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/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
课题 12.1 杠杆 主编教师 复核教师
授课时数 1 课型 授新课 授课方法 多媒体 授课时间
学习目标 1. 认识杠杆：认识杠杆，能找出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 2. 探究规律：通过实验探究，得出杠杆的平衡条件（F L =F L ）。 3. 应用解释：能根据杠杆平衡条件，解释生活中杠杆类工具的工作原理。
教学重点 杠杆的平衡条件及其探究。
教学难点 1. “力臂”概念的理解与正确作图。 2.利用杠杆平衡条件判断杠杆的类型（省力、费力、等臂）及其应用。
一、 观器·杠杆初 【师生活动】 1. 情景观察： 教师展示或播放使用以下工具的片段：用剪刀剪纸、用羊角锤拔钉子、用跷跷板玩耍、用船桨划船、用天平称质量。 提问：“这些工具或装置在结构和工作方式上有什么共同特征？”（引导学生观察：都有一根硬棒，能绕一个固定点转动，可以用来完成某些工作） 2. 引出概念： 教师总结：在物理学中，一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，叫做杠杆。这个固定点叫做支点。 结合撬棒撬动石头的示意图，介绍杠杆的五要素：支点(O)、动力(F )、阻力(F )、动力臂(L )、阻力臂(L )。先引出前三者，力臂留待下个环节重点讲解。 自然过渡：我们认识了杠杆的基本构成。但杠杆为什么有时能“四两拨千斤”（省力），有时又会“费力不讨好”呢？比如，为什么用剪刀刀口不同位置剪纸感觉费力程度不同？这似乎与力的作用点到支点的“距离”有关。这个“距离”是垂直距离还是直线距离？我们需要一个更精确的概念来描述它。 二、 建模·力臂明 【师生活动】 1. 难点突破——力臂： 设疑：在撬石头时，沿着哪个方向（垂直棒？斜着？）施力最省力？为什么？ 建立模型：教师板书画出一个杠杆示意图（支点O，动力F 斜向上拉）。提问：从支点到力的作用线的距离，是OA、OB还是OC？（引导学生思考“垂直距离”） 定义讲解：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。它是影响杠杆作用效果的关键因素。 动力臂(L )：从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂(L )：从支点到阻力作用线的垂直距离。 2. 作图示范：教师示范力臂的画法步骤（一找点，二画线，三作垂线段，四标符号）。强调用虚线、直角符号和双箭头。 3. 学生练习：给出2-3个简单的杠杆示意图（如跷跷板、推门），让学生练习找出支点、动力、阻力，并尝试画出动力臂和阻力臂。 自然过渡：现在我们掌握了描述杠杆的“语言”（五要素）。那么，杠杆在什么情况下能保持平衡（静止或匀速转动）？动力、动力臂、阻力、阻力臂这四者之间，满足什么样的数量关系？让我们通过实验来寻找这个“杠杆的密码”。 三、 探秘·平衡寻 【师生活动】 1. 实验探究：杠杆的平衡条件 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系？ 设计实验：介绍杠杆尺、钩码等器材。引导学生明确：用钩码重力表示力的大小，用格数表示力臂长度。在杠杆尺两端挂钩码，使其在水平位置平衡。 进行实验：学生分组实验。 在杠杆两侧挂不同数量的钩码，移动位置，使杠杆在水平位置平衡。 设计多组数据，记录动力F 、动力臂L 、阻力F 、阻力臂L 。 分析与论证： 引导学生计算每组数据中的F ×L 和 F ×L ，并进行比较。 发现规律：F ×L = F ×L 。 得出结论：杠杆的平衡条件是 动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂， 即 F L = F L 。 这也称为“杠杆原理”。 2. 深化理解：强调公式中的“乘积”相等，而非力或力臂单独相等。解释“平衡”包括静止和匀速转动两种状态。 自然过渡：我们揭开了杠杆的平衡密码。这个简单的公式F L =F L ，蕴含着巨大的力量。它能够完美地解释，为什么有的杠杆能省力，有的却省距离，有的只是改变力的方向。让我们用这个公式，给生活中的杠杆工具分分类。 四、 驭理·三类分 【师生活动】 1. 杠杆分类：引导学生根据杠杆平衡条件F L =F L ，推导比较动力F 与阻力F 的大小关系。 省力杠杆：当 L > L 时，则 F < F 。特点：省力，但费距离。举例：撬棍、羊角锤、瓶起子、钢丝钳。 费力杠杆：当 L < L 时，则 F > F 。特点：费力，但省距离。举例：筷子、镊子、钓鱼竿、人的前臂。 等臂杠杆：当 L = L 时，则 F = F 。特点：不省力也不费力，不省距离也不费距离。举例：天平、定滑轮。 2. 应用分析：分析剪刀——不同用途的剪刀（理发剪、剪纸剪、铁皮剪）动力臂和阻力臂长短不同，所属类型和用途也不同。 3. STS链接：介绍阿基米德的名言“给我一个支点，我就能撬起整个地球”，阐述其科学原理（通过极大增加动力臂，可以产生巨大的动力）。 自然过渡：从认识工具，到剖析原理，再到掌握规律、进行分类应用，我们对“杠杆”这位人类最古老也最亲密的机械朋友有了全新的认识。现在，让我们做一回“杠杆设计师”，用今天所学知识解决一个实际问题。 五、 展评·收获园 【师生活动】 1. 课堂小结：师生共同构建“杠杆”知识树：杠杆定义（五要素）→ 平衡条件（F L =F L ）→ 杠杆分类（省力、费力、等臂）及应用。 2. 展示与评价环节： 评价活动：“小小杠杆设计师”。情境：需要从一块大石头下取出一本重要的书，身边只有一根结实的硬棒和一块小砖块。 任务：小组讨论，画出撬动石头的杠杆示意图，标出五要素；从省力角度分析，支点放在哪里、向哪个方向用力最好？如果要更快地移动书本（省距离），又该如何操作？ 1. 基础作业：完成教材本节“练习与应用”第1、2、3、4题。 2. 实践作业：观察家中或校园里的3个杠杆类工具，指出其支点、动力、阻力，判断其类型，并简要分析其设计意图。 设计意图个性化修改 【设计意图】 从学生熟悉的工具和游戏入手，通过观察、比较，引导学生归纳出杠杆的共同特征，从而自然、生动地建立杠杆的初步概念。结合经典图示介绍杠杆五要素中的前三要素，为后续深入分析做好铺垫。避免概念的机械记忆。 【设计意图】 力臂是杠杆教学的灵魂，也是最大难点。本环节通过设疑引发思考，通过对比（不同施力方向）凸显“垂直距离”的重要性，从而帮助学生建立正确的力臂概念。清晰的作图示范和即时练习是突破难点的关键。只有正确理解力臂，才能探究和理解杠杆的平衡规律。 【设计意图】 这是本节课的核心探究环节。让学生亲历科学探究过程，自主发现杠杆平衡的定量规律，体验科学发现的成就感。实验操作简单，现象明显，有利于学生聚焦数据分析。得出F L =F L 的结论，是理论建构的关键。强调“乘积”关系，为后续判断杠杆类型打下基础。 【设计意图】 本环节是杠杆平衡条件的深化应用。通过公式推导对杠杆进行分类，使学生理解各类杠杆的本质特征（由力臂关系决定），并能用物理原理解释其使用目的。分析不同剪刀的例子，培养学生具体问题具体分析的思维。阿基米德名言的引入，既巩固了原理，又增添了人文和科学精神教育。
板书设计： 12.1 杠 杆 一、 杠杆 1. 定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。 2. 五要素： 支点(O) 动力(F )、阻力(F ) 动力臂(L )、阻力臂(L )（从支点到力的作用线的垂直距离） 二、 杠杆的平衡条件 内容：动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂 公式：F L = F L 三、 杠杆的应用 3. 省力杠杆：L > L ， F < F （费距离） 4. 费力杠杆：L < L ， F > F （省距离） 5. 等臂杠杆：L = L ， F = F （不省力不费距离） 教学反思 “杠杆”是简单机械的核心，概念抽象且应用广泛。本设计力图通过“感知-建模-探究-应用”的路径，引导学生逐步建构知识。任务要求画图、标注、进行策略分析（省力vs省距离），层次丰富。评价表覆盖了知识、技能、应用和创新等多个维度。在实践中，小组讨论和方案展示需要时间，教师需把控进程，并对“省距离”操作（费力杠杆）这一逆向思维点进行重点点评和总结。知识树式小结直观清晰，有助于学生形成完整的认知结构。总结寄语将杠杆原理提升到智慧与创新的层面，实现了情感态度价值观的升华。
【教学设计总结】
本设计以“生活实例→抽象模型→科学探究→规律应用”为主线，引导学生循序渐进地掌握杠杆知识。着力通过直观演示和规范作图突破“力臂”难点，通过分组探究自主发现平衡条件，通过公式推导实现对杠杆的科学分类。注重培养学生从具体中抽象、在探究中建构、于应用中创新的科学思维能力，充分体现了物理课程的实践性与综合性。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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