资源简介

《杠杆》教学设计
教材分析：
杠杆知识是前面几章力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。本节内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“杠杆的分类”三部分构成。教学的重点是探究杠杆的平衡条件。突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆的平衡条件实验，在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会，使他们加深体验。本节的教学难点是画杠杆的力臂，为了使学生能较准确地画力臂，教师有必要讲清力臂的概念，但课堂上不宜花费过多的时间训练，否则会影响本节重点的教学。
学情分析：
学生在日常生产和生活中对于一些属于杠杆的简单机械已有一定的知识经验和感性认识，也已经有了一定的掌握工具的能力。通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。这些对杠杆的认识是感性的，但这些认识可能肤浅、片面，甚至错误。因此，在教学中教师要鼓励积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。
三、教学目标：
（一）知识与技能
1、能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2、知道杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算。
3、能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。
（二）过程与方法
1、通过实验探究，得出杠杆的平衡条件。
2、通过对杠杆的研究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，培养学生观察能力
和用科学的方法解决问题的能力。培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣。
（三）情感态度与价值观
1、通过从生活中的实例，建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法。
2、通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，
加强学生之间的相互协作精神。
3、通过杠杆分类及应用的学习，感受物理与生活的联系，进一步领会物理知识的应用价值。
四、教学重难点
重点：探究杠杆的平衡条件。
难点：杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法。
六、教学用具：杠杆、杆秤、绳子、直尺、钩码、指甲刀等
七、课堂实录
（一）引入新课：
埃及是一个文明古国，埃及人民创造了一个奇迹---金字塔,那么巨大的石料，即使在现代机械的帮助下都很难完成，那么，古人用什么方法完成了这些建筑呢？（看视频）
（二）新课进行：
师：生活中人的力量是有限的，但智慧是无穷的，人类在漫长的历史中创造了各种各样的工具，使工作更省力、更方便，这些工具统称为机械。今天，我们所研究的这个简单机械就是----杠杆。
师：我们身边的很多物体都可以成为杠杆，比如直尺，同学们能用直尺翘起你的书本吗？哪位同学来演示一下？
学生演示并描述：把直尺的一端放在书本下面直尺下面垫一块橡皮，在直尺的另一端用力，使直尺绕着橡皮转动，就会把书本翘起来。
师：这个细绳可以做到吗？
生：不可以，太软。
（屏幕展示）
师：在力的作用下能绕着支撑点o转动的坚实物体就是杠杆。
师：从短片和图片可以看出，杠杆可以上直的也可以是弯的，可以是各种各样的形状。下面我们以撬棒为例，更进一步认识杠杆。
（屏幕展示）
师：动力使杠杆转动的力，阻力是阻碍杠杆转动的力，你认为杠杆的转动情况受哪些因素的影响？
生：支点、动力、阻力。
师：当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于平衡状态，同学们回忆一下我们学习运动和力时知道物体做匀速直线运动或静止时叫平衡状态。杠杆工作时转动，这也是一种运动形式，那么，什么是杠杆平衡呢？
生：匀速转动或者静止。
师：我这有一个物体，它在使用时是一个杠杆，大家认识吗？（生：杆秤）怎样拥杆秤称量物体呢？
学生操作并讲解：杆秤使用时要让它达到水平平衡的状态。
师：除了力的大小会影响这种平衡，力的作用点、力的方向会不会影响杠杆水平平衡的状态呢？
学生随之移动秤砣，杆秤不能水平平衡，为了方便大家观察用弹簧测力计代替秤砣，并保持力的大小不变，固定弹簧测力计的位置改变力的方向会发现杆秤不能在水平位置平衡了！
师：看来力的作用点、力的方向对杠杆平衡是有影响的，为了描述这个因素，我们引入了力臂这个概念。
（屏幕展示），然后学生在练习本上画或黑板上画力臂，老师点评并总结画力臂的方法和注意事项。
师：力臂对杠杆平衡的影响就代替了力的作用点、力的方向这两个因素对杠杆平衡的影响，所以杠杆的平衡受到支点，动力动力臂阻力阻力臂五个因素的影响。
1、提出问题：那么杠杆平衡时，动力、动力臂阻力、阻力臂要满足什么条件呢？
2、进行猜想：
师：接下来我们一起探究杠杆的平衡条件。
师：利用这个装置是否可以探究杠杆平衡条件呢？如果可以如何探究？如果不可以，还需要添加什么器材？请以小组讨论的形式，制定出方案。
3、设计实验方案：小组讨论得方案
小组解答：
甲组：不能，没有弹簧测力计不知道力的大小，没有刻度尺不能测力臂！
乙组：这个装置就是一个杠杆，把钩码挂在两边，钩码所受重力的大小就是动力和阻力的大小，杠杆上有刻度尺啊，可以直接读出力臂的长度。
丙组：我认为并不是什么时候直接读出杠杆上的刻度就是力臂的长度，刚才我们画的这两种力臂只有第一种杠杆力臂刚好在杆上，此时直接读出的长度才是力臂的长度，也就是说，只有杠杆在水平平衡时，才能直接在杠杆上读出来力臂长度。
丁组：我认同丙组的观点，只有杠杆在水平平衡时，才能直接在杠杆上读出来力臂的长度，所以我觉得杠杆在使用时应像天平一样，首先调平，这样也可以避免杆自身的重力对这个实验的影响。
师：解决了这些问题，我们可以分组进行实验了，来验证你的猜想。
4、进行实验：小组实验，各小组分析数据并得出结论。
5、得出结论：请一名同学展示他们组的数据，一起分析板书结论：F1L1 =F2L2
6、交流评估：在实验中还有其他心得体会与其他人交流的吗？
生：挂钩码后不能再调平衡螺母使杠杆平衡。只能移动钩码的位置和改变个数使杠杆平衡。
生：应该多测几次，这样结论具有普遍性，避免偶然性。
师：通过大家的分工合作我们得出了杠杆平衡条件，我们人类经常利用杠杆平条件解决问题，就连小动物们也会用呢，这不小猴子和小白兔共同得了一个胡萝卜，想要平分，就把公正的大象伯伯请来了。
请三位同学表演情景剧。桌上有绳子，天平等物体，大象伯伯选了绳子：我用绳子把萝卜吊起来这样萝卜就成了一个杠杆，因为粗细不同，所以会一边长一边短，把萝卜调整在水平位置平衡就可以了。然后在绳子处切开，小猴子拿到萝卜后认为不一样重，大家认同用天平秤，大象伯伯分别把两截萝卜放到天平的两盘上，大家发现两截萝卜确实不一样重。
大象伯伯解答：哦，我知道了，杠杆平衡条件是动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，是杠杆的是乘积相等，力的大小不一定相等，这个萝卜一边粗一边细力臂肯定是不相等的那么两边肯定也不一样重了，我还是用天平给你们分一分吧！
师：用天平就能平分吗？
生：我们学习使用天平时，当天平平衡了两边的质量是相等的，所以可以用天平平分胡萝卜。
师： 没错，因为天平两边的力臂是相等的，所以两边的物体的重也相等，其实根据动力臂和阻力臂的长短关系，我们把杠杆分为三类，像天平这种动力臂等于组力臂的叫做等臂杠杆，动力臂大于阻力臂的叫做省力杠杆，动力臂小于阻力臂的叫做费力杠杆。
（屏幕展示）
师：我们生活中还有哪些是费力杠杆呢？
生：筷子，在使用时动力臂小于阻力臂。
师：筷子使用时是几个杠杆呢？
生：两个。
师：生活中很多杠杆在使用时不只是单杠杆，还有双杠杆，甚至多杠杆，那么像这个指甲刀在使用时是几个杠杆呢？杠杆的类型是不是一样的？这个问题留作课下思考完成。
八、教学反思：
从古埃及金字塔的建设引入新课，利用小实验认识杠杆，课程进行中有目的的将重难点引入，让同学们在讨论与探究的过程中使其的到解决并加深理解与记忆。画力臂是本节课的难点，要求学生在理解力臂的基础上，掌握画力臂的一般步骤。学生自己讨论解决问题，制定方案探究实验杠杆平衡条件，通过小情景剧引出杠杆的分类，各环节设计环环相扣。探究流程中数据分析不够细致。

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