第十三章第四节《杠杆》教学设计

1第十三章第四节《杠杆》教学设计【学习目标】1、知识与技能：●认识杠杆，知道杠杆的五要素。●知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。2、过程与方法：●经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法。●经历探究杠杆平衡条件的过程，学习分析实验现象、寻找数据间规律，从中归纳出实验结论的一般方法。3、情感态度与价值观：●关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用，乐于分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。●认识科学探究中必须有合作精神。【重点、难点】●重点：杠杆的五要素画力臂探究杠杆的平衡条件●难点：把实物抽象成杠杆理解力臂的概念【器材准备】钩码、杠杆、弹簧测力计、铁架台。课前预习学案【知识储备】1、什么是杠杆？2、在生产和生活中你见到了哪些属于杠杆的工具？使用它们有什么好处？【自主预习】认真阅读课本，找出本节重点写下来：【预习自测】1、在力的作用下能够饶着转动的叫杠杆。2、杠杆绕着转动的固定点叫用字母表示。3、使杠杆转动的力叫用字母表示。24、阻碍杠杆转动的力叫用字母表示。5、支点到动力作用线的距离叫用字母表示。6、支点到阻力作用线的距离叫用字母表示。7、杠杆可以分为三类：一是杠杆：这类杠杆的比长，它能省，却费。我知道的这类杠杆有。二是杠杆：这类杠杆的比短，它能省，却费。我知道的这类杠杆有。三是杠杆：这类杠杆的和相等，它不能省，也不费。这类杠杆的主要代表是。杠杆的平衡条件是。我的疑问：【课内探究学案】（一）交流预习情况（组内交流“课前预习”中的情况，并汇总组内解决不了的问题）（二）课内探究『课内探究一』认识杠杆观察教材P63图13.4-4所示的几种工具。想一想，它们有什么共同的特点？1、定义：在力的作用下能够饶着转动的叫杠杆。2、五要素：支点指；动力是；阻力是杠杆转动的力；动力臂是到的距离；阻力臂是到的距离。观察图13.4-4，找出杠杆的五要素。钳子是由几个杠杆组成的？试着找出它的支点、动力、阻力。33、一试身手：作出下列几个杠杆的力臂（每个小组只做两个，结果展示在黑板上）（简记：一找点、二画线、三作垂线段）警示：不论动力、阻力，都是杠杆受的力。4、交流与合作：通过作图，我知道了作力臂的步骤我还知道了『课内探究二』杠杆的平衡条件：1、小组讨论：天平、杆秤都是我们熟悉的杠杆，它们在使用时都要达到平衡才行，当杠杆处于状态时，我们就说杠杆平衡了。2、猜一猜：回忆一下杆秤的使用情况，杠杆平衡的条件是什么？3、自主探究：学生自学课本实验步骤分组进行实验。想一想：让杠杆在水平位置平衡是为了实验数据记录表格：实验次数动力F1/N动力臂L1/m动力×动力臂F1L1/N·m阻力F2/N阻力臂L2/m阻力×阻力臂F2L2/N·m1234、我的结论：5、交流与评估：实验中出现的问题有4收获有『课内探究三』杠杆的应用1、自主学习：学生自学课本第66页杠杆的应用部分，并把前面接触到的杠杆分类。杠杆可以分为三类：一是杠杆：这类杠杆的比长，它能省，却费。我知道的这类杠杆有。二是杠杆：这类杠杆的比短，它能省，却费。我知道的这类杠杆有。三是杠杆：这类杠杆的和相等，它不能省，也不费。这类杠杆的主要代表是。3、小组讨论：学生自读《科学世界》进一步了解杠杆在生产和生活中的实际应用，并展开讨论：我还知道哪些地方使用了杠杆，它是什么杠杆？『课堂小结』：这节课我学到了【当堂检测】1．杠杆的平衡条件是：_________，它的数学表达式是：__________。2．用杠杆撬一块质量为1t的石头，如果动力臂为200cm，阻力臂为20cm，那么至少要用________的动力才能把石头撬动。3．关于力臂的说法正确的是（）A．力臂是指从支点到力的作用点的距离B．力臂是指从支点到力的作用线的距离C．杠杆的动力臂加上阻力臂一定等于杠杆的长度D．力臂一定在杠杆上4．在下列工具中，省力的杠杆有（）①虎口钳子②镊子③橇棒④铁皮剪刀A．①②③④B．①②③C．②③④D．①③④5．两个小孩坐在跷跷板上恰好平衡在水平位置，此时（）A．两个小孩的重力相等B．两个小孩到支点的距离一定相等C．两个小孩的质量一定相等D．两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积相等6．在探究杠杆平衡条件的实验中（如下图）。（1）实验前发现杠杆左端下倾，应该将横梁右端的螺母向_______调节，使杠杆在_______位置平衡，这样做的好处是__________。（2）若在A点挂4个25g的钩码，在B点应该挂_______个同样的钩码，杠杆可水平平衡；若在C处用弹簧测力计拉，则拉力的方向应该是_______，拉力的大小为________。（3）实验时只有10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，怎样可以使杠杆在水平位置平衡？（至少设计两种方案）5图1图2图37．在抗洪时，解放军战士需要将一个质量为100kg的石磙推上一个台阶，已知石磙的半径为0.5m，台阶高0.2m，（1）画出（见图12.7）战士需要的最小推力的力臂；（2）该战士需要的最小推力的大小为________N。8、在图3中作出使杠杆平衡的最小的力及力臂。（C点是力的作用点）。【课后延伸学案】1、杠杆的平衡条件也被称为杠杆原理。它揭示了我们在使用杠杆类机械时所用到的力学规律。这是一条古老的定律，这条物理规律最早是由古西腊的学者阿基米德(公元前287-前212)总结出的。为了形象地说明它的价值，阿基米德曾说“只要给我一个支点，我就可以移动地球”。2、人体中的杠杆：几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体中的杠杆在起作用，了解人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。◆点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用（见图），杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。◆当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆（如图），肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要花费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以赢得速度。◆如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近1200N的拉力。这是由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图）。所以在弯腰提物起立时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一些。以避免肌肉被拉伤。6◆当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆（如图），肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。