初中物理科学探究杠杆的平衡条件.doc

新课标沪科版初中物理第九章科学探究：杠杆的平衡条件教学设计【教学目标】1.知识与技能（1）能通过观察生活和生产中的各种杠杆提取共同特征，并能在确认动力、阻力、支点、动力臂、阻力臂。（2）能根据一定的标准对杠杆使用、特点，以及作用效果进行分类。2.过程与方法通过与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出实验方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。3.情感态度与价值观培养学生探究杠杆在日常生活中的兴趣。激发学生对祖国古代文明的自豪感。【重点、难点】1.重点：杠杆的概念和杠杆的分类2.难点：杠杆平衡条件的探究过程【教具准备】演示：起子、扳手、天平、多媒体课件、杆秤、羊角锤、带钉的木板。分组：铁架台、杠杆、钩码、细线【教学过程】一、课前预习课前发学案，让学生自己先预习，独立完成学案内容。二、创设情境：师：播放课件中的“趣味小故事谁胜利了”谁胜利了 如下图所示的漫画，小猴和小兔在分萝卜。将一根萝卜架在某一点上且萝卜静止不动时，这个点就将萝卜分为左右两段。小猴认为较粗的这段萝卜重一些，所以它选择了虽然较短但较粗的萝卜；小兔认为较长的萝卜重一些，所以它选择了虽然较细但较长的萝卜。它们都认为对方选择的萝卜较轻。它们的观点都有一定的道理。如果让你做出选择，你认为谁分得的萝卜重一些？现在的你可能不知道究竟谁的萝卜重，谁的萝卜轻。因为这根萝卜可以看成一种我们将要学习的机械杠杆。当我们学完本章的知识后，你一定能作出正确的判断，究竟是谁得到的萝卜重一些。生：观看“趣味小故事谁胜利了”，并思考。师：小猴和小兔究竟是谁得到的萝卜重一些？生：小猴得到的萝卜重。小兔得到的萝卜重。小猴和小兔得到的萝卜一样重。（学生回答了三种不同的答案）师：支持第一个答案的同学请举手？支持第二个答案的同学请举手？支持第三个答案的同学请举手？生：举手。极力争论自己的答案正确。师：到底谁得到的萝卜重呢？本节课我们一起来探究。师：板书“第一节 科学探究：杠杆的平衡条件”师：展示本节课的教学目标。三、自主学习（一）认识杠杆师：（展示课件中的起子、羊角锤、核头钳、镊子的图处及用螺丝刀起钉子的频。）它们都是杠杆，它们有什么共同特点吗？生：（讨论并回答）它们都是一根硬棒。师：还有吗？生：在力的作用下，它们都能围绕一个固定点转动。师：同学们真棒!那么谁来总结一下杠杆的概念？生：（齐举手）生：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫做杠杆。师：板书杠杆的概念。师：哪位同学们来帮忙用羊角锤把这块木板上的铁钉给拔出来？（其它同学注意观察。）生：一位同学上讲台用羊角锤拔铁钉。其它同学观察杠杆的使用过程。师：同学们观察到杠杆是怎样工作的了吗？并播放杠杆使用的视频。师：同学们根据杠杆的使用过程并结合课本155页的图92完成学案“认识杠杆”部分的3、4题。生：完成学案“认识杠杆”部分的3、4题。师：播放组成“杠杆的五个要素”的动画，并强调。生：观看动画。师：组成杠杆有五个要素，我们怎样画出动力臂和阻力臂呢？生：讨论，并回答。师：播放课件中的“杠杆的力臂的画法”，并强调“力臂是支点到力的作用线的垂直距离，不是支点到力的作用点的距离；力的作用线是指通过力的作用点沿力的方向所画的直线。”生：观察画“杠杆的力臂”的过程，并思考。师：为了便于掌握，我们把“杠杆的力臂的画法”总结成顺口溜。（播放“巧学妙记” 一找支点二画线，三连距离四标签。）生：识记“巧学妙记”。师：要据“杠杆的力臂的画法”，请同学们完成学案“认识杠杆”部分的6题。（展示出“练一练”即学案第6题的图片。）生：讨论并完成学案“认识杠杆”部分的6题。师：展示答案，并让学生校对。画正确请同学请举手。生：举手。（80的学生举手）师：同学们，太棒了！四、合作共建（二）杠杆的平衡师：平时买卖物品用的杆称，是怎样称量物体的质量的呢？哪位同学上来试试。（点评：学习了杠杆的一些基础知识，让同学们思考生活中的一个问题。从生活出发，把同学们带入到有关杠杆平衡的思考当中。）生：一位同学到讲台上用杆秤称量物体的质量。师：现在杆枰处于，静止状态，也就说杠杆平衡了。即：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时，我们说杠杆平衡了。实验探究：杠杆的平衡提出问题师：杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？（并展示，“杠杆的平衡”部分幻灯片。）猜想与假设：生：班里的同学猜想有以下几种可能：同学甲：动力动力臂=阻力阻力臂同学乙：动力动力臂=阻力阻力臂同学丙：动力动力臂=阻力阻力臂同学丁：动力动力臂=阻力阻力臂制定计划与设计实验：师：甲、乙两同学的猜想显然不合理，因为两个量的相加或相减，其单位必须相同，而力与力臂的单位是不同的。因此，下面我们主要检验丙、丁同学的猜想是否全理。在实验时，改变动力、动力臂、阻力、阻力臂，使杠杆外于平衡状态，根据归纳法，实验至少要做三次。进行实验与收集证据。师：同学们思考与讨论下面两个问题： A、杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起什么作用？B、为什么要求杠杆静止在水平位置呢？生：讨论总结出结论：A、作用是调节杠杆自身的平衡。B、因为这样力臂的数值在杠杆上，就能直接读出或量出。师：播放“杠杆的平衡”实验视频。生：观看完视频后，进行实验。并把实验数据填入学案的表格中。师：在学生的实验过程中，进行巡回指导。交流与合作师：依据表中的数据进行分析处理，与以上的猜想和假设对照，你的结论是什么？（提示：用加减乘除的方法分析表中的实验数据。）生：（1）用加法和减法能找不出规律。（2）用乘法得到的结论是：F1 L1=F2 L2（3）用除法找出规律是：F1 F2=L2L1 F1L2= F2L1师：简要讲解。由F1 F2=L2L1得F1 L1=F2 L2，由F1L2= F2L1得F1 L1=F2 L2师：经过交流，若发现你们的结论一致，你们的结论是什么？也就是说，杠杆的平衡条件是什么？生：（齐声回答）动力动力臂=阻力阻力臂师:板书杠杆的平衡条件。（三）杠杆的分类师：展示课件中的杠杆图片，让学生进行分类，并填入学案中的表格中。（1）起子（2）镊子（3）核头钳（4）笤帚（5）小推车（6）钓鱼杆（7）理发剪（8）天平（9）火钳（10）扳手（11）树枝修剪刀 生：讨论，并进行分类，填入学案的表格中。师：让学生回答，分类方法。并播放课件，进行校对，总结出杠杆的种类分别是：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。师：不仅生活、生产中有许多杠杆，人体中的某些部位也具有杠杆的功能，如下图所示。（展示课件中“人体中的杠杆”的图片。）生：观察“人体中的杠杆”的图片，并分析分别属于哪类杠杆。 （四）我国古代的杠杆师：杠杆在我国古代早有了许多巧妙的应用，如图所示。（展示课件中“娄”和“桔槔”的图片。）它们分别属于哪类杠杆？生：观察图片，并分析它们各属于哪种杠杆。五、诊断评价师：展示课件中“相信自己”中的题目。（学生完成题目，并把答案填在学案中。）1.关于力臂的说法中正确的是（ ）A.力臂一定与杠杆重合 B.力臂不一定与杠杆重合C.力臂一定不与杠杆重合 D.以上说法都不正确2.下列有关支点位置的说法，正确的是（ ）A.支点必须在动力作用点、阻力作用点之间 B.支点一定在杠杆的一端C.支点可以在动力作用点、阻力作用点之间，也可以不在两个力的作用点之间D.支点到动力作用线的距离为动力臂 3.在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力动力臂阻力阻力臂”。他们经过实验，得到了下表内数据：动力F1N动力臂L1cm阻力F2N阻力臂L2cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？六、小结（有播种就有收获，你的收获是什么？）教师引导学生总结本课学到的知识。七、布置作业完成学案中的“中考链接”部分的题目。八、板书设计一、认识杠杆1.概念：在力的作用下，能够绕某一固定点转动的硬棒叫杠杆。2.杠杆的五个要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。二、杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂三杠杆的分类：1.省力杠杆2.费力杠杆3.等臂杠杆