《科学探究杠杆的平衡条件》教学设计

《科学探究：杠杆的平衡条件》教学设计2013.4.23萧县路套初级中学张风【教学目标】一、知识与技能知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。二、方法与过程经历“探究杠杆平衡条件”的过程，参与科学探究活动，体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力；实验操作能力和数据处理能力；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学习分类的方法。三、情感态度价值观体验科学探究的乐趣，激起学生学习物理的兴趣，培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。【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，引导创新。【教学过程】一、引入新课同学们，我是阿基米德，已经两千多岁。在两千多年前，我说过“给我一个支点，我可以撬动地球。”两千多年来，我没有将地球撬动，这是事实，这并不是我的错，因为我没有找到一个合适的支点。可是，许多爱嚼舌头的人硬说我是在吹大话，在说谎。我这个两千多岁的人实在受不了这样的委屈。今天，我请大家帮我伸冤，你们愿意吗？不管结果如何，我──阿基米德先在这谢谢大家了！大家有信心吗？要想帮我伸冤，实际很容易，只需弄清杠杆的平衡条件即可。二、新授（板书）第一节科学探究：杠杆的平衡条件杠杆是一种古老而简单的机械，许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起，了解机械与人的关系。（板书）1．认识杠杆让学生展示自带的杠杆（铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等）并说出其应用及特征。讨论、归纳各种杠杆的共同特征：（板书）在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒，物理学中叫杠杆。出示图片：猿人移动石块问题1：古猿要把大石块移动，用木棍捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？问题2：古猿用的木棍是杠杆吗？铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等是不是杠杆？问题3：为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方？而不放到离石块远一些的地方？（板书）2．认识杠杆的几个概念介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。强调力臂的画法：·找支点；·画出动力和阻力的作用线；·过支点向力的作用线作垂线，垂线的长度即是力臂。概括为：一找点二画线三作垂线段。用橡皮、笔、书、直尺设计一个杠杆探究支点在不同位置时动力的大小情况。结论：动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力。所以人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方，增大动力臂、减小动力。（1）提出问题大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢？（板书）3．杠杆的平衡条件（2）猜想与假设让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡。学生可能给许多种猜想如：①F1+L1=F2+L2②F1/L1=F2/L2③F1-L1=F2-L2④F1×L1=F2×L2教师带领学生分析以上猜想，甄别那是明显错误的猜想，如①F1+L1=F2+L2③F1-L1=F2-L2，力和力臂单位不一样是不能加减的。将学生分成两部分分别探究②F1/L1=F2/L2④F1×L1=F2×L2（3）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：①如图，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：左沉右旋右沉左旋②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）（4）进行实验与收集证据实验次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm123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。（5）讨论、交流、合作你的实验结论与你的假设一致吗？你的结论是什么？（6）得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1×L1=F2×L2）（板书）4．杠杆的分类告诉学生分类首先要制定分类原则，然后按原则分类。无论学生怎样分类，只要符合分类原则，都应充分肯定。5．作业设计：在如图所示的实验装置中：（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左边下倾，这时可以将杠杆右端的螺母向边旋一些，使杠杆水平平衡。（2）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上的点是等间距的，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆水平平衡？请设计出两种方案。（1）；（2）。教后反思：课堂引入有趣，容易把学生引入今天的学习内容。关于力臂的作图这个难点找到突破的有效方法。课堂作业设计难易适中，又能有效的巩固本节所学知识内容。