1、探究:杠杆的平衡条件教学设计塔城地区托里县第三中学 宋献民教学目标:知道杠杆的平衡状态,学会探究杠杆的平衡条件。过程和方法:通过体验和现象分析来猜测杠杆的平衡条件,并通过实验来验证。情感、态度、价值观:培养学生科学的探究意识和习惯。培养学生团队合作精神和实事求是的科学态度。教学难点1.设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案;2力臂的确定教学重点探究杠杆平衡条件。教学方法实验探究教学过程一、引入新课1、复习杠杆的定义和五大要素是什么?2、由生活中使用杆秤的生活体验,引出影响杠杆平衡的因素。二、新授课:1、杠杆的平衡条件 (1)猜想与假设让学生充分猜想,学生可能给许多种猜想如:F1+L1=F2+L2
2、F1/L1=F2/L2F1-L1=F2-L2 F1L1=F2L2教师带领学生分析以上猜想,甄别那是明显错误的猜想,如F1+L1=F2+L2 F1-L1=F2-L2,力和力臂单位不一样是不能加减的。(2)制定计划与设计实验设计实验方案:(引导学生讨论,实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道。实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案。) 实验目的:探究杠杆的平衡条件实验器材:杠杆、铁架台、钩码实验步骤:把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?(因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出)调节杠杆平衡的方法:左沉右旋 右沉
3、左旋在杠杆两边挂适当钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,计算两力的大小,并读出两力臂的值,将力和力臂的数值填入表中;(重复3次)(3)进行实验与收集证据实验次数动力F1/N动力臂l1/格动力动力臂阻力F2/N阻力臂l2/格阻力阻力臂123分析判断:在分析判断过程中有可能出现F1+L1=F2+L2 的结论,要求学生认真分析数据,找到出错的原因,为以后的学习和工作打下坚实的基础。(4)讨论、交流、合作1、杠杆两端可调节的平衡螺母,起什么作用?2、为什么要求杠杆静止时,在水平位置?3、挂钩码后,能不能再调节平衡螺母?(5)得出结论:杠杆的平衡条件是:动力动力臂阻力阻力臂 (F1L1=F2
4、L2)即:杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积。 三、作业设计:【思考与讨论】1如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持并静止,达到平衡状态。这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量。(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:。他这样得出的结论是否合理?;为什么?。2如图13-1-14所示,
5、此时杠杆平衡,若在右端钩码下加挂2个等重的钩码,左端钩码的位置应当向 移动 格,才能使杠杆重新平衡 3如图是研究杠杆平衡条件的实验装置,要想使杠杆平衡,A处钩码应挂( )A1个 B2个 C3个 D6个BOAF2F3F1图1444.如图144,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力, 下列说法正确的是( )A.F1最小 B.F3最小 C.F2最小 D.一样大课堂练习1.图甲中O是杠杆的支点,在图中画出F1的力臂1、(05武汉)在“研究杠杆平衡条件”实验中:(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 调(填“左”或“右”) A(2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 (填“左”或“右”)移动格。(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个钩码,则杠杆将 转动(填“顺时针”或逆时针)2.一根轻质杠杆,动力臂是10cm,阻力臂是20cm,动力大小是10N,求阻力的大小是多少?OF13.画出图142下列杠杆的动力臂L1和阻力臂L2. 图142