《探究杠桿的平衡條件》教設(shè)計

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1、《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,

2、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(qiáng)的好奇心,有求

3、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(jī)進(jìn)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).

4、 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(diǎn) 杠桿平衡條件,經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程并運(yùn)用它分析有關(guān)問題問題. 七、教學(xué)難點(diǎn) 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

5、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(jìn)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

6、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(diǎn)的左邊掛一定量的鉤碼,在支點(diǎn)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(jìn)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(jìn)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〕

7、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(diǎn)叫做支點(diǎn),從支點(diǎn)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(jìn)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： ①若在實驗前若發(fā)現(xiàn)杠桿左

8、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〕 ②使杠桿在水平位置平衡為了.還使杠桿的重心在支點(diǎn)上,使可忽略.〔方便讀出動力臂和阻力臂,杠桿重力的影響〕 ③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(diǎn)轉(zhuǎn)動,OA=0.3 m,OB=0.2 m, 在A點(diǎn)處掛一個質(zhì)量為2 kg的物體G,在B點(diǎn)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=2k

9、g×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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn),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

10、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6－42：生活中的常見的杠桿. 結(jié)合圖6－42〔f〕,展示多媒體：手動抽水機(jī)〔壓水井〕,分析使用手動抽水機(jī)是省力還是費(fèi)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(fèi)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F1L1＝F2L2,杠桿的分類：省力杠桿、

11、費(fèi)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(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬桿,叫杠桿. 2、杠桿的五要素： 支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn). 動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力. 阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力. 動力臂：支點(diǎn)到動力作用線的距離. 阻力臂：支點(diǎn)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〔F1L1＝F2L2〕 三、杠桿的應(yīng)用 省力杠桿〔、費(fèi)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(jìn)行計算,解決實際問題. 5 / 5