《杠杆》教学设计方案

1《杠杆》教学设计方案一、概述·中学物理学科九年级第九章《机械和功》第一节《杠杆》。·教材版本：物理北京师范大学义务教育课程标准实验教科书九年级。·本内容所需课时为1课时。·杠杆是发明最早、应用最广泛的一种简单机械，是其他简单机械的重要基础。滑轮和轮轴实质上都是杠杆的变形。因此，杠杆这节内容的学习具有重要意义。·本节课的内容与日常生活紧密联系，在教学中可以创造一个环境通过“做”来体验杠杆、认识杠杆，如做个拔钉子的小实验。可备些钳子、羊角锤之类的工具，在体验中学习杠杆知识。另外，本节课中涉及到了概念的建立，规律的认识，以及概念、规律的应用这样三个学习过程，贯穿着从特殊到一般，从一般到特殊，再从特殊到一般的逻辑推理。因此，在本节课的教学中还要突出科学方法的教育和思维能力的发展。二、教学目标分析1、知识与技能（1）能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能在实际生活中的一个装置或一幅图中辨认出杠杆。（2）理解力臂的概念，能在一幅给出杠杆、支点、动力、阻力的图上准确画出杠杆的动力臂与阻力臂。（3）通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。（4）能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。（5）能从杠杆的平衡条件出发，根据杠杆的特点以及作用效果等对杠杆进行分类，知道人们为什么要使用杠杆。2、过程与方法（1）通过观察和实验，感知杠杆，培养观察能力。（2）通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力、信息收集和处理能力。（3）在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。3、情感、态度与价值观（1）感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣。（2）运用学过的科学知识解释生活中的杠杆，进一步感受到生活和科学的关系。（3）结合介绍我国古代在杠杆上的应用，进行爱国主义的教育，增强民族自豪感。三、学习者特征分析初中学生在日常生活中对杠杆现象都非常熟悉，已经有了一定的掌握工具的能力。2通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。对杠杆的认识是感性的，但这些认识可能肤浅、片面，甚至错误。因此，在教学中教师要鼓励积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。四、教学策略选择与设计通过自我探究——概念归纳——猜想假设——实际验证等方式进行探究和学习，既体现概念学习的理念，又体现科学猜想、验证的理念。五、教学资源与工具设计教学器材：教师：铁架台、杠杆、钩码、大剪刀、钳子、大镊子、羊角锤、起子、钉有钉子的木板、未启封的饮料；学生：铁架台、杠杆、钩码（50g，8个）、弹簧测力计（5N量程）----共20组教学环境：实验室、多媒体设备、实物投影仪等。六、教学过程课前准备：学生课前准备：（1）寻找生活中与杠杆相关的图片和工具，例如：各种用途的剪刀（理发剪、手术剪、手工剪、园艺剪等）、指甲剪、镊子等。（2）绘图工具：直尺、铅笔教学过程设计：教学过程教师活动设计学生活动设计设计意图教学要点教学方式一、引入创设情境，引入课题多媒体幻灯片设问讲解图片：一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球。提问：这幅图的内容是什么？能联想到什么？阿基米德的名言：“给我一个支点，我能撬起地球”。显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也使我们接触到杠杆这个词。观察，交流感想踊跃回答，说出自己的看法。会心地接受，体会到“一人之力可以撬动地球，使用杠杆似乎是可以省力的”，急于了解有关杠杆的科学理论。引发学生对日常生活中的杠杆进行思考。二、杠杆的概念讲解启发生活中有很多帮助人们工作的工具，实质上都是杠杆。同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗？举出实例或拿出自己事先准备的实物。联系实际生活中的实例进行学习。3实物操作引导启发，展示投影片设问板书出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材，让学生选择工具起出钉子、打开饮料。同学们课前也准备了不少相关的工具，请拿出来操作一下，互相讨论一下你的感受，说一说我们在使用这些工具时，有什么共同特点？这些工具在工作过程中，都像杠杆在撬动重石一样（投影片），可以绕一个固定点转动，本身没有变形。阿基米德要的那个支点，是指图中的哪个点？为什么这个点如此重要？杠杆：能绕固定点转动的硬棒。很踊跃地上讲台操作，其余学生进行指点和议论。观察与思考后回答：工具在转动，可以省力，有一个固定点，工具没有变形。观察投影片，对照自己使用工具的情形，确认这些特点的存在。明白“支点”对构成杠杆的重要性。三、杠杆的五要素板画讲解板书讲解练习画出用杠杆撬动重物的示意图杠杆五要素：支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2力臂可简称为“点线距”（1）指出课本图9-1、9-2、9-3中所示杠杆的五要素（2）完成书P5“作业1”观察黑板上教师的板示，在笔记本上画图，标出杠杆的五要素。着重从数学角度确定力臂的定义回答：“点”“线”“距”的含义观察、思考后举手回答锻炼分析实际问题的能力。四、杠杆的平衡条件小实验请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具，做一个杠杆水平平衡实验。（要把支点放在尺子的正中）按照教师示范，动手做实验，并从中体验到杠杆以及杠杆的平衡。培养学生的科学观，增强学生的动手能力。4提问板书发放设问、引导巡视指导采集信息，分析论证得出结论板书我们可以用大物体平衡小物体，那么，在杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？将学生猜想写在黑板上，并鼓励有创意和科学思维的猜想。发放学生分组实验器材。请同学们利用老师刚才所发的实验器材，设计一个实验，对杠杆的平衡条件进行探究。在学生进行初步设计后，组织交流设计思想，通过交流讨论，使学生明白：（1）实验中动力和阻力是人为规定的；（2）“怎样确定力臂”是这个实验的难点，可以在实验中使杠杆水平平衡，直接数出杆上的格子数就是力臂的大小；（3）设计一个好的表格对探究活动是否能成功很重要。请同学们针对所要测量的内容，参照教材P3所示“实验探究”，设计好实验步骤和记录表格，然后动手进行实验。让完成情况较好的实验组报告实验结论，组织学生对上报实验结果进行分析。综合学生的讨论结果，对板书中学生的猜想进行评价，得出正确结论。杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2学生猜想：（1）动力×动力臂=阻力×阻力臂（2）动力+动力臂=阻力+阻力臂（3）动力/动力臂=阻力/阻力臂清点和熟悉器材学生设计实验，确定需测量的物理量、测量工具和测量方法；交流：（1）动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定，或者用弹簧测力计测出。（2）力臂大小可以通过数格子数确定。（3）使杠杆水平静止是平衡，但在其他位置处于静止状态也是平衡。参照“实验探究”，分组实验，验证猜想。分析数据，学生代表汇报实验结果。对实验结论进行确认。五、杠杆的分类阅读提问指导学生阅读书P3“你知道吗？”通过阅读，你知道了什么？阅读交流后回答：（1）杠杆根据其用力特点，可分类为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。5板书练习省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（撬棒）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2（钓鱼杆）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2（天平）书P5：作业2（2）杠杆是否省力，取决于动力臂和阻力臂的大小关系。（3）P4图9-5中，钳子、指甲剪是省力杠杆，剪刀是费力杠杆。记忆记住对应的实例完成练习，加深理解六、杠杆的变形多媒体展示图片分析讲解板书举例我国古代的杠杆“桔槔”、轮轴示意图桔槔的优缺点：提升距离太小轮轴---可连续转动的、变形的杠杆轮轴的五要素F1R=F2r：动力作用在轮上，省力。扳手、水龙头的把儿、自行车的脚踏板、自行车的前后轮和链盘、放风筝和钓鱼时所用的线轴等。观察，接受我国古代人民的智慧。理解对照示意图理解“转动”、“五要素”，写出轮轴的平衡条件。根据实例理解轮轴的特点。理论和实际相互联系，把所学知识进行应用和迁移。七、小结提问归纳作业我们这节课学习了什么？要点：杠杆的概念；杠杆的五要素；杠杆的平衡条件；杠杆的分类。难点：杠杆五要素的确定；画力臂。书P5作业3：通过观察，研究自行车中的杠杆，写出一篇小论文。（不少于400字，论文形式自定）总结明确重点和难点完成作业七、教学评价设计例题1一根长为18cm的木棒，两端分别挂着5N和10N的重物，要使木棒在水平位置上平衡，需在何处作支点？若平衡后两端各增挂5N的重物，分析说明木棒是否还平衡？例题2如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G，要想在B端加一最小的力F，使AO保持水平平衡，试画出此力的方向和力臂。6例题3如图所示，在杠杆两端各悬挂一个体积相等的铅球和铁球处于平衡状态，现将两球同时浸没在水中，杠杆还能保持平衡吗？为什么？例题4如图所示，一根质量不计的AC杆，将重为80牛的重物挂在A端，为使AC杆能在水平位置静止，用细绳拉住细杆的A端。已知绳长AB=1米，BC=0.5米。则细绳对杆的拉力是多少？（本题要把杆的C端放在转动轴上）