资源简介 教学设计科目物理教材北京版学段八年级授课教师学校时间2020.6本课标题《探究杠杆的平衡条件》教学目标设计知识与技能1.理解力与力臂的反比关系2.理解杠杆的平衡条件3.了解杠杆的分类,能判断生活中的工具属于省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆4.能利用杠杆平衡条件选择合适的工具解决生活中的问题过程与方法1.观察跷跷板游戏,能将生活中的实际物体抽象成为杠杆模型进行研究2.在设计实验时,有控制变量的意识,在实验过程中利用控制变量的方法进行探究3.能选择适当的方式对实验数据进行分析、处理,并进行归纳总结情感态度与价值观热爱生活,并能有意识的从中发现问题并提出,有进行探索的兴趣在实验中养成严谨、实事求是的科学态度3.在对比杠杆的使用时,认识事物的两面性,并逐步养成改旧创新的意识和能力教学重点通过实验逐层探究得到杠杆平衡的条件教学难点确定实验中的变量进行逐层的探究活动教学流程教学环节教师活动学生活动教学说明新课引入活动1充满好奇看生活【观看视频】跷跷板游戏提出问题:帮助弟弟想办法,怎样撬动姐姐学生观看从学生熟悉的生活情境入手,根据生活经验初步判断使跷跷板恢复原有平衡状态的方法进行新课进行新课活动2寻根溯源看本质【回归本质】将实际物体跷跷板抽象成为物理模型杠杆,初步分析动力和动力臂的大小会影响杠杆平衡(完成学案“一”中的内容)【提出问题】动力与动力臂之间没满足什么关系可以使杠杆恢复到水平位置平衡?(完成学案“二”中1-5的内容)【设计实验】1确定变量自变量:动力臂---怎样改变自变量:改变拉力的位置因变量:动力-----怎样测量因变量:电子测力计控制变量:杠杆在水平位置平衡时,保持阻力和阻力臂不变2实验器材带有平衡螺母、指针及刻度的杠杆,其零刻度线在中间,两侧系有轻质细绳套,钩码一盒(每个钩码重0.5N),电子测力计,使用前需要调零3设计实验数据记录表格3进行实验4分析处理数据5实验结论:杠杆在水平位置平衡且阻力和阻力臂不变时,动力与动力臂成反比【提出问题】通过计算F1与L1的乘积为0.3N·m,而阻力与阻力臂的乘积恰好也为0.3N·m,即F1L1=F2L2,这是不是巧合?【设计实验】探究杠杆在水平位置平衡时,动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积有什么关系(完成学案“二”6-9的内容)1确定变量自变量:阻力与阻力臂的乘积--怎样改变自变量--改变F2、L2因变量:动力与动力臂的乘积—怎样测量因变量—测量F1、L1,进行计算控制变量:杠杆在水平位置平衡2实验数据记录表格3进行实验4分析实验数据5实验结论:当杠杆处于平衡状态时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1L1=F2L26再分析:当L1>L2,F1使用杠杆时可以省力当L1F2使用杠杆时会费力当L1=L2,F1=F2使用杠杆时既不省力也不费力活动3【开拓创新看未来】【提出问题】1想将钉紧在木头上钉子起出来你会选用什么样的工具?2用了羊角锤,还是起不动,怎么办?3你会选择使用费力杠杆吗?以钓鱼竿为例,进行分析4等臂杠杆能帮我们做什么?以天平为例进行分析L1=L2F1=F2=G=mg5一根杠杆解决不了问题怎么办?--组合6改旧创新活动4测一测大象的质量据《杭州日报》报道,2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计,就测出了一头大象的质量。若是你来测量,你怎么测?活动5帮助小朋友抬箱子通过改变支点位置,增加动力臂,将箱子抬起,想要抬起更高怎么办?和老师一起进行分析,并完成导学案学生思考完成导学案学生思考完成导学案学生思考完成导学案思考问题引导学生将实际物体与所学知识建立关联利用实验器材模拟跷跷板,进行杠杆平衡条件的第一个层次的探究:杠杆在水平位置平衡,当阻力和阻力臂不变时,动力和动力臂成反比从设计设计实验到实验结论的得出,培养学生正确的逻辑思维能力、观察记录能力、归纳总结的能力在第一组实验数据的基础上,通过数据的分析初步得到力与相应力臂的乘积相等的关系同时提出质疑在前两组实验探究的基础上,进行第三个层次的探究即阻力和阻力臂也发生变化时,动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积还是否相等在这个探究过程中培养学生正确的逻辑思维能力、观察记录能力、归纳总结的能力为选择适当的工具提供依据能根据杠杆平衡条件解决实际问题,从单独的最简单的机械发展到大国重器、高新科技,体会改旧创新使我们的生活更加便捷美好利用所学知识想办法解决问题为后续滑轮的学习做铺垫课堂小结从知识和方法两个方面进行小节回顾本节课主要内容和物理方法再次快速回顾本节课实验探究的层次逻辑关系,掌握解决问题的科学方法(共43张PPT)探究杠杆的平衡条件初二年级物理活动1充满好奇看生活活动1充满好奇看生活资料活动1充满好奇看生活活动2寻根溯源看本质o初始状态:杠杆水平平衡活动2寻根溯源看本质受力后,原平衡被打破oF1F2资料活动2寻根溯源看本质怎样恢复原平衡状态?oF1?F2L1?L2活动2寻根溯源看本质提出问题:动力与动力臂满足怎样的关系杠杆才能恢复原平衡状态?oF1F2oF1增大F2L1L2oF1F2L1增大L2实验探究--------水平位置平衡保持阻力和阻力臂不变,动力与动力臂有什么关系动力臂自变量改变支点到动力作用线的距离即改变竖直方向拉力的位置动力因变量测力计杠杆平衡时所处的位置,阻力与阻力臂控制变量杠杆在水平位置平衡挂钩码个数及位置不变实验器材零刻度线指针设计实验数据记录表阻力臂L2/x10-2m阻力F2/N动力臂L1/x10-2m动力F1/N进行实验杠杆调节水平平衡:指针与中央刻度线重合进行实验杠杆调节水平平衡:指针与中央刻度线重合进行实验当阻力和阻力臂不变时,动力与动力臂有什么关系挡杆进行实验当阻力和阻力臂不变时,动力与动力臂有什么关系观察实验并将实验数据记录在表格中分析实验数据阻力臂L2/x10-2m151515151515阻力F2/N222222动力臂L1/x10-2m30252016127动力F1/N1.01.21.51.82.54.2结论:杠杆在水平位置平衡且阻力和阻力臂不变时,动力与动力臂成反比分析实验数据阻力臂L2/x10-2m151515151515阻力F2/N222222动力臂L1/x10-2m30252016127动力F1/N1.01.21.51.82.54.2进一步分析F1L1=KK=?K=0.3N·mF2L2=0.3N·m当阻力阻力臂不变时F1L1=F2L2巧合?实验探究动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积有什么关系F2L2自变量改变F2、L2F1L1因变量分别测量F1、L1,再进行计算杠杆在同一位置平衡控制变量水平位置平衡设计实验数据记录表阻力臂L2/x10-2m阻力F2/N动力臂L1/x10-2m动力F1/NF2L2/x10-2N·mF1L1/x10-2N·m进行实验动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积有什么关系观察实验并将实验数据记录在表格中分析实验数据阻力臂L2/x10-2m37322420125阻力F2/N1.53213.52.5动力臂L1/x10-2m113010121620动力F1/N5.03.24.81.62.60.6F2L2/x10-2N·mF1L1/x10-2N·m分析实验数据阻力臂L2/x10-2m37322420125阻力F2/N1.53213.52.5动力臂L1/x10-2m113010121620动力F1/N5.03.24.81.62.60.6F2L2/x10-2N·m55.59648204212.5F1L1/x10-2N·m55.0964819.241.612.0分析实验数据F2L2/x10-2N·m55.59648204212.5F1L1/x10-2N·m55.0964819.241.612.0实验结论当杠杆处于平衡状态时,动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1L1=F2L2结论:当L1>L2,F1使用杠杆时可以省力阻力臂L2/x10-2m37322420125阻力F2/N1.53213.52.5动力臂L1/x10-2m113010121620动力F1/N5.03.24.81.62.60.6数据再分析当L1F2使用杠杆时会费力当L1=L2,F1=F2使用杠杆时既不省力也不费力想将钉紧在木头上的钉子起出来你会选用什么样的工具?活动3开拓创新看未来可是!用了羊角锤还是起不动,怎么办?活动3开拓创新看未来增加动力臂资料活动3开拓创新看未来让起钉子变得更轻松活动3开拓创新看未来你会选择使用费力杠杆吗?oF2F1L2L1资料活动3开拓创新看未来你会选择费力杠杆吗?oF2F1动力移动距离阻力移动距离使用杠杆费力,但可以使移动距离减小资料活动3开拓创新看未来等臂杠杆能帮我们做什么oF1F2L1=L2F1=F2=G=mg活动3开拓创新看未来一根杠杆解决不了问题怎么办组合活动3开拓创新看未来改造与创新一切改造与创新都是为了我们的生活更便捷更美好!活动4测大象的质量据《杭州日报》报道,2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计,就测出了一头大象的质量。若是你来测量,你怎么测?活动4测大象的质量据《杭州日报》报道,2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计,就测出了一头大象的质量。若是你来测量,你怎么测?活动4测大象的质量1一根足够长且结实的硬杆2找到一个支点3需要使动力臂足够长,阻力臂尽量小4需要杠杆离地面足够高,以保证可以将大象吊离地面5需要刻度尺测量力臂,测力计测拉力活动4测大象的质量设计实操oF1F2L1L2杠杆平衡资料活动4测大象的质量测量时利用了一根长度为10米的槽钢作为杠杆,起重车吊起的钓钩固定点o为支点,弹簧测力计示数F1为200N,测得动力臂L1为9米,阻力臂L2为6cm,若不计槽纲和铁笼的质量,请估算大象的质量。(g=10N/kg)活动4测大象的质量oF1F2L1L2解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2F2===3x104N解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2F2===3x104NG=F2m====3t活动5搬箱子活动5搬箱子箱子被抬起的高度有限小结知识跷跷板动力与动力臂的关系乘积的关系杠杆平衡条件F1L1=F2L2方法分类与应用建立杠杆模型控制变量比较探究杠杆的平衡条件初二年级物理主讲人:赵春芳北京市牛栏山一中实验学校《探究杠杆的平衡条件》学习任务单【学习目标】1.理解杠杆的平衡条件2.了解杠杆的分类,能判断生活中的工具属于省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆,并根据杠杆平衡条件选择合适的工具解决生活中的问题3.能利用控制变量法进行实验,会对实验数据进行分析,并得到实验结论【课前预习任务】影响杠杆平衡的因素都有什么【课上学习任务】一.游戏中的跷跷板可以抽象为杠杆,下图1-1状态时,请找出杠杆的支点、动力、动力臂和阻力、阻力臂,并画在下图1-2中二.实验探究1杠杆水平平衡,保持阻力和阻力臂不变,动力与动力臂有什么关系确定各个变量2设计实验数据记录表,画在下面线框内3观看实验,并将实验数据记录在实验数据表格中4分析数据5实验结论:6动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积有什么关系确定各变量7设计实验数据记录表,画在下面线框内8观看实验,并将实验数据记录在实验数据表格中4分析数据9实验结论:【课后作业】1小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图1甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图1乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂______个钩码。2剪刀是我们常用的工具,图2中有各种剪刀,平时做手工你会选择用剪刀,若要剪断比较坚硬的铁皮选剪刀,若需要理发你会选择剪刀,医院的医护人员在进行手术时会选择剪刀合适(选填“甲、乙、丙、丁)选好后和同学交流你这样选择的原因3拉行李箱时,行李箱可以看成是一根杠杆,若行李箱重为250N,动力臂是阻力臂的4倍,则施加在拉杆上竖直向上的力为多大?4.2020年5月1日起,北京市对垃圾分类提出更高的要求,将垃圾分为厨余垃圾、有害垃圾、可回收物和其他垃圾四类,作为北京市民我们要做出积极响应,请你了解垃圾分类标准,检查生活的小区里、自己家里是否准备好投放相应垃圾的垃圾桶。观察脚踏垃圾桶的结构,找一个用过的饮料杯以及硬纸板,铁丝等材料尝试模仿家用脚踏垃圾桶用杠杆原理给饮料杯加盖子使他变成一个小小垃圾桶,做好后可以在班级展示。【课后作业答案】1.右32.甲丁丙乙同学交流:根据使用所需,是需要省力还是减小移动距离来进行选择3解:根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2∴F4L2=GL2∴F=G/4=250N/4=62.5N4观察家用脚踏垃圾桶结构,根据杠杆的相关知识,尝试完成小制作,和班级同学交流 展开更多...... 收起↑ 资源列表 0618初二物理(北京版)-探究杠杆的平衡条件-1教案.docx 0618初二物理(北京版)-探究杠杆的平衡条件-2PPT课件.pptx 0618初二物理(北京版)-探究杠杆的平衡条件-3学案.docx