资源简介

课题 13 撬重物的窍门
教学目标
科学观念： 1.通过观察，认识杠杆的结构特点，发现用杠杆撬起重物可以省力。 2.通过实验，发现杠杆省力的奥秘。 3.了解杠杆在生产、生活中的应用，会分析其中的道理。 探究实践： 1.在科学探究中，能意识到用实验证明自己的猜想。 2.在科学探究中，乐于尝试运用器材、多种方法探究杠杆省力的奥秘， 培养科学探究精神。 3.会做小杆秤并知道杆秤称重物的原理。 科学思维： 1.通过观察，描述杠杆构造上的特点。 2.能设计杠杆平衡的实验、仔细观察、及时记录、分析数据、交流并得出结论、及时反思。 3.会辨析生活中的杠杆，了解杠杆的作用。 态度责任： 1.认识到机械能省力，机械的发展给人们的生产、生活带来的便利， 感受到杠杆对生产发展的价值。 2.在好奇心的驱使下，产生对杠杆的探究兴趣，愿意倾听、乐于分享自己的观点。
教学重点： 1.利用平衡尺研究杠杆，知道杠杆省力的奥秘。 2.会分析在日常生活的杠杆类工具中，哪些是省力杠杆，哪些是费力杠杆。
教学难点： 将平衡尺平衡的秘密与用杠杆撬起重物建立对应关系，明白杠杆省力的奥秘。
教学过程
一、情境导入 1.师：同学们，六一儿童节到了，我们需要利用教室举行联欢会，老师想请同学们把讲桌抬起来，挪动一下位置，请你们想想有哪些好办法呢？ 生：（预测）一个人推，几个人抬，用撬棍撬...... 师：（相机呈现图片）你们觉得以上哪种办法最省力？ 生：一个人推，讲桌太重，推不动；几个人抬，讲桌太重，也很难抬起来；用一根撬棍和一块垫木很轻松抬起讲桌，非常省力。 师：回答的很好。原来撬起重物也有奥秘， 现在就让我们一起走进今天的科学课堂《撬重物的窍门》，板书呈现课题。 2.师（呈现图片）：像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆，谁能发现杠杆与普通的硬棒有哪些不同？（PPT 同时呈现硬棒的图片） 生：杠杆有一个支点，还有一根能绕支点转动的硬棒，而硬棒则没有支点。 师：你真善于发现。（出示杠杆图片） 3.师：是的，如图所示，杠杆包括用力点、支点和阻力点，被称为杠杆三要素。杠杆是一种简单机械，它在人类生活中发挥着非常重要的作用。杠杆为什么能轻松撬起重物？ 【设计意图：创设真实教学情境，引发学生思考，激起学生探究杠杆的兴趣，为引出杠杆做铺垫。】 二、用平衡尺研究杠杆 1.师：同学们想知道杠杆为什么能轻松撬起重物吗？ 生：想知道。 师：接下来我们需要借助平衡尺来进行实验探究，就让我们一起来揭示杠杆省力的奥秘吧。
2.师：（出示平衡尺图片）平衡尺是杠杆的一种平衡状态下的研究模型，我们先来认识一下平衡尺。 (简单介绍平衡尺的支点、阻力点和用力点） 3.师：在使用平衡尺进行探究时，首先要在无钩码状态下，调节平衡尺，使其在水平位置平衡。下面请同学们动手调节平衡尺。 4.师：哪位同学来说说你是怎样调节平衡尺的？ 生：通过动手操作，我发现平衡尺的哪边高就向哪边移动螺母，即右边高了就让平衡螺母向右移动，左边高了就让平衡螺母向左移动，直至平衡。 师：你真棒！ 5.探究问题：平衡尺在什么情况下能够保持平衡？ （1）实验器材：平衡尺、钩码 （2）实验设计 ①调节平衡尺，使其在水平位置平衡。 ②在支点左侧 10 厘米处挂两个相同的钩码。 ③分别在支点右侧 5 厘米、10 厘米、20 厘米处挂钩码，观察需要多少个钩码才能使平衡尺平衡。 ④将左侧的钩码移到 15 厘米处，在右侧怎么挂钩码才能使平衡尺平衡？ （3）分组实验 （4）填写实验记录 （教师巡视指导学生作好实验记录） ①在支点左侧 10 厘米处挂 2 个钩码，要使平衡尺保持平衡，将右侧这些位置上应挂的钩码数量记录在表格里。 ②在支点左侧 15 厘米处挂 2 个钩码，要使平衡尺保持平衡，将右侧这些位置上应挂的钩码数量记录在表格里。
（5）汇报实验现象，交流实验收获。师：通过实验，你们有什么发现呢？生：回答 师：观察实验数据，你能得出怎样的结论？ 生：距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，即越省力。 （6）实验结论：距离支点越远，保持平衡需要的钩码越少，即越省力。 6.小结 杠杆的作用（杠杆的类型） 【设计意图：借助平衡尺进行实验探究，揭示杠杆省力的奥秘，激发学习兴趣。】 三、杠杆在生活中的应用 1.这些杠杆类工具中，哪些是省力的？哪些是费力的？ 2.学生分析（图片分析展示，教师帮助） （1）扫帚：支点到阻力点的距离＞支点到用力点的距离，费力杠杆。 （2）花剪：支点到阻力点的距离＜支点到用力点的距离，省力杠杆。 （3）理发剪刀：支点到阻力点的距离＞支点到用力点的距离，费力杠杆。 （4）镊子：支点到阻力点的距离＞支点到用力点的距离，费力杠杆。 （5）起子：支点到阻力点的距离＜支点到用力点的距离，省力杠杆。 3.师：费力杠杆不省力，为什么还要用它？ 生（预测）：生活中的费力杠杆是可以省距离的，用它让操作更方便，提高工作效率。
4.师：相信同学们逛公园时都坐过翘翘板，请你结合生活经验和今天所学知识，想想图中的成人坐在哪里，跷跷板另一端的小朋友才能翘起他？ （使用标出杠杆三要素的图示帮助学生分析、理解） 生：成人应尽可能往支点靠近，小朋友才能轻松翘起大人。 师：回答的很好，其实玩跷跷板也是利用杠杆平衡的原理。 【设计意图：学生虽然在生产生活中经常看到杠杆的应用，但是对杠杆这一科学概念是陌生的，所以通过大家熟悉的杠杆类工具入手，学生交流讨论、辨析杠杆的作用，进一步感受杠杆对人类生产生活的价值。】 四、动手做一杆小秤 1.师：（出示杆秤图片）同学们见过老式的杆秤吗？它由哪些部分组成的？ （学生回答） 2.制作杆秤（播放制作视频，学生边看视频，边制作） （1）准备材料：细木棍、螺母、羊眼螺丝、托盘、棉绳、砂纸、油笔、剪刀、直尺。 （2）制作过程 ①把两个羊眼螺丝分别拧到细木棍上下两个孔内 ②用水笔和尺子在细木棍上画上均匀的刻度 ③将棉线剪成四段：一段棉线大约为 10cm(短棉线),将剩余的棉线均匀分成 3 段(长棉线) ④将 3 段长棉线的一头分别打结固定在托盘的 3 个孔上,另一头固定到图中位置的羊眼螺丝上，绑的时候 3 段长棉线保持差不多长,让托盘保持平衡。 ⑤把短棉线穿在细木棍上方的羊眼螺丝上并首尾打结。 ⑥将螺帽穿入细木棍作为秤砣,如果螺帽穿入比较紧的话,可以用砂纸先打磨一下细
木棍。 3.杆秤称重物原理 师：小杆秤称重物利用了什么原理？ 生：小杆秤称重物利用了杠杆的原理。 师：是的，小杆秤称重物利用了杠杆的原理。人们可调节阻力点的位置使杆秤平衡，根据此刻阻力点的位置读出物重。在称重时，杆秤实为一个省力杠杆。 【设计意图：通过制作小杆秤，明白了小杆秤称重物的原理，进一步培养学生动手能力。】 五、阅读 师：请同学们认真阅读“阿基米德与杠杆”这段内容，回答以下问题： 1.投石器是根据什么原理发明的？ 生：投石器是根据杠杆原理发明的，在城市防御战中发挥巨大作用。 2.怎么理解“假如给我一个支点，我就能推动地球”？ 生：这句话形容杠杆的作用之大。 师：是的，这句话告诉我们，只要有合适的工具和一个合适的支点，利用杠杆原理可以把地球(像地球一样质量的物体)轻松撬动。 【设计意图：培养学生科学阅读能力，感受古代劳动人民的智慧，激发学生学以致用的造物激情和灵感。】 六、总结与作业 （用思维导图帮助学生梳理这节课所学内容，课后观察身边生产和生活中应用的杠杆，并会用所学知识分析其中的作用，引导学生向阿基米德学习，做个从小爱动脑筋、爱动手、爱探究的小科学家。） 【板书设计】 13 撬重物的窍门
阻力点到支点距离 > 用力点到支点距离 （费力杠杆） 阻力点到支点距离 = 用力点到支点距离 （等臂杠杆） 阻力点到支点距离 < 用力点到支点距离 （省力杠杆）

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