图1
教师肯定学生正确的画法,并说明:其实,老师画的这根杠杆就是从图1(甲)中抽象出来的硬棒,去掉石头、不考虑棒的形状和粗细,得到了理想的杠杆模型──硬棒,这样我们简化了研究对象,容易识别杠杆。
图2 图3
教师:大家能从图2和图3的剪刀中抽象出简单的杠杆模型吗?
学生各自画出了带半圆形手柄剪刀的杠杆模型。
教师:剪刀上的半圆形手柄是起什么作用的?对于我们研究杠杆是否有实际意义呢?
学生:半圆形手柄是为操作方便设计的,对研究杠杆无实际意义。
教师:对,这是我们研究杠杆的次要因素。我们不仅要透过复杂的机械外形找到杠杆的本质的东西──硬棒,而且还要找到其主要因素,忽略次要因素,这是认识事物、研究问题的一般方法。
图4 图5
学生不仅能画出图2(乙)图3(乙)中的杠杆模型,而且还能正确画出图4(乙)图5(乙)所示的杠杆模型。
教师:观察用羊角锤拔钉子的情况,如图6(甲)所示,并画出其杠杆模型──硬棒。
学生用自带的羊角锤进行实验,且一边实验,一边画图,教师在教室里巡回观察,发现许多学生得到了图6(乙)所示的模型。
教师:锤头是我们要考虑的主要因素吗?
学生:锤头部分也可忽略,它也是次要因素,完全可画成图6(丙)那样。
教师:非常正确……
学生:(突然提问):我在使用羊角锤时,发现拔钉子还有一种方法,如图7所示。(其他学生按这位同学提的方法进行实验,并画出了图7(乙)所示的杠杆模型,效果不错)
图6 图7 图8 图9
教师:(高兴地)这就是创新,敢于提出与教材上不同的想法和做法,这是科学家们可贵的创新精神,这种精神值得大家学习。
2.杠杆的分类(板书)
教师:大家能通过观察和思考对以上杠杆进行分类吗?
学生1:我认为杠杆可分两类:一是直杠杆;二是弯杠杆。
教师:不错,这位同学观察的非常仔细。还有其它分类方法吗?
学生2:我认为可把杠杆分为两类:一是有固定支点的;一类是支点可移动的。如撬石头的杠杆的支点可移动。
教师:也不错。图1中的杠杆支点可以根据需要来移动。
学生3:我认为按动力臂和阻力臂大小关系把杠杆可以分为三类:一是L1>L2,二是L1<L2,三是L1=L2。 学生4:我按动力和阻力的大小关系把杠杆分为三类:①F1>F2;②F1<F2;③F1=F2。 教师:以上几位同学对杠杆的分类都不错,哪种分类对我们的应用有实际意义呢? 学生5:后两种分类更有实际意义。如前面谈到的剪刀,作为理发用的就更注重省距离了,使用时可以方便地剪下更多的头发,毕竟剪头发并不很费力。 学生6:后两种分类实质上是一样的,根据公式