12.1杠杆（第一课时）教学设计

12.1杠杆（第一课时）教学设计教学目标1.1 知识与技能：通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想和假设，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。能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。1.2过程与方法 ：通过观察和实验、感知杠杆，培养观察能力通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力，收集信息和处理信息的能力。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。1.3 情感态度与价值观 ：使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣。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。教学重难点2.1 教学重点杠杆平衡条件2.2 教学难点力臂的引入和理解、杠杆平衡的应用教学工具多媒体设备教学过程12.1 引入新课【师】著名的物理学家阿基米德曾经有一句名言，说如果给他一根硬棒和一个支点他可以撬动整个地球。经科学研究证明，他办不到这件事，但他讲的这个道理是正确的，只是他无法在他有限的生命里走完硬棒另一端的路程。那么他所说的硬棒到底有多厉害！让我们一起来探究它的奥秘吧？观察图像中的这些日常生活用的工具，请同学说出这些工具的名称和用途？【生】撬石头时用的撬棒。还有我们小时侯玩的跷跷板也是杠杆。活塞式抽水机的手柄工作时也是杠杆【板书】杠杆概念：一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。12.2 新知介绍【师】家里再起房子时，如果有一块大石头在地基那里，这个时候你会借助什么外界的器具将石头翘起？【生】一根棍子以及在棍子下垫小石块。【师】那么这里棍子，为什么就能更方便地挪开石头呢？这里运用的原理又是什么？【师】我们在撬开木板里的铁钉的时候，需要用到什么工具呢？【生】羊角锤【师】拿出羊角锤，演示撬铁钉过程。学生通过课件图片里找出撬棒跟羊角锤工作时候的共同点，引出杠杆定义1、杠杆五要素 【师】从这幅图里可以看到，有支撑木棒的点O，有人用的力F1，还有石头挡住棒子的阻力F2，另外还有两端距离就是相应力的力臂。【生】总结：绕着固定点转动的固定点支点O杠杆绕着转动的点受到力的作用。动力和阻力动力F1使杠杆转动的力阻力F2阻碍杠杆转动的力力臂动力臂L1从支点到动力作用线的距离阻力臂L2从支点到阻力作用线的距离【师】那么是不是所有的木棒都能成为杠杆呢？【生】思考并作答【师】一根硬棒成为杠杆的要有如下两个条件：要有力的作用；要能绕着某固定点转动【师】拿出生活中的工具（如修草剪子、剪刀、杆秤、订书机、书夹等等）让学生自己寻找并认识杠杆五要素【师】杠杆的五要素比较简单，那么接下来我们看看力臂在杠杆中如何找。2、力臂的画法【师】上面我们已经介绍了杠杆五要素，其中最难找到的就是力臂，那么如何来确定力臂呢？找到力臂的顺序：（1) 确定支点（2）确定力的作用线（3）过支点到力的作用线作垂线（4）标垂足，定力臂注意：力臂是支点到垂足的距离，不是支点到作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。力的作用线是一条直线，没有方向。作图细节方面：力臂，力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号标记；垂直的地方应有垂足；支点处用0标记；5个名词必须用正确的字母表示。如图所示：3、杠杆平衡条件【师】同学们都见识过生活中各式各样的杠杆了，那么现在有一个问题，同学们认为，杠杆所谓的平衡，怎么样才是杠杆的平衡呢？【生】思考，踊跃回答【师】杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡。很多情况下，杠杆是倾斜静止的，那么这样的情况下，算不算刚刚说的杠杆平衡的情况？【生】因为倾斜静止的时候，杠杆是受力平衡的，也受到平衡力，所以也可以理解承平衡状态。【师】回答正确，那么接下来我们来猜想一下杠杆平衡的条件是什么【生】力大对应力臂要小，力小对应力臂要大【师】到底是不是呢?接下来我们一起来探讨下杠杆平衡条件。【师】大家都玩过跷跷板的游戏，当我们出现不平衡的时候，你们会怎么做？-引出调节杠杆平衡的方法【板书】动力动力臂=阻力阻力臂【师】下面我们一起来探究，这个结论的真实性。探究杠杆的平衡条件实验器材：杠杆、铁架台、钩码实验步骤：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；【师】为什么要求杠杆静止时，在水平位置呢？【生】（因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出）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） 进行实验与收集证据杠杆平衡条件：类型一：乘积形式 F1L1=F2L2类型二：比例形式 F1/F2=L1/L2物理含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。【师】如果我们把表格左边的数据或者右边的数据任意地加减或乘除，看两边的结果会怎样？【生】杠杆会失去平衡。【师】那么杠杆会向哪边倾斜又是如何判断呢？【生】通过杠杆平衡条件的公式，乘积哪边小，杠杆偏向哪边（低）。利用杠杆平衡条件求最小力的方法【师】刚刚我们已经通过实验验证了杠杆平衡条件，接下来我们需要我们学过的知识点来求解生活中的实际问题：如何求撬动杠杆物体所需要的最小力。由平衡公式F1L1=F2L2可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，当动力臂最大时，动力最小，所以要求最小动力时，要先找出最大动力臂。课后小结课堂总结：主要理解掌握三个知识点一、杠杆五要素绕着固定点转动的固定点支点O杠杆绕着转动的点动力 使杠杆转动的力阻力 阻碍杠杆转动的力动力臂 从支点到动力作用线的距离阻力臂 从支点到阻力作用线的距离二、力臂的画法确定支点确定力的作用线过支点到力的作用线作垂线标垂足，定力臂三、杠杆平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂物理含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。课后习题如图，一个不等臂杠杆，在水平位置平衡后，若再在两端分别挂上两个质量相同的物体后，则（ C ）A、杠杆不能平衡，左端下沉 B、杠杆仍然平衡C、杠杆不能平衡，右端下沉 D、无法判断作业布置1、完成配套课后练习题板书7 板书设计第十二章简单机械 杠杆 第一课时1杠杆概念：一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。2杠杆五要素绕着固定点转动的固定点支点O杠杆绕着转动的点受到力的作用。动力和阻力动力 使杠杆转动的力阻力 阻碍杠杆转动的力力臂动力臂 从支点到动力作用线的距离阻力臂 从支点到阻力作用线的距离3、力臂的画法（1) 确定支点（2）确定力的作用线（3）