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课件网) 杠杆的运动状态可以分为哪几种? 静止 匀速旋转 变速旋转 3.4.2 简单机械 【核心概念】 4.能的转化与能量守恒 【学习内容与要求】 4.1 能的形式、转移与转化 ④知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的特点,并用它们解释一些生活实例。 【教学目标】 1.科学观念:知道杠杆平衡条件。 2.科学思维:根据实验数据归纳出杠杆平衡条件的数学表达式;应用杠杆平衡条件解决相关问题。 3.探究实践:学会用简单的器材探究杠杆的平衡条件;根据实验数据得出杠杆平衡条件的数学表达式;在实验中,学会测量多组数据排除偶然因素影响结论的方法; 4.态度责任:通过学习体会对探究事物的认识由定性到定量的变化过程。 根据实验数据归纳出杠杆平衡条件的数学表达式 1.1 杠杆平衡 杠杆的静止状态是否可以进一步分类? 水平位置静止 不在水平位置静止 杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态是杠杆的平衡状态 哪些因素可能会影响杠杆的平衡? 动力大小 阻力大小 动力臂 阻力臂 进一步提出问题:杠杆平衡时,动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在怎样的关系? 建立假设: 在两个同学在玩跷跷板的时候,结合自己玩跷跷板的体会, 从中我们可以得到启发:杠杆的平衡跟动力、 动力臂与阻力、阻力臂有关。你还能提出什么假设? 假设一: 假设二: 假设三: 假设四: F1 + l1 = F2 + l2 F1 – l1 = F2 – l2 F1 / F2 = l1 / l2 F1 · l1 = F2 · l2 哪几种猜想一定是错的?说明理由 杠杆平衡时,动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在怎样的关系? (1)如何改变并测量动力、阻力、动力臂、阻力臂? 杠杆平衡时,动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在怎样的关系? (2)哪种杠杆能够更方便完成这个实验探究? F1 F2 G F支 F1 F2 G 可以排除杠杆自身重力的干扰。 重力作用在支点。 (3)如图所示的杠杆,能否通过改装之后也排除自身重力的干扰? F1 F2 G 平衡掉杠杆自身重力G (4)观察到怎样的现象可以说明杠杆的自身重力被平衡掉了? 杠杆处于水平平衡状态 实验前调水平平衡:使杠杆重力作用在支点,排除杠杆自身重力干扰 根据上述探讨,我们在进行探究杠杆平衡条件时的第一步应该怎么操作? (1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态。 调节杠杆两端的螺母: 当杠杆向左倾斜时,调节螺母向右; 当杠杆向右倾斜时,调节螺母向左。 (2) 在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码,并左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再次在_____。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。 F1 F2 l1 l2 F1 F2 l2 l1 水平位置平衡 实验中调水平平衡:使力臂在杠杆上,便于直接在杠杆上读出力臂的数值。 倾斜状态时力臂比杠杆上的刻度小,而且要用刻度尺测量,不方便。 水平位置处于平衡状态 实验步骤: (1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置处于平衡状态。 调节杠杆两端的螺母: 当杠杆向左倾斜时,调节螺母向右; 当杠杆向右倾斜时,调节螺母向左。 (2) 在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码,并左右移动钩码悬挂的位置,直到杠杆再次在水平位置处于平衡状态。这时杠杆两端受到的作用力分别等于各自钩码的重力。 将支点左边钩码对杠杆的作用力记作动力 F1,右边钩码对杠杆的作用力记作阻力 F2。将动力和阻力填入表内。 F1 F2 (3)读出动力臂l1、阻力臂l2,并填入表内。 l1 l2 设计实验数据记录表: 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 3 4 记录表 (1)如何处理实验数据? (2)分析实验数据,得出实验结论:_____。 动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。 F1 × l1 = F2 × l2 ... ...