资源简介

认识杠杆
教学目标
通过起子和镊子体验活动认识杠杆。
知道杠杆尺的结构，能够辨认杠杆尺的支点、用力点和阻力点。
能够通过实验发现杠杆省力费力与支点到用力点和阻力点的距离有关，能简单分析杠杆省力还是费力。
教学重难点
重点：研究杠杆不同的状态。
难点：利用杠杆的非平衡状态初步研究杠杆的秘密。
教学准备
演示材料：(奶糖罐，起子，镊子)
分组材料：杠杆尺，钩码，实验记录表
教学过程
情景导入，揭示主题
（出示带盖罐子，叫一个大个子男生）请借助你的小手帮老师把这个罐子撬开，好吗？（孩子打不开），有困难，对吧，能想想办法吗？你用的力量太小啦？！
学生出主意：用个东西（起子，镊子，棍子等）
光说不练假把式，老师给你们个工具试试，怎么样？（老师出示起子，叫一个个子矮小的女生上来试一试），你用的力量很大？！
（板书：省力）
为什么起子靠着边缘一点向下转动，也就是用手向下轻轻用力，就可以轻松省力把盖子撬起呢？（边说边板书：画出杠杆的简图）
认识杠杆结构
1.科学上，像起子靠着边缘一点撬起盖子，这样简单的工具，称为杠杆（板书：杠杆）。杠杆围绕着转动的位置称为支点；在起子的一头向下用力位置（板书：用力点）称为用力点；另一头阻碍起子转动的位置（板书：阻力点）称之为阻力点。阻力点到支点的距离我们称之为距离2，用力点到支点的距离我们称之为距离1。
2.生活中你还知道哪些杠杆工具？（投石机，镊子，钓鱼竿，订书机，筷子，剪刀）你是怎么判定这些工具是杠杆的？（引申到杠杆共性：都有支点、用力点和阻力点三要素，并且可以围绕支点转动）
老师给你们带来另一种杠杆工具--镊子，我们在生活中会看到医护人员用它来夹取酒精棉球。谁愿意来体验下，你有什么感觉？（板书：费力）
质疑：起子省力，镊子费力，杠杆什么情况下省力，什么情况下费力呢？可能与杠杆的哪些因素有关呢（手指着杠杆示意图：支点、用力点、阻力点还是距离1或距离2的长短呢）（板书：？）
探究杠杆尺的秘密
认识杠杆尺
研究这个问题就要借助一种材料---杠杆尺（出示）。他能很方便在所需要的位置上挂上重物。
杠杆尺是由支架和有均匀刻度的横杆组成的。一般面向杠杆尺的时候，左边挂钩码，当做撬起的盖子位置，这一点就叫阻力点；右边挂上钩码，当做撬盖子时用力位置，这一点就是用力点，使杠杆能围绕着转动的这一点是支点。
2.体会杠杆尺的三种状态（右边翘起来；平衡；左边翘起来）
来让我们玩一玩杠杆尺吧，玩杠杆尺最重要是快速准确挂上钩码，那我们就来比一比，请三位同学按要求来挂一挂钩码：分别在杠杆尺的左边第二格上挂2个钩码，然后分别在右边第一格、第二格、第三格挂2个钩码，很棒！挂的过程中要用手来扶着支点的位置，这样可以稳定杠杆尺。操作时一定要轻轻松手。
我们来看杠杆尺处于什么样的状态？（①失去平衡/向左倾斜/右边翘起来②保持平衡③失去平衡/向右倾斜/左边翘起来）。杠杆尺还有别的状态吗？没有了，只有这3种。（简笔画出即可，讲解实验记录单）
杠杆尺的非平衡状态探究
如果改变钩码的位置和数量，杠杆尺的状态又会发生什么变化呢？
（分组实验，抽签选择小组任务）
序号
左边挂钩码情况
画出杠杆尺状态
右边挂钩码情况
1省力
2费力
3不省力也不费力（填写数字即可）
从支点到用力点格数
（格）
钩码个数
（个）
从支点到阻力点格数（格）
钩码个数
（个）
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
分析实验数据※
大家通过实验一起完成了上述的表格，现在我们来观察下，左边翘起来的杠杆（第
种，在图标上用红笔圈出）之所以省力，是什么原因？
（生：左边的钩码数量多，右边的钩码数少，这样就省力）
追问：为什么右边钩码数少，用的力也就小，反而可以翘起左边比较重的物体呢？
学生思考，小组交流讨论（左边距离长/支点到阻力点的距离小于支点到用力点的距离，这时杠杆就省力）
继续观察提问，第
种杠杆的状态（右边翘起来），又是什么原因？
（学生总结，这几种杠杆都是用较多的钩码也撬不起较少的钩码，原因是从支点到阻力点的距离大于从支点到用力点的距离，这样的杠杆当然费力）。
那我们一起来说说平衡的状态的杠杆尺。
（从支点到阻力点的距离等于从支点到用力点的距离，，这样的杠杆不省力也不费力）
总结：
距离1＝距离2
既不省力也不费力
距离1＞距离2
省力杠杆
距离1＜距离2
费力杠杆
（四）学以致用
1.认识杠杆的规律，对我们的生活有很实用的指导意义！
谁能用刚才所学的知识解释下，起子和镊子为什么一个是省力杠杆，一个是费力杠杆？
（起子的支点在罐头边缘上，阻力点到支点的距离小于用力点到支点的距离所以它省力；镊子比较特殊，它的用力点和阻力点跑到支点的一侧，阻力点到支点的距离大于用力点到支点的距离，所以它是费力杠杆）。
不同的工具有的省力有的费力，但有时相同的工具在不同的情况下也会有所不同。
三种剪刀有什么不同呢？
普通剪刀
不省力
整体体积满足普通需要
铁匠用来剪铁皮的剪刀
帮助剪铁皮的时候省力
裁缝用来裁剪布料的剪刀
剪布料并不是非常费力，而前面的阻力臂长，可以帮助我们一刀剪下去剪更多布料，提高工作效率
（支点都在中心处，因用处不同，动力臂和阻力臂从长度有很大区别的）
3.人们设计费力杠杆的意义在哪里呢？
省力只是我们使用工具的一个意义，另一个重要的意义就是能够方便我们的工作。比如说延长手臂，拿取物体。。。。
要根据自己的实际需要选择适合的杠杆工具。
STEM,能不能利用今天学的关于杠杆的知识设计一个小玩具
如：制作一个简易投石机
认识杠杆
省力
距离1＞距离2
杠杆
费力
距离1＜距离2
不省力也不费力
距离1＝距离2

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