨论探究杠杆平衡条件时所采取的措施 在“研究杠杆的平衡条件”实验中:

①若在实验前若发现杠杆左端低、右端高,这时应将杠杆两端的平衡螺母都向 移,使杠杆在平衡。(右,水平位置)

②使杠杆在水平位置平衡为了.还使杠杆的重心在支点上,使 可忽略.(方便读出动力臂和阻力臂,杠杆重力的影响)

③据多次测量的数据计算,归纳出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂 或:F1×L1=F2×L2。(动力与动力臂的乘积,阻力与阻力臂的乘积)

3.如下图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3 m,OB=0.2 m,在A点处挂一个质量为2 kg的物体G,在B点处加一个竖直向上的力F,杠杆 在水平位置平衡。求物重G及力F的大小各是多少?

(示例求解过程)

解:杠杆阻力等于物重:

G=mg=2kg×10N/kg=20N 已知动力臂OB=0.2 m,阻力臂OA=0.3 m 据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2,有: F×OB= G×OA 代入数据得:

F×0.2 m=20N×0.3 m,解得F=30N 答:物重G为20N,力F大小是30N。

4.如下图所示,轻质跷跷板可绕O点转动,OB=1 m,在A处两个小孩的总质量为50 kg,在B处有头质量为500kg的牛。求小孩离O点多远时跷跷板才能在水平位置平衡?(学生演板练习,教师巡回观察指导)

二)杠杆的应用

[引入]:阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。” [设疑]:阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗? 阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆。

要求学生观察书上图6-42:生活中的常见的杠杆。

结合图6-42(f),展示多媒体:手动抽水机(压水井),分析使用手动抽水机是省力还是费力。

[讨论]:由杠杆的平衡条件,可以得到当力臂不等时,对应的力也不等。可将杠杆分为三类:省力杠杆,费力杠杆,等臂杠杆。它们与力臂的关系是怎样的?展示多媒体归纳。

最后讨论萝卜是左边重还是右边重?多媒体展示推导结果。

(三)教学小结 通过这节课,你学到了什么?引导学生小结,自我完善

认识杠杆,并介绍了杠杆的几个重要概念,学会分析生活中的杠杆。杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。

(四)作业

教材第27页,自我评价与作业:第2、3、4小题

十、板书设计:

一、杠杆

1、定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,叫杠杆。

2、杠杆的五要素:

支点(O):杠杆绕着转动的固定点。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):支点到动力作用线的距离。阻力臂(L2):支点到阻力作用线的距离。

二、杠杆平衡条件

动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2)

三、杠杆的应用

省力杠杆(、费力杠杆、等臂杠杆

十一、教学评价设计

1.在课堂中教师对学生的学习、探究、讨论等给予及时的评价、引导和总结。

篇3:《杠杆的平衡条件》 教学设计

一、基本操作环节

例1:在探究杠杆平衡条件的过程中,我们把支点放在质地均匀的杠杆中间,这样做的目的是__;实验时,首先调节杠杆两端的平衡螺母,并使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是__;同学们通过多次实验,得出以下数据,分析得出杠杆平衡条件是__;请你应用杠杆平衡条件,把表格中的数据填写完整。

小光同学做实验时,在杠杆上挂了如上图1所示的两组钩码。若在不加减钩码的前提条件下,把左端的两个钩码向右移动个格,可使杠杆平衡;若在不移动钩码位置的前提条件下,采用两端同时减掉的方法,也可使杠杆平衡(杠杆上相邻刻线之间的距离相等,每个钩码的质量都相同)。

解析:探究实验中杠杆应选取轻质、均匀的杠杆,并且支点选择在杠杆中点,这样做可以使杠杆重力的作用线通过支点,重力的力臂为零,避免了杠杆重力对杠杆的平衡的影响。实验时,首先调节杠杆两端的平衡螺母,并使杠杆在水平位置平衡,以便测量力臂。分析数据不难得出规律:动力×动力臂=阻力×阻力臂。根据此规律可以得出表格中的数据,同时也能解决杠杆的再次平衡问题,其中的格数相当于力臂。

答案:避免杠杆自身重力对杠杆平衡的影响(或杠杆重心在支点上、杠杆重力作用线过支点);便于测量力臂;F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂);2(表格中的数据);1;1个钩码

点评:实验中要注意操作的细节,无论是杠杆的平衡调节,还是器材的选择、支点位置的确定、钩码或弹簧测力计的位置等。

练习:在探究杠杆平衡条件的实验中:

(1)小丽把杠杆支在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡。

(2)如图2所示,在杠杆右边B处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左边A处挂个相同的钩码。

(3) 如上图3所示, 用弹簧测力计在C处竖直向上拉, 当弹簧测力计逐渐向右倾斜时, 杠杆仍然在水平位置平衡, 弹簧测力计的拉力F__ (填“变大”、“不变”或“变小”) , 原因是__。

答案:(1)水平;(2)三;(3)变大;拉力F的力臂变小。

二、评估交流环节

例2:如下图4所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持并静止,达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量。

(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为__:是否合理?为什么?

(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如上图5所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:。

解析:此题重在考查对探究结论的可信度的评价,同时对操作环节进行评价。(1)调节杠杆平衡的方法是“左沉右调,右沉左调”;杠杆保持水平平衡,因为钩码的重力是竖直向下的,力臂为杠杆本身,这样以便直接在杠杆上测量力臂。(2)杠杆平衡条件F1l1=F2l2;对此结论得出虽然与事实相符,但只通过一次实验获得的结论不具有普遍性。

答案:(1)左;水平;力臂。(2) F1l1=F2l2;不合理;结论具有偶然性(结论没有普遍性)。(3)杠杆自重的影响。

点评:如果在探究过程中出现异常现象,就要注意评估出现这种异常现象的原因是什么,从而排除故障继续进行有效的探究。对于评估的范围很广,可以评估优点,也可以评价缺点。可以评估探究过程,也可以评估探究结果。因此要多方面地掌握评估的类别和方法,注意其科学性、可行性、评估操作行为的规范性、评估数据的可靠性等。

练习:(2011年江苏省连云港市)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如下图(甲)所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左“或“右”)。

(2)调好后,第一组按上图(乙)进行实验,第二组按上图(丙)进行实验.你认为第___组实验更好,理由是__。

答案:右;二;便于从杠杆上直接读出力臂

三、分析与论证环节

例3:探究杠杆的平衡条件(1)如下图7所示,若杠杆在使用前左端低,右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的螺母向(填“左”或“右”)调节至平衡。杠杆平衡后,在整个实验过程中,(填“可以”或“不可以”)再旋动两侧的螺母。

(2)下列实验步骤中:

A.调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。

B.计算每次实验中F1l1和F2l2的大小,根据计算结果得出杠杆的平衡条件。

C.改变钩码的个数和位置,重复实验。

D.记下动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l2的大小,将数据填入表格中。

E.将钩码挂在杠杆的支上点两边,先改变动力或动力臂的大小,然后调节阻力或阻力臂的大小,使杠杆在水平位置重新平衡。

正确的顺序是__。

(3)每个钩码重1N,杠杆上每格长度是4cm。下表是某同学记录的实验数据。

分析上述数据,可得出的杠杆的平衡条件是:___

(4)上图中,杠杆在水平位置平衡,如果这时在两侧钩码下各增加一个相同的钩码,杠杆的__端将下沉。

解析:此题重在对数据的处理与分析得出结论的考查,对于表格类数据的归纳,一般要考虑分析归纳的依据、分析归纳的条件和分析归纳的结论。(1)调节杠杆平衡的方法是“左沉右调,右沉左调”;(2)操作的步骤不难得出是“调平、挂码、测量、记数、重做、归纳”;(3)通过观察表格中的物理量和相对应的数据,要学会归纳,找到普遍性的规律,在定量分析数据时,要学会运用“加减乘除”等方式进行分析、归纳,从表格中可以看出给定的物理量有4个,并且是不同物理量,因此采取乘除的方式归纳,即分别计算出每组动力×动力臂和阻力×阻力臂,经过比较每一组的动力和动力臂乘积与阻力和阻力臂的乘积都相等不难得出结论为:F1l1=F2l2; (4)杠杆是否平衡或者向哪边下沉,取决于力和力臂乘积的大小,看图可知左力臂长,因此增加的力和力臂乘积大,因此向左端下沉。

答案:右;不可以;(2) AEDCB; (3) F1l1=F2l2; (4)左。

点评:在分析与论证时,如何处理数据、现象等问题是关键,对测量并记录的真实、准确、全面的数据进行分析处理是寻找物理规律、获取实验结论的重要途径。对于数据表格类的,要将收集到的数据通过加、减、乘、除等运算得出物理量之间的数量的关系,也要注意控制变量法的思想进行科学的叙述和总结。

四、实验纠错环节

例4:在我市物理实验操作考试中,考评教师针对“探究杠杆平衡条件的实验”,记录了甲、乙同学的操作过程 (如下页表) ,他们的实验步骤中均因为存在错误而失分。请你指出错误的步骤,并说明失分原因。

甲同学:错误步骤________ (填序号) ;失分原因________________________________。

乙同学:错误步骤_______ (填序号) ;失分原因________________________________。

解析:对于杠杆平衡实验中,开始通过调节平衡螺母使杠杆平衡,然后加挂钩码后,就不能再通过平衡螺母的调节来使杠杆平衡,因为这相当于在杠杆上又多改变了其他物理量。乙同学操作中,两次平衡的位置不同,不符控制变量的思想,开始和结束都应该在水平位置平衡。

答案:甲:2;靠调节平衡螺母使杠杆恢复平衡。

乙:1;实验初始, 没有调节杠杆在水平位置平衡。

点评:纠错类这类问题很多,从实验操作方面、实验器材的选取方面、从数据的处理方面等进行纠错、找缺点然后改进,对待这些问题,要理解和掌握所学的知识,比如天平的使用方法和注意事项等,这样才能从容应对这类问题。

练习1:在科学研究中,实验设计的严密性和操作的规范性都是确保获得正确结论的前提。

如图8所示,在“研究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重0.5N,弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。读数并计算后发现结果与平衡条件不符。该实验操作的不规范之处是__。

答案:弹簧秤没有沿竖直方向拉(弹簧秤没有与杠杆垂直)

练习2:在探究“杠杆平衡条件”的实验中:

(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左端高,他应该将杠杆两端的平衡螺母向__调节,使杠杆在__位置平衡。

(2) 在杠杆两端挂钩码, 不断改变动力或动力臂的大小, 调节阻力或阻力臂的大小, 使杠杆在原来的位置重新平衡, 记录数据如下表:

根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是:__。

(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。他得出此错误结论的原因是:___。

参考答案:

(1)左,水平位置;(2) F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);(3)将不同的物理量进行了加法运算

五、设计实验环节

例5:用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如下图9所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:

甲:A较重;

乙:B较重;

丙:A、B一样重.

(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.

所用器材:___

操作方法:____

现象及结论:___

(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图10所示。

(1) 根据上图10的实验,可以判断___同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)。

(2) 根据上图10的实验,该同学得出结论:

只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。

a.这个结论是否正确?

b.用上图11所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.

解析:(1)由于比较质量,所以可以直接利用天平进行测量比较。(2)根据力臂越短力越大,可知重端长度短,故甲猜想正确。只是通过杠杆水平位置和钩码的重力来研究杠杆平衡条件具有特殊性,不具有普遍性,应该改变力的方向进行多次实验才能获得普遍性规律,设计实验重在利用弹簧测力计来改变方向进行验证结论的正确性。

答案:(1)天平;将天平调节平衡,把A、B两段萝卜分别放入天平的左右两盘中;天平的指针向哪边偏转,哪段萝卜就重(2)甲。

a.不正确。

b.1.将弹簧测力计斜向右(或斜向左)拉,保持杠杆水平平衡。

2. 读出动力:测力计的示数F1;量出动力作用点到支点的距离l1。

3. 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小F2,量出阻力作用点到支点的距离l2。

4. 计算F1×l1的值与F2×l2的值,再进行比较,可以得出上述结论不正确。

点评:设计实验是对猜想和假设的问题进行检验方法的具体化,在设计的方案过程中,必须按照猜想的路线进行探究,设计实验应具备的原则:科学性、安全性、精确性、可操作性。

练习:同学们利用右上图13装置验证“杠杆的平衡条件”,实验中记录的数据如下:

(1)写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果。

(2)杠杆在生活中有很多应用。如上图14所示,现欲使静止的跷跷板发生转动,可采取的做法是__,并说出能驱使跷跷板发生转动的条件__。

综合练习:小强在验证杠杆平衡条件的实验中:

(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端高右端低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向__调节,这一调节过程的目的是为了使杠杆的对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为__。

(2)在下图15中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F1=1.2N, F2=1.5N;OA=30cm, OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×OA和F2×OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1=F2l2。小强的失误是__.

(3)在下图15中,若B处的钩码不变,小强将弹簧测力计由A处移到C (OC=10cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应__,大小为__N。

(4)在上图15中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计,在A处挂__N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡。

参考答案:(1)左(外),重力,0。

(2) 把OA当成了F1的力臂 (或:把F1的力臂弄错了) 。

(3) 竖直向上, 3。

篇4:《杠杆的平衡条件》 教学设计

探究杠杆的平衡条件是苏科物理九年级上册安排的第一个探究性实验,应该说实验的操作并不复杂,结论也不难得出,但正如《物理课程标准》在关于科学探究一节中指出的那样,“对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要,在探究活动中,不要为了赶进度而在学生还没有进行足够思考时草率得出结论,为了让学生充分体验探究的过程,应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。”

对于“探究杠杆平衡条件”这一实验的教学,笔者认为有以下几个方面是值得重视和探讨的。

1关于杠杆的平衡

什么是杠杆的平衡?苏科物理教材中并没有明确具体的说明,由于实验时我们是让杠杆在水平位置处于静止状态的,所以许多学生往往错误地认为:杠杆的平衡就是指杠杆处于静止状态,甚至就是指在水平位置静止,为此,教师必须明确指出:杠杆的平衡不只是指杠杆处于静止状态,更不是指只在水平位置保持静止,杠杆的平衡还包括杠杆的匀速转动,实验中之所以让杠杆在水平位置保持静止,只不过是为了使问题简单化和便于实验操作而已。

2影响杠杆平衡的因素

探究杠杆的平衡条件自然应该从影响杠杆平衡的因素着手,那么,影响杠杆平衡的因素有哪些呢?从杠杆的定义学生不难作出猜想:力是影响杠杆平衡的因素,但杠杆的平衡还与力臂的大小有关就不是学生能够想到的了,对此,笔者设计了这样的演示实验:出示一个已在水平位置保持平衡的杠杆,在支点的一侧给杠杆施加一个力的作用,学生们看到杠杆立即失去了平衡,由静止发生了转动,力是影响杠杆平衡的因素得到了验证,接着,我逐渐改变力的方向,直到力的作用线通过支点,实验过程中,同学们看到无论沿什么方向用力,杠杆均会发生转动,只有力的作用线通过支点时,杠杆才仍然处于静止,我让学生在纸上画出实验中杠杆的示意图,并让他们作出几种不同情况下的力臂,同学们通过比较发现,当施力的方向发生改变时,力臂的大小也随之发生了改变,而当力的作用线通过支点时,其力臂则变为了零,我适时的提出了问题:“影响杠杆平衡的因素除了力,还有什么?”,学生自然而然地回答:“还有力臂,”我说:“正是因为如此,我们才引入了力臂的概念,力和力臂共同决定了杠杆的转动,没有力杠杆不会转动,只有力而其力臂为零,杠杆也不会发生转动,所以,影响杠杆平衡的是力和力臂,一个力如果其作用线通过杠杆的支点,它对杠杆的平衡是不会产生影响的。”

3杠杆的水平调节

探究杠杆平衡条件实验的重要一步是实验前杠杆的水平调节,调节时,要利用了杠杆两端的平衡螺母,调节的方法是:杠杆左偏,杠杆两端的平衡螺母向右调节;杠杆右偏,杠杆两端的平衡螺母向左调节,这与天平横梁的水平调节相似,学生不难掌握,问题的关键是,为什么要进行这一步的实验操作?对此,许多同学甚至很多老师都存在着错误的认识,他们总是笼统地认为,调节的目的是为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,其实,便于在杠杆上直接读出力臂的大小,是实验中使杠杆在水平位置保持平衡的目的,而不是实验前调节杠杆在水平位置的目的,实验前调节杠杆在水平位置的目的是,避免实验中杠杆重力对杠杆在水平位置平衡产生影响,为了讲清这一问题,笔者做了如下的演示实验:用手对本来不在水平位置的杠杆施力,使其处在水平位置,然后松手,学生看到杠杆发生偏转,我问:“是什么力使杠杆发生了偏转?”,学生回答:“是杠杆自身的重力,”,我接着说:“杠杆的重力一定会使杠杆转动吗?此时杠杆的转动还说明了什么?大家可以联系我们刚才所讲的影响杠杆平衡的两个因素进行思考,”学生经过讨论后回答:“还说明了此时处于水平位置的杠杆重力的力臂不为零,重力的作用线没有通过杠杆的支点,”我问“那么,如何才能消除杠杆的重力对杠杆在水平位置平衡的影响呢?”,学生回答“设法使杠杆的重力作用线通过支点,”我说:“很好,这也就是我们在实验前调节杠杆在水平位置的目的所在,”,接着,我对杠杆的水平进行了调节,调节后的杠杆在水平位置没有发生偏转,至此,学生对调节杠杆的目的有了清楚的认识和理解,教学过程中的一个难点得到了圆满的解决。

4“杠杆平衡条件”的实验(探究过程)

一个探究性的物理实验往往需要解决三个问题:做什么、用什么做和怎样做?做什么指的是实验的目的,用什么做指的是实验所需的器材,而怎样做则指的是实验的操作步骤,这三者是相互联系的,“探究杠杆平衡条件”的实验需要解决的自然也是这三个问题。

4.1实验的目的

“探究杠杆平衡条件”的实验目的,无疑是通过实验探究,知道杠杆的平衡条件是什么,但具体需要做些什么呢?教学中教师仍可引导学生从影响杠杆平衡的两个因素(力和力臂)人手进行思考,学生很容易便可得出:需要测出杠杆受到的力的大小和所受力的力臂大小(即动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小)。

4.2实验的器材

实验器材的选择依据于实验的目的,“探究杠杆平衡条件”的实验器材中,很显然地应该有一个由铁架台支撑起来的可以自由转动的杠杆,这是每一个学生都能够想到的,但除此之外,还需要什么器材,学生就要动脑筋想一想了,教师同样可以进行引导:我们探究的是杠杆在受力情况下的平衡条件,实验器材中自然应该有对杠杆施加力的作用的物体,实验中要测量力和力臂的大小,自然应该要有测量力和力臂的测量工具,从而不难得出:“探究杠杆平衡条件”的实验器材中,除杠杆以外,还要有适当数目的钩码、弹簧测力计和刻度尺等,需要加以说明的是,由于实验中杠杆上有刻度,当杠杆处于水平状态时,力臂的大小可以从杠杆上直接读出,实验时就无需专门的刻度尺了,倘若实验时采取在支点两边挂钩码的方法,由于钩码的质量已知,可以计算出它们对杠杆的拉力,则弹簧测力计也就不需要了。

4.3实验的操作

“探究杠杆平衡条件”的实验操作并不复杂,需要强调的是,每一次实验时,都必须使杠杆在水平位置保持平衡,因为每一次实验中,动力和阻力的方向都是竖直向下的,杠杆只有在水平位置保持静止,才能方便的从杠杆上直接读出力臂的大小,也因此才能降低实验的难度否则,就会加大实验的难度,甚至导致错误的实验操作,得出错误的实验结论。

5实验数据的收集和处理

实验数据的收集和处理,是科学探究的重要环节,实验的结论正是在此基础上,通过分析归纳得出的,但需要引起重视的是,收集的实验数据不能只有一组或两组,也不能特殊(如:动力为2N、动力臂为5cm,而阻力为5N、阻力臂为2cm),不然,得出的结论就不具有普遍性,甚至是错误的。

收集的实验数据应该记录在一个事先设计好的表格中,表格设计是能力的一种体现,更是一种良好的学习习惯,如果将收集的实验数据随意地记在纸上,杂乱无章、没有条理,是不利于对实验数据的处理和分析的,也难以顺利的得出正确的结论。

对“探究杠杆平衡条件”的实验而言,收集了几组数据后,在进行实验数据的处理时,学生很难想到将动力与动力臂相乘、阻力和阻力臂相乘,再进行比较。这时,教师不妨让学生对这些数据进行加、减、乘、除等运算,经过运算,学生就不难找出它们的关系,从而得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的正确结论了,当然,在得出正确的结论后,应该向学生指出:不同的物理量是不可以相加减的。

篇5:《杠杆的平衡条件》 教学设计

难度一:

学生可能还不太明白什么叫“平衡”。我在猜想人类认识杠杆的过程可能也不一上来就想研究“杠杆是如何平衡的”,而是在生活中使用了杠杆,发出了他的有些规律,才会进一步研究什么情况下杠杆会“静止不动”(这也是一种杠杆平衡),到后来才会想到“什么情况下杠杆会在水平位置平衡”,再进一步研究“杠杆匀速转动”的条件,等把这些问题都有一个思考之后,人类才会来总结杠杆的平衡条件。这一定是一个长期而且很费精力的事情,要不怎么只有一个伟大的物理学家才能总结出来呢!

难度二:

感觉出力臂。这不是一个一般人能想象得出的“构建出的科学概念”。也只有数学兼物理学家才能构建出原本无形的东西来。当然这一发现也许很多偶然(刚好处于平衡位置时),但能提出力臂的概念绝对是个创举。于99.9%学生来说,只需正确接受就够了,让他自己来研究只能是想当然的让学生去做。

难度三:

学生是否有猜想。也就是说学生是否能“形成”一个他有道理的猜想意见,然后再按猜想设计方案进行研究。

难度四:

实验设计方案能否完备。就算有一个猜想,学生能用控制变量法来设计实验方案吗?依据设计的方案得出的结论是唯一的吗?也就是说逻辑严密吗?

学生照葫芦画瓢也不完整。因为为了避免实验的偶然性,必须得做二次以上实验,但学生绝大多数只做了一次。这不能怪学生,应该说也不能怪我这个老师,因为上面已经讲了实验探究的难度,学生要真想做得好,只有把实验报告上的实验步骤记下来才行,他们自行设

计实验方案的能力几乎没有。如果只是为了考试,如果在事先我们知道这些是要考的,我肯定有办法让学生严格按标准来做。

从教材来看,让学生有探究意识就已经很够了,至于探究方法,只能介绍一些,让学生自己感悟吧!

篇6:杠杆的平衡条件教案

【教学目标】

1.学会如何在科学探究活动进行猜想与假设,能对验证方案进行改进,学会对获得的数字信息进行处理。

2.了解什么是杠杆的平衡、掌握探究活动中各种注意事项、杠杆平衡的条件。3.体验、经历探究过程,从而培养学生动手实验能力、想象能力和协作能力。【教学过程】

一、杠杆的平衡

1、问题一:什么是杠杆的平衡?

2、观察小实验:知道什么是杠杆的不平衡

3、学生动手小实验:

请大家用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成杠杆,并使其达到自己心目中平衡?

二、影响杠杆的平衡因素

1、通过观察二幅图片猜想影响杠杆的平衡因素:可能与力的大小和力臂有关

2、实验验证猜想:

请大家把刚才用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成的平衡杠杆,通过加减物体、移动力臂让其不平衡。

三、杠杆的平衡条件

1、猜想:F1、L1、F2、L2的数量关系?

如何猜想:比如:有a、b、c三个数字你可以怎么猜它们之间的数量关系?

2、得出猜想关系:

F1+l1=F2+l2;F1–l1=F2–l2;F1 · l1=F2 · l2;F1 /l1=F2 / l2

3、设计实验方案:

为了便于探究挑水怎样才能成水平的平衡状态,可以对它进行简化。用带有等分刻度的均质木尺代替扁担,用钩码代替水桶和水。

4、器材设计:

(1)杠杆两端有两只可调节的平衡螺母,这个装置能起什么作用?(2)杠杆调平的方法是什么?

(3)为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?

学生通过两画幅图的力臂,比较哪图的力臂更好测量得出结论

力臂的画法:一找(支点)二画(力的作用线)三引(垂线)四标(标垂足---直角符号、标力臂---支点到垂足的距离)

5、教师实验验证

能满足猜想一:F1+L1=F2+L2和猜想三:F1 · L1=F2 · L2这二个猜想是否都是对的呢?

分析:(1)此实验只做一次,能以偏代全吗?

(2)观察实验数据的不妥之处,得出要用国际单位

6、实验方案的改进

(1)、只做一次实验误差大,要做多次实验,至少三次。

(2)、勾码要用弹簧秤测出它的重力、力臂用刻度尺量出或直接读出、要选用国际单位。

7、学生选用实验器材和设计实验表格

8、学生活动:探究杠杆的平衡条件

9、实验结论:

杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积F1·l1=F2·l2

四、练习

1、杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N,动力臂为0.4m 求阻力臂。

2、、一条扁担长1.4m 左端挂300N重的物体,右端挂400N重的物体,问人肩能挑距左端多远的地方,扁担才能处于水平平衡?

五、作业设计:

练习册

科学探究:杠杆的平衡条件

一、做一做:

(1)请大家用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成杠杆,并使其达到自己心目中平衡?

(2)请大家把刚才用橡皮、小刀、直尺、铅笔等物组成的平衡杠杆,通过加减物体、移动力臂让其不平衡。

二、想一想、答一答:什么是杠杆的平衡:

答:_____________________________________

三、猜一猜:影响杠杆平衡因素是什么?

四、想一想、猜一猜:

(1)有a、b、c三个数字你可以怎么猜它们之间的数量关系?(2)用上面相同方法,你可以怎么猜F1、L1、F2、L2的数量关系?

五、动动手、做一做:

(1)杠杆两端有两只可调节的平衡螺母,这个装置能起什么作用?(2)杠杆调平的方法是什么?

六、(1)画一画:请大家把下列两幅图的力臂画出来

(2)想一想:为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?

七、制定实验表格

八、动动手:实验探究杠杆的平衡条件

八、实验结论:

九、练一练:

1、杠杆平衡时,动力为10N,阻力为40N,动力臂为0.4m 求阻力臂。

篇7:《科学探究杠杆的平衡条件》教案

一、教学目标:

1、知识与技能

(1)知道什么叫做杠杆和杠杆的平衡。

(2)通过参与科学探究活动,能对杠杆的平衡条件进行猜想与假设,并设计出验证方案,会利用平衡条件研究一些简单的问题。

2、过程与方法:

(1)通过实验探究,总结归纳出杠杆的平衡条件,培养初步的分析概括能力、收集信息和处理的能力。

(2)通过参与科学探究活动,初步领会从具体到抽象的方法,进一步了解进行科学探究的一些基本环节。

3、情感态度与价值观:

体会基本的物理原理的重要作用,进一步感受到生活和科学的关系培养学生对科学的兴趣。

二、重点难点:经历科学探究过程,归纳杠杆平衡条件。

三、教学难点:设计探究杠杆平衡的方案。

四、教学用具:羊角锤、起子、核桃钳、五、教学过程: <一> 认识杠杆:

活动

一、同学们平时都喜欢玩游戏吧,今天我们也来做一个小游戏,请三个力气大的男同学和三个力气小的女同学到计台前比赛,老师拿出:木板(有钉)、一瓶啤酒、一个核桃,先让男同学们徒手来做,再让女同学使用工具完成。

提问:是女同学的力气大吗?为什么?

请同学们根据刚才游戏中使用工具的过程再来观察一下这些工具讨论:它们有哪些共同特征?

学生讨论:老师巡回启发得出杠杆的定义:杠杆: 提问在生产、生活中你还能举出哪些杠杆的实例呢? 同学举例:

观看多媒体展示生活中的工具由学生分析这些杠杆工作时绕一个固定点而且还要受到力的作用,以撬棒为例,让学生讲解找出支点的位置、动力、阻力的方向。总结:支点、动力、阻力的定义。

老师总结:生活中常用的杠杆并不是理想的直硬棒,而是有着各种各样的形状,我们要学会将具体的问题抽象为杠杆这种方法常称为“模型法”。

活动

二、同学们喜欢玩跷跷析板吗?今天我们再来玩一次,模拟跷跷板的游戏,请同学们仔细阅读学案上的内容,完成实验1,并由学生解释处于水平静止位置由哪些因素决定?

(两个力的大小,支点到力的作用点的距离)。

提问:支点到力的作用点的距离一定影响着杠杆的平衡吗? 请同学们继续完成学案上的实验2的内容,同时引出力的作用线。结论:由学生总结。

影响杠杆平衡的因素是动力、阻力的大小支点到力的作用线的距离。总结力臂:我们把支点到力的作用线的距离称为力臂。从而得出动力臂和阻力臂的定义。

画力臂:请同学在学案上画出力臂一个同学到黑板上来画。动力臂:

阻力臂: 《二》、实验探究:杠杆的平衡条件

通过刚才的实验,同学们已经知道了影响杠杆平衡的因素是F1F2L1L2 活动

三、1、提出问题:在杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系呢?请同学们在刚才实验1的基础上进一步探究杠杆的平衡条件。

2、猜想与假设:学生猜想

实验前:思考讨论(1)杠杆两端装两只可调节的螺母起什么

作用?(2)为什么要求杠杆静止时在水平位置呢?

3、进行实验与收信集数据:

4、交流与讨论:由学生回答 杠杆平衡的条件是:

动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1.L1 = F2.L2

5、评估与分析:

(1)在探究过程中你印象最深的是什么?(2)你有何经验和教训?

篇8:《杠杆的平衡条件》 教学设计

然而,在实际教学中,教师很难突破“猜想”这一环节。有些教师根据教材的编写,以教材中的表格设计为突破口,通过将表格设计项目的内容补充完整的方式, 来替代学生“猜想”的思维过程,这样使“猜想”环节弱化了。有些教师利用学生熟悉的生活经历设置情景,如孩子玩跷跷板,精心设置一些问题,引导学生猜想。这种方法很好,但学生的答案会远远超出教师的预设,因为学生玩跷跷板时的实际情况,比教师预设的情景复杂得多,也就使“猜想”环节复杂化了。既然“猜想”环节处理得不够顺利,其后的“探究”环节在逻辑上就显得不够严密了。因此,本节教学内容的重点是“探究”,难点是“猜想”。

笔者想,既然无法顺理成章地完成“猜想”环节,那么能否换个思路呢?一般情况下,教师想到的都是如何让杠杆平衡,不妨换个角度尝试一下:设置一个“打破杠杆平衡”环节,以便于学生感知“影响杠杆平衡的因素”。 以下是笔者突破传统教学思路,引导学生破坏杠杆原有平衡,设计的教学方案。

一、知识准备

杠杆的平衡:杠杆处于静止状态(静平衡);杠杆处于缓慢的匀速转动(动平衡)。

思考:杠杆处于如图1、2所示状态时,是否处于平衡状态?

(图1、图2中的杠杆均处于平衡状态,因为它们都处于静止状态)

二、交流探讨

如何打破杠杆的平衡?

教师给学生提供以下器材:杠杆、数量足够的钩码、 细线。

提出问题:如何操作,可以使原来平衡的杠杆不再平衡呢?

学生探讨后交流:先将教师提供的器材组成如图3所示的装置,然后通过以下四种方法,就可以使原来平衡的杠杆不再平衡。

打破杠杆平衡的方法。

方法一:改变左边悬挂的钩码数量(即改变阻力的大小)。

方法二:改变右边悬挂的钩码数量(即改变动力的大小)。

方法三:改变左边钩码的悬挂位置(即改变阻力臂的大小)。

方法四:改变右边钩码的悬挂位置(即改变动力臂的大小)。

(通过这个环节,让学生意识到:以上四个因素可以影响杠杆的平衡。)

三、科学探究

如何维持杠杆的平衡?

(一)思考

如图4所示,当阻力F2或者阻力臂l2或是动力臂l1发生改变时,怎样做能使杠杆重新在水平位置平衡呢?(设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力F1是动力, 钩码对杠杆的拉力F2是阻力)

学生思考后回答:可以通过改变动力F1的大小,使杠杆重新平衡.

(二)提出问题

杠杆的平衡条件跟哪些因素有关?具体的关系是什么?请根据你的经验进行猜想。

学生思考后回答:杠杆的平衡跟动力、阻力、动力臂、阻力臂的大小都有关系。

(学生能否猜想出具体的关系都不会影响到下面的教学)

(三)设计实验

学生根据自己的猜想设计实验,并进行探究,包括: 实验方法、实验思路、实验器材、实验表格的设计等。学生经过小组探讨后进行交流得出:

1.实验方法———控制变量法。

2.实验思路———运用控制变量法探究动力F1分别与阻力F2、阻力臂l2、动力臂l1的关系。

3.实验器材———铁架台、杠杆、大铁钉、弹簧测力计、钩码、细线等(每组学生一套)。

4.实验表格略(在探究过程中呈现)。

为了能够使实验在有限的时间内顺利完成,教师可做出如下几点提示。

A.为了简化实验,在实验过程中,始终保持杠杆在水平位置平衡,其目的是:(1)可以消除杠杆自重对实验的影响;(2)便于测量力臂。

B.为了使实验结论更可靠,应该进行多次实验。

C.将弹簧测力计竖直向下拉(或使之垂直于杠杆向下拉)。

(四)实验探究

1.保持钩码和弹簧测力计的悬挂位置不变,只改变悬挂的钩码数量,记录此时弹簧测力计的示数,并填入表一。

结论:当动力臂、阻力臂的大小不变时,动力的大小与阻力的大小成正比。

2.保持悬挂的钩码数量和位置不变,只改变弹簧测力计的悬挂位置,记录此时弹簧测力计的示数,并填入表二。

结论:当阻力、阻力臂的大小不变时,动力的大小与动力臂的大小成反比。

3.保持悬挂的钩码数量和弹簧测力计的位置不变, 只改变钩码的悬挂位置,记录此时弹簧测力计的示数, 并填入表三。

结论:当阻力、动力臂的大小不变时,动力的大小与阻力臂的大小成正比。

(五)实验结论

动力与阻力、阻力臂成正比,与动力臂成反比,即

将此式重新整理得F1l1=F2l2。

此结论就是 “杠杆的平衡条件”,也称为 “杠杆原理”,由阿基米德首先通过实验获得。

四、学习反馈

请运用杠杆的平衡条件进行解释,当杠杆在水平位置静止时,如何避免杠杆自重对实验的产生的影响?

学生讨论后交流:根据杠杆平衡条件可知,影响杠杆平衡的因素是力与对应力臂的乘积。当杠杆在水平位置平衡时,悬挂杠杆的悬挂点或支撑杠杆的支撑点, 必须过杠杆的重心,这样杠杆重力的力臂大小为零,重力与其力臂的乘积就等于零,因此,杠杆的自重就不会对杠杆的平衡产生影响。

上述教学设计充分考虑到了教学流程环节衔接的流畅性、学生思维训练的严谨性、实验探究教学的可靠性。

(一)反向引导,突破教学难点

上述教学设计,是在引导学生从打破杠杆原有平衡的角度去猜想影响杠杆平衡因素的,在此基础上,再探究杠杆平衡的条件。这样的教学设计,学生的思维更清晰、流畅。

(二)创设情境,启发学生智慧

情境的设置,其目的是启发学生思维,因此,情境的创设宜简不宜繁。笔者创设的“如何破坏杠杆的平衡” 实验情境,可视性强,提高了情境的可靠性,容易激发学生思维。具体教学中,由于设置的情境相对简单,易于安装,教师可根据学生的猜想,进行操作演示,对学生的猜想进行即时验证。由于“破坏”平衡,比“维持”平衡更容易引起学生的兴趣,所以这一堂探究实验教学课学生非常活跃,教学效果也较好。

(三)变定性为定量,提高实验的可信度

篇9:探究杠杆的平衡条件

1.探究杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系.

2.总结出杠杆的平衡条件.

实验器材:杠杆及支架1套、钩码1盒.

提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系7

猜想与假设:

1.杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂.

2.杠杆平衡时,动力+动力臂=阻力+阻力臂.

实验步骤:

1.检查器材是否完全、完好.

2.调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态,如图1所示.

3.给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置.直到杠杆再次达到平衡(水平位置),如图2所示,这时杠杆两端受到的作用力等于两端钩码所受的重力.

4.把支点右边的钩码所受的重力当作动力F1,支点左边的钩码所受的重力当作阻力F2,量出杠杆平衡时的动力臂ι1,和阻力臂ι2,把F1、F2、ι1、ι2的数值填人表l中.

5.改变力和力臂的数值,至少再做两次实验,把实验数据填写到表格l中.

6.实验完毕,整理仪器保持桌面清洁,

分析与论证:根据表中的数据进行分析,发现有动力×动力臂=阻力×阻力臂,即猜想1正确,

实验结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.可写为:F1ι1= F2ι2.

评估与交流:实验前为什么要把杠杆调到水平位置,实验过程中为什么也要使杠杆达到水平位置?

实验注意事项:

1.正确安装杠杆,使杠杆缓慢转动以检查杠杆是否灵活.

2.实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆不挂钩码时保持水平静止,达到平衡状态.调节办法和调节天平相似.

篇10:《探究杠杆平衡条件》评课稿

1. 座位突破常规的上课模式。让学生分组面对面座,这样便于学生交流合作,同时让学生感受更开放一些,亲和一些,少了常规课的约束,更易激发学生的思维。

2. 课的导入好。课前带学生去玩跷跷板,让学生感受生活,摄下过程,导课时播放摄像引入新课,充分体现从生活走向物理的理念。

3. 三面黑板环绕学生是一创新的举措,便于多组学生同学同时呈现自己的想法,节约时间,而且能够把学生的`多种方案同时进行比较,解决了连电脑都无法解决的同时大屏幕呈现的问题。

4. 实验设计放手学生自主设计,开发了学生的创新思维,发散思维,学生少了思维的约束,课堂上实验设计呈现出百花齐放百家争鸣的景象,特别是自制无刻度杠杆,怎样解决没有平衡螺母平衡的问题,怎样测量力臂的问题,学生的方法让我们教师耳目一新。在这个过程中培养了学生分析问题,解决问题的能力,从而培养了学生科学探究的素养。

5. 实验数据的处理有创新。用excel数据处理系统处理数据,让学生意识到电脑不仅是我们娱乐的工具,更是我们物理学习和探究过程中的好帮手。

6. 最后的趣味实验设计是亮点,它是对物理应用的拓展。

同时对本节课,我也有几点不成熟的看法:

1.导课是从生活走向物理,通过一节课的物理学习,结果应呈现生活中物理知识的应用,体现物理走向社会的理念。比如可以在课结束时,根据今天所学知识,让学生课后自制杆秤。

2.学生的多种方案很好,学生通过实验认识到自制的无刻度杠杆与有刻度杠杆做出的实验差异较大,并通过实验数据让学生认识到有刻度杠杆呈水平平衡时,方案最好。在此教师应引导学生意识到科学家的任何物理成果都是这样从草根的、不成熟的、多次实验一步一步改进到成熟,再创新,再到精确的实验,最后得出准确的结论。让学生认识到实际的科学实验不是一蹴而就,而是迂回曲折的前进。从而培养学生的科学素养。

篇11:《杠杆的平衡》教学反思

不过在对平衡架进行研究的时候,还可以大胆的突破教材原有的框框。让他们尝试在多种的挂法,能否使杠杆平衡,结果又会如何?发现了什么规律?

另外,在教学中也存在一些不足,由于受时间限制,实验探究没办法让每一位学生都能进行探究,需在课后,让学生继续探究。

篇12:怎样使杠杆保持平衡教案

科学探究目标:

能用实验研究的方法找出使杠杆保持平衡的规律。情感态度与价值观:

在研究问题时能主动地同其他同学讨论和交流。科学知识目标;能用自己的话描述杠杆尺的平衡规律。教学重点:

研究杠杆尺平衡的规律 教学过程:

一、导入

我们知道了能绕一个支点旋转的棍子就成为杠杆。在杠杆上有三个点,分别是什么?

出示组装好的杠杆尺,学生指认支点、动力点和阻力点。假如我们把杠杆左侧第2个格定为阻力点,在阻力点位置挂两个钩码,杠杆右侧做为动力点,在右侧什么位置挂一个钩码可以使杠杆尺保持平衡,这节课我们就来研究怎样使杠杆保持平衡。板书课题:怎样使杠杆保持平衡

二、授新课

1、实验:使杠杆保持平衡

现在同学们注意观察(老师在一侧第2个格处挂2个钩码)杠杆尺,发现了什么?

生:杠杆尺歪了 生2:杠杆尺斜了

生3:杠杆尺向有钩码的一侧歪了 师:谁能有办法使杠杆尺恢复平衡(让一名同学到前面来演示)师:你能说一说杠杆尺的三个要素点在哪里吗? 生:阻力点、动力点、支点。(指着杠杆尺说)

师:刚才我们发现,从阻力点到支点的距离是两个格,阻力点处挂了两个钩码时,在动力点到支点的距离是4个格处挂1个钩码杆杆尺平衡了。你们猜一猜还有没有其他办法使杠杆尺平衡?

(动力点第4个格挂1个钩码)

生观察阻力点到支点的距离有几个格?动力点到支点的距离有几个格?动力点、阻力点各挂有几个钩码? 生把实验结果记录在表格里。

(2)阻力点位置不变,所挂钩码数增加到3个,动力点位置在第几个格,挂几个钩码,杠杆尺可以平衡? 看看谁的方法多?生记录实验结果

(3)改变阻力点位置到第3格,挂1个钩码,动力点位置在第几个格,挂几个钩码,杠杆尺可以平衡?

生记录实验结果

2、归纳平衡规律

(1)学生观察实验记录表,想一想动力点到支点的距离和钩码数的乘积与阻力点到支点的距离和钩码数和乘积有什么关系?

(2)小组内讨论交流,寻找实验规律

从实验中发现了杠杆平衡的规律

大家观察得真仔细,原来杠杆尺平衡有规律呀!老师为你们感到骄傲。板书:阻力点到支点的距离×钩码数=动力点到支点的距离×钩码数

三、总结

今天我们进一步认识了杠杆,知道了杠杆尺的平衡规律,实际在我们的生活中还有许多关于杠杆的知识,同学们想继续研究吗?好!下节课我们继续探究寻找杠杆在生活中的应用。

板书设计:

怎样使杠杆保持平衡

篇13:《杠杆的平衡条件》 教学设计

例:如图1所示, 轻质杠杆两端分别施加F1、F2两个力作用, 且L1>L2, 杠杆处于平衡状态。

(1) 若将F1、F2两个力同时增加ΔF, 此杠杆处于什么状态?

(2) 若将F1、F2两个力的作用点同时靠近支点ΔL, 此杠杆处于什么状态?

一、常规思路

根据杠杆平衡条件可知, 要判断力或力臂改变后, 杠杆是否平衡, 则需比较后来杠杆两端受到的力与力臂的乘积是否相等。

二、解析

1.初始状态时, 由杠杆的平衡条件可得:F1L1=F2L2。

当F1、F2两个力同时增加ΔF时, 如图1。则杠杆左端力和力臂的乘积为:

则杠杆右端力和力臂的乘积为:

若比较M1、M2的大小, 只需比较ΔFL1与ΔFL2的大小, 又因为L1>L2, 所以

ΔFL1>ΔFL2, 即M1>M2, 因此杠杆左端下沉。

2.当F1、F2两个力的作用点同时靠近支点ΔL时, 如图2

则杠杆左端力和力臂的乘积为:

则杠杆右端力和力臂的乘积为:

同理, 只需比较F1ΔL与F2ΔL大小, 由初始时L1>L2, 可知F1<F2, 所以F1ΔL<F2ΔL, 即M3>M4, 因此杠杆左端下沉。

三、结论

根据上面的例题可以看出, 判断杠杆是否平衡, 仅仅是由杠杆两端变化积的大小决定的。所谓“变化积”, 指的是变化的力与相应力臂的积或相应力与变化力臂的积。如果属于增加型的, 则增加积大的一端下沉;如果属于减小型的, 则减小积小的一端下沉。当然, 如果变化积相等, 杠杆仍处于平衡状态。

若能熟记此问题的结论, 可使解题难度大大降低, 并能迅速求解, 尤其做填空题和选择题, 无论是提高解题速度, 还是检验答案的正确性, 都十分简便有效。

四、例题

如图3所示, 杠杆上分别放着质量不等的小球, 杠杆恰在水平位置平衡。

1.如果两球以相同的速度同时匀速远离支点, 则杠杆 () 。

2.如果两球为冰球, 以相同的速度熔化, 且熔化后的水不留在杠杆上, 则杠杆 () 。

A.能平衡

B.不能平衡, 大球那端下沉

C.不能平衡, 小球那端下沉

D.无法判断

解析:因为杠杆是否平衡, 仅仅是由杠杆两端的变化积的大小以及是增加还是减小决定的。

两球以相同的速度同时匀速远离支点, 力臂增加, 属于增加型, 设增加的力臂为ΔL:

因为G大ΔL>G小ΔL

所以杠杆左端下沉, 应选B。

两球为冰球, 以相同的速度熔化, 且熔化后的水不留在杠杆上, 杠杆两端所受力减小, 属于减小型, 设冰球减小的重力为ΔG:

由题意得:L1<L2

因为ΔGL1<ΔGL2

所以杠杆右端上翘, 应选B。

五、练习

1. (2010甘肃兰州) 如图4所示, 将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端, 杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中, 则网 ()

A.杠杆仍能保持平衡

B.杠杆不能平衡, A端下沉

C.杠杆不能平衡, B端下沉

D.无法确定杠杆的状态

2. (2010四川内江) 如图5所示, (a) 所示的杠杆是平衡的, 在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体, 如图 (b) 所示, 那么, 以下说法中正确的是 ()

A.杠杆仍然平衡

B.杠杆可能平衡

C.杠杆一定不能平衡

D.杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关

3. (2010江苏宿迁) 小明和小华玩跷跷板, 当小明坐在离支点2m处时, 刚好能撬动小华, 此时跷跷板在水平位置平衡。设小明体重为G1, 小华体重为G2 (G1<G2) , 则小华离支点的距离为__m.若两人再拿同样重的铁球, 则__ (填“小明”或“小华”) 将下降。

答案: (1) C (2) B (3) 2G1/G2 小明

教育名言

信仰是生命的力量。信仰所给予人生之途的答复含有人类的最深刻的智慧。

篇14:在体验中“消化”杠杆的平衡条件

1 利用杠杆的平衡条件分析人体中的杠杆

例1 人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。如图1所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力。由图可以看出,这是一个( )

A.费力、省距离的杠杆。

B.省力、费距离的杠杆。

C.既费力,也费距离的杠杆。

D.既省力,也省距离的杠杆。

针对本题,首先要让学生清晰的领会题目中提供的信息:人体的各种运动最基本的呈现形式是在肌肉施加动力的条件下绕关节转动的杠杆,在此基础上,适当介绍人体共有600多块肌肉,都是由神经控制,分别负责各部分的运动。当你踮脚、抬腿、弯腰、伸臂、点头、做俯卧撑等动作时,你就用到了身上的各种各样的杠杆。然后我和大家伸出各自的胳膊,共同体验前臂上的杠杆,并让大家结合图1介绍这个杠杆的结构: 手、手腕、尺骨和桡骨(前臂骨骼)看作一个整体,相当于一根杠杆,肘关节相当于支点。最后要求大家根据自己的理解画出这个杠杆的模型并作出他的力臂,如图2所示。

根据杠杆平衡的条件,很容易得出F1>F2,即选择A项。

为了加深对这个问题的理解,可以再进一步让学生思考当手沿着图1所示虚线方向端起茶杯的过程中,动力F1是如何变化的?在学生思考和讨论的过程中,教师可提醒学生不妨再画出前臂上移到另一个位置时的力臂图3所示:把图2和图3作一下对比,可以发现: l′2< l2,l′1 >l1,而F2不变,由杠杆的平衡条件当然可知F′1变小。这时让学生自己拿起一摞书本演示端起茶杯的过程,体验施加力的大小。这样,学生在“做”中加深了对知识的理解,达到了此时无声胜有声的境界。

2 利用杠杆的平衡条件计算人体中的杠杆

例2 人在踮脚时主要靠腓肠肌收缩,如图4所示。若某人的重力为500N,MO=2NO,则双脚同时踮起时,每只脚的腓肠肌的作用力是_______。

师:我们解决这个问题的思路是怎样的?

(因为有了前面的知识做铺垫,多数学生能想到用杠杆的平衡条件去解答)

生:我想用杠杆的平衡条件去解决。

师:既然用到杠杆的平衡条件,那么这里的杠杆由哪几部分构成? 

生:脚趾、足弓、骨骼看作一个整体,视为一个杠杆,其中脚趾是支点。

师:大家来共同体验一下这个杠杆。

生:起立,踮脚跟体验。

师:大家能否根据自己的体验画出这个杠杆的模型?

生:学生画杠杆模型如图5。

师:写出你们的解题过程。

生:在画出杠杆的力臂之后解答过程如下:

师:125N<250N ,比较数据我们可以发现:一只脚的腓肠肌只要施加一个很小的力,就可以支撑人体一半的重力。请思考一下,在实际生活中对于不同体重的人在运动中各有何利弊? 

生:体型适中的人在运动中活动自如就是因为他的腓肠肌承受的力较小的缘故。

生:肥胖症患者行动迟缓就是因为他在踮起脚的过程中腓肠肌承受的力较大的缘故。……

师:可见,人体在运动过程中也离不开杠杆的平衡原理.另外,在上题中我们取的是: MO=2NO,实际上MO>2NO,由此我们还可以发现:在其它条件相同的情况下,一个人的脚越长,相应的他的脚部的动力臂越长,阻力臂越短,则用力越小,跑起来也就会越快。

老师作为新课程的研究者、开发者,尽可能在习题教学中精选一些与现实生活联系密切的例题,一方面引导同学参与分析解题过程,培养其思考问题的方式;另一方面要善于挖掘题目中的兴奋点,在得出答案之后,要让同学结合实际体验这个数据的真实性,以及在现实生活中的作用,使它们既看得见,摸得着,而不再是一个空洞的数据。

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