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物理

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12.1第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课标解读  

2014-12-19 12:39:15|  分类: 课标解读 |  标签: |举报 |字号 订阅

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12.1第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课标解读

 

《杠杆》课标要求

从“课程内容”的要求看,本专题涉及如下条目:

2.2.6知道简单机械。通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件。

 

《杠杆》

课标解读

本专题属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“机械运动和力”。物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容,也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律,比较抽象。本条目课程内容既涉及认知性学习目标也涉及体验性学习目标,具体说明如下:

“知道简单机械”中的“知道”属于认知性目标行为动词,该条目处于“了解”水平,本专题涉及“简单机械”中的杠杆。对于杠杆要了解杠杆的共同特征。其中支点是杠杆绕着转动的点,同一根杠杆使用方法不同,支点的位置可能不同,要能根据具体情况区分支点。画动力或阻力时应注意力的作用点和力的方向。动力和阻力都是指杠杆受到的力,其作用点都在杠杆上。动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动,则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。力臂不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语,力臂不是点到点的距离,而是点到直线的距离。作点到直线的距离必须使用直角三角板的两个直角边。当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小一般也将发生改变。力臂不一定在杠杆上,若力的作用线过支点,则它的力臂为零。会画力臂:找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂线(有时需要将力的作用线进行正向或反向延长)。能解决杠杆平衡时动力最小问题,此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

“通过实验,探究并了解杠杆的平衡条件”中的“探究”涉及体验性学习目标,该条目处于“经历”水平。“了解”涉及认知性学习目标,该条目处于“经历”水平。该条目中既有实验探究的要求,又有知识方面的要求,而且探究杠杆的平衡条件实验被列为学生必做实验。探究的过程中要注意解决以下问题:①实验中为什么要把杠杆调在水平方向平衡?(使待测力的力臂在杠杆上,便于测量);②怎样调节杠杆水平平衡?(若发现杠杆左端下倾,应将杠杆左端的螺母向右边旋一些,或将右端的螺母向右边旋一些。将杠杆左端的螺母向右边旋一些,这样做的实质是使杠杆左端部分的重心右移,相应的力与力臂的乘积变小;将右端的螺母向右边旋一些的实质是使杠杆右端部分的重心右移,相应的力与力臂的乘积变大。)③实验应做几次?(一般三次。在物理实验教学中,同一物理实验经常需要测多组数据,目的有两个:一个是为了多次测量取平均值以便减小误差,如长度测量中,为使测量数据更精确,就使用了多次测量取平均值的方法;另一个是为了在多组数据中找到实验结论所遵循的共同规律,以便克服只有一组数据会给实验结论带来的“偶然性”。)

要了解杠杆平衡条件及应用,利用12.1第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课标解读 - 物理 - 物理来判断一个杆杆是否平衡,若等式成立杆杆平衡,反之不平衡。利用12.1第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课标解读 - 物理 - 物理进行有关计算时,应先根据杠杆转动的效果,找出动力和阻力;再根据支点的位置,确定每个力的力臂;最后根据杠杆的平衡条件,代入数据计算出结果。依据杠杆的平衡条件划分三种杠杆:即根据12.1第十二章 简单机械 第一节 杠杆 课标解读 - 物理 - 物理,若L1>L2,则F1<F2;同理可得出其他结论。三种杠杆的划分与比较见下表。根据已学过的杠杆知识,注意观察生活中各种形状的杠杆,如指甲剪、钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。并能按照动力臂与阻力臂长短的关系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。根据杠杆平衡条件,生活中使用时要注意两点:(1)要省力就要多移动距离;(2)要省距离就要费力,省力又省距离的杠杆是没有的。应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆;为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。


杠杆名称

力臂的比较

力的比较

距离的比较

特点

省力杠杆

动力臂大于阻力臂

动力小于阻力

动力作用点移动的距离大于阻力点移动的距离

能省力但费距离

费力杠杆

动力臂小于阻力臂

动力大于阻力

动力作用点移动的距离小于阻力点移动的距离

费了力但能省距离

等臂杠杆

动力臂等于阻力臂

动力等于阻力

动力作用点移动的距离等于阻力点移动的距离

虽不省力但能改变用力的方向


 

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