物理八年级下册第十二章《杠杆》

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古希腊科学家阿基米德曾说：“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能把地球撬起来。”当年阿基米德的豪言壮志虽然至今没有实现，但却显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也使我们接触到了杠杆这个词。

1. 杠杆

人类很早就使用杠杆了，杠杆是一种简单的机械，在我们的生活中应用十分广泛。

观察这些工具，说出它名称及用途，思考它们之间有什么共同点？

学生交流讨论，得出结论：

（1）硬的物体

（2）能够绕着某一点转动

引导学生进行观察、分析、概括，最后抽象出杠杆这一物理模型，形成杠杆的概念。通过图片认识杠杆，然后引领学生认识杠杆的五个要素。

杠杆定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。

说明：

（1）“硬棒”不一定是直棒，杠杆可以是直的，也可以是弯的；

（2）一根硬棒能成为杠杆，应具备两个条件：一是要有力的作用，二是能绕固定点转动，两个条件缺一不可。杠杆必须是硬的，固定点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其他位置。

杠杆五要素：

支点：杠杆可以绕其转动的点O

动力：使杠杆转动的力F₁

动力臂：从支点O到动力F₁作用线的距离l₁

阻力：阻碍杠杆转动的力F₂

阻力臂：从支点O到阻力F₂作用线的距离l₂

注意：

（1）力的作用线指的是经过力的作用点沿力的方向所在的直线；

（2）力臂不是支点到力的作用点的距离，是到作用线的距离。

着重从数学角度确定力臂的定义，理清“点”“线”“距”的含义。

在配合图片讲解过程中，归纳画力臂的步骤：

（1）确定支点

（2）确定力的作用线

（3）过支点到力的作用线作垂线

引领学生画出使用起子、剪刀和抽水机的力臂，加深学生对这一概念的理解。

2. 杠杆平衡条件

我们之前学习过物体平衡，那么什么时候杠杆平衡呢？杠杆平衡又有什么条件呢？

学生猜想：

（1）动力×动力臂=阻力×阻力臂

（2）动力＋动力臂=阻力＋阻力臂

（3）动力/动力臂=阻力/阻力臂

在学生进行初步设计后，组织交流设计思想，通过交流讨论，使学生明白：

（1）实验中动力和阻力是人为规定的；

（2）“怎样确定力的大小及力臂”是这个实验的难点，可以在实验中使杠杆水平平衡，此时钩码的重力就是钩码对杠杆的作用力，杆上的格子数就是力臂的大小；

实验步骤：

（1）将杠杆放置在水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆平衡；

（2）在杠杆两侧挂上数量不同的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡；

（3）改变动力F₁和动力臂l₁的大小，相应调节阻力F₂和阻力臂l₂，再做几次实验，并将数据填入表格中。

演示探究杠杆的平衡条件

综合学生讨论结果，比较计算结果，归纳得出正确结论。

杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F₁×l₁=F₂×l₂

强调杠杆为什么要在水平位置平衡：

（1）消除杠杆自重对实验的影响；

（2）便于测量力臂的大小。

3. 生活中的杠杆

引导学生画出以下几个杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂。

比较以上三种不同杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小，学习三种类型的杠杆，并对不同类型的杠杆特点及功能总结。

杠杆是初中力学部分的重要内容，教材在杠杆的定义、杠杆的五要素两个内容上安排的篇幅较小，重点突出了探究杠杆的平衡条件。但对于力臂的画法，在实际作图应用在还是需要加强的，对于点到线的距离通过数学角度从而能够让学生更好的理解。同时在探究杠杆的平衡条件的过程中，为什么要使杠杆在水平位置平衡，也是需要重点去讲解介绍，使学生明白其中意图。