《探究杠桿的平衡條件》教設(shè)計

探究杠桿的平衡條件教學(xué)設(shè)計設(shè)計者永修縣軍山中學(xué)盧長水一、概述探究杠桿的平衡條件是初中物理學(xué)科八年級的課題.本課題來源于#科學(xué)技術(shù)廣東教育八年級物理第六章第5節(jié),所需課時為1課時.學(xué)習(xí)內(nèi)容：知道什么是杠桿,能根據(jù)實物畫出杠桿示意圖.知道杠桿的平衡條件,會利用杠桿平衡條件解決一些簡單的問題.通過對生活中實際問題的探討,加深對杠桿平衡條件的理解.本課設(shè)計嘗試解決實驗教學(xué)中遇到 "學(xué)生在興奮中亂摸、亂操作,完全游離了實驗教學(xué)目標(biāo)"的問題.嘗試引導(dǎo)學(xué)生在"探究"中提出物理問題,引導(dǎo)學(xué)生在"探究"中經(jīng)歷并體驗科學(xué)探索的歷程,養(yǎng)成所有的觀察、實驗均目的明確,用目的控制實驗方向,用目的控制動手行為,用目的激發(fā)探究樂趣,用目的激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,在"探究"中將物理學(xué)習(xí)跟生活緊密地聯(lián)系起來,在"探究"中將物理學(xué)習(xí)最終歸于生活.在課堂教學(xué)中,注重將科學(xué)探究的要素充分體現(xiàn)出來,使學(xué)生在探究中敢于質(zhì)疑、勇于辯論,在充分交流中解決問題、理解知識.通過這樣的形式,讓學(xué)生收獲的不只是知識,還收獲了研究問題的方法,從而使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)、提高.二、學(xué)習(xí)者特征分析學(xué)生來自農(nóng)村中學(xué),班級學(xué)生共48人,思想活躍.學(xué)生們掌握了力等內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)杠桿會順當(dāng)些.通過平時的觀察、了解知道農(nóng)村中學(xué)學(xué)生們學(xué)習(xí)習(xí)慣一般,知識面較窄,思維能力、推理能力弱,實驗動手能力弱,但有較強的好奇心,有求知欲,有一定的語文、數(shù)學(xué)、科學(xué)知識基礎(chǔ),喜歡動手做實驗.學(xué)生初步具備了利用網(wǎng)絡(luò),計算機進行信息的搜索,加工,處理信息的能力,對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)有一定經(jīng)驗,熟悉網(wǎng)絡(luò)操作,在學(xué)科學(xué)習(xí)上,對物理學(xué)習(xí)的興趣較高,通過一個學(xué)期的物理學(xué)習(xí),對科學(xué)探究有一定的初步體驗,有條件在本班實施本節(jié)課教學(xué)設(shè)計.三、教學(xué)策略選擇與設(shè)計教學(xué)采用啟發(fā)講授、實驗探究、交流討論法,探究杠桿的平衡條件是力學(xué)中重要的實驗之一,所涉與的動手能力與實驗操作能力也是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),要著重關(guān)注.學(xué)生交流討論,教師引導(dǎo)分析歸納.四、教學(xué)資源與工具設(shè)計多媒體教室、多媒體電腦設(shè)備；#科學(xué)技術(shù)廣東教育八年級物理第六章第5節(jié).相關(guān)實驗器材,杠桿,鐵架臺,鉤碼等.專門為本課設(shè)計的多媒體課件.五、教學(xué)目標(biāo)分析一知識和技能1、知道什么是杠桿,能根據(jù)實物畫出杠桿示意圖.2、知道杠桿的平衡條件,會利用杠桿平衡條件解決一些簡單的問題.二過程與方法通過實驗探究杠桿的平衡條件,初步領(lǐng)會從具體到抽象的方法.三情感、態(tài)度、價值觀通過了解杠桿在實際中的應(yīng)用,體會到物理知識是有用的,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣.六、教學(xué)重點杠桿平衡條件,經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程并運用它分析有關(guān)問題問題.七、教學(xué)難點力臂的概念和畫法八、課時安排1課時九、教學(xué)過程一引入新課展示多媒體,利用漫畫故事創(chuàng)設(shè)情景,引入課題.二新課教學(xué)一探究蹺蹺板中的道理1提出問題展示多媒體,結(jié)合教材第22頁圖6-37,提出問題：蹺蹺板為什么能上下轉(zhuǎn)動？蹺蹺板為什么能平衡？蹺蹺板受到哪些力的作用？怎樣才能使蹺蹺板保持水平平衡狀態(tài)？2設(shè)計方案講解為了便于探究蹺蹺板怎樣才能成水平狀態(tài),我們可采取簡化模型法.用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代替蹺蹺板給它取個名叫杠桿,用鉤碼代替人和牛進行實驗研究.每2人一組實驗,要求討論如何設(shè)計這個實驗.設(shè)計如下：<1>將杠桿掛在鐵架臺上,觀察是否在水平位置平衡<靜止>；若不是,可調(diào)節(jié)平衡螺母,使之水平平衡.此處可提問：為什么要使杠桿在水平位置平衡？若學(xué)生回答不出,看教學(xué)情況決定是在課內(nèi)還是課后思考.<2>在杠桿支點的左邊掛一定量的鉤碼,在支點右邊也掛上鉤碼,直至杠桿平衡為止.<3>重復(fù)多做幾次平衡實驗,得到不同數(shù)據(jù).<4>將數(shù)據(jù)記錄下來,分析得出結(jié)論.3.進行實驗開始實驗,完成探究任務(wù).老師在學(xué)生探究過程中進行巡視,發(fā)現(xiàn)問題與時提出,讓學(xué)生自己去分析、解決問題.完成實驗后,任意選擇五組,請組中作記錄的學(xué)生將結(jié)果投影到屏幕上.將五組中的實驗數(shù)據(jù)任意各取一組填入表格中,討論可得到什么結(jié)論<杠桿平衡的條件>.課件預(yù)設(shè)四組數(shù)據(jù),看教學(xué)情況決定是否采用教師可提出各種猜想,加減乘除關(guān)系都可.可能有學(xué)生得到其他關(guān)系式,但不適合所有數(shù)據(jù),因此它不是杠桿平衡條件.4.分析論證講解：杠桿中有幾個重要的概念：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫做支點,從支點到力作用線的距離L1和L2叫做力臂；動力的力臂叫動力臂；阻力的力臂叫阻力臂；杠桿在動力和阻力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),叫做平衡.對公式進行變形可以得到比例式,它的含義是：如果動力臂是阻力臂的幾倍,那么動力就是阻力的幾分之一.5.拓展與練習(xí)1討論力臂的正確畫法,試畫出下圖中F1和F2的力臂2討論探究杠桿平衡條件時所采取的措施在"研究杠桿的平衡條件"實驗中：若在實驗前若發(fā)現(xiàn)杠桿左端低、右端高,這時應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母都向移,使杠桿在平衡.右,水平位置使杠桿在水平位置平衡為了.還使杠桿的重心在支點上,使可忽略.方便讀出動力臂和阻力臂,杠桿重力的影響據(jù)多次測量的數(shù)據(jù)計算,歸納出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂或：F1×L1=F2×L2.動力與動力臂的乘積,阻力與阻力臂的乘積3如下圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動,OA=0.3 m,OB=0.2 m, 在A點處掛一個質(zhì)量為2 kg的物體G,在B點處加一個豎直向上的力F,杠桿 在水平位置平衡.求物重G與力F的大小各是多少？示例求解過程解：杠桿阻力等于物重：G=mg=2kg×10N/kg=20N已知動力臂OB=0.2 m,阻力臂OA=0.3 m據(jù)杠桿平衡條件F1×L1=F2×L2,有：F×OB=G×OA代入數(shù)據(jù)得：F×0.2 m=20N×0.3 m,解得F=30N答：物重G為20N,力F大小是30N.4如下圖所示,輕質(zhì)蹺蹺板可繞O點轉(zhuǎn)動,OB=1 m, 在A處兩個小孩的總質(zhì)量為50 kg,在B處有頭質(zhì)量為500kg的牛.求小孩離O點多遠(yuǎn)時蹺蹺板才能在水平位置平衡？<學(xué)生演板練習(xí),教師巡回觀察指導(dǎo)>二杠桿的應(yīng)用引入：阿基米德有句名言："給我一個支點,我可以撬動地球."設(shè)疑：阿基米德說這句話的根據(jù)是什么?你認(rèn)為這可能嗎？阿基米德用來撬動地球的工具就是杠桿.要求學(xué)生觀察書上圖642：生活中的常見的杠桿.結(jié)合圖642f,展示多媒體：手動抽水機壓水井,分析使用手動抽水機是省力還是費力.討論：由杠桿的平衡條件,可以得到當(dāng)力臂不等時,對應(yīng)的力也不等.可將杠桿分為三類：省力杠桿,費力杠桿,等臂杠桿.它們與力臂的關(guān)系是怎樣的？展示多媒體歸納.最后討論蘿卜是左邊重還是右邊重？多媒體展示推導(dǎo)結(jié)果.三教學(xué)小結(jié)通過這節(jié)課,你學(xué)到了什么？引導(dǎo)學(xué)生小結(jié),自我完善認(rèn)識杠桿,并介紹了杠桿的幾個重要概念,學(xué)會分析生活中的杠桿.杠桿的平衡條件F1L1F2L2,杠桿的分類：省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿.四作業(yè)教材第27頁 ,自我評價與作業(yè)：第2、3、4小題十、板書設(shè)計：一、杠桿1、定義：在力的作用下,能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬桿,叫杠桿.2、杠桿的五要素：支點<O>：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點.動力<F1>：使杠桿轉(zhuǎn)動的力.阻力<F2>：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力.動力臂<L1>：支點到動力作用線的距離.阻力臂<L2>：支點到阻力作用線的距離.二、杠桿平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂F1L1F2L2三、杠桿的應(yīng)用省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿十一、教學(xué)評價設(shè)計1在課堂中教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究、討論等給予與時的評價、引導(dǎo)和總結(jié).2本課結(jié)束時,教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié),自我完善本課綜合性總結(jié)；課后,通過測試題和作業(yè)來評價反饋；使學(xué)生能利用所學(xué)知識進行計算,解決實際問題.5 / 5