杠杆 物理 八年级 2011版 人教版 姚爱红

教学设计 科目： 物理年级: 八年级版本: 2012人教版教师： 姚爱红所在单位：山西省吕梁市交城县南街学校 课题名称：【授课名称】 杠杆（人教版）【教师寄语】 经历就是财富，多动手，多参与，你会学到更多的知识，获得更多的能力。【教材分析】本章是初中物理力学部分的最后一章，涉及前面所学的力和功的知识，具有一定的综合性。一方面，要从力的角度认识简单机械；另一方面，还要从功的角度认识简单机械。关于平衡状态，初中物理课程仅涉及二力平衡和杠杆平衡。课标对杠杆平衡有新的要求，即通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。其中既有实验探究的要求，又有知识方面的要求，而且探究杠杆的平衡条件实验被列为学生必做实验。本节涉及的概念有简单机械中的杠杆，涉及的物理规律有杠杆的平衡条件。通过本节的学习，学生应能正确、合理地使用杠杆，以达到改变力的大小和方向的目的；能从生产和生活实际出发，选择不同类型的杠杆，以达到省力或方便的目的。【学情分析】 学生已有前面几个实验的猜想方法和实验数据记录的表格方法，对本节实验的数据记录较为容易，但考虑到学生的实际操作能力较差，降低实验难度，（1）只要求学生能探究杠杆在水平位置的平衡即可，（2）为读取实验数据的方便，因此使用成倍关系的钩码作为动力和阻力，更容易发现并得出实验结论。但对个别能力强的小组，老师准备了弹簧测力计和刻度尺为优等生提供施展空间和机会，更进一步优化实验设计方案，使得出的结论更具有普遍性和可靠性。另外对数据的处理要求更加开放，没有向旧教材那样“对实验数据进行加减乘除等运算，找出它们之间的关系”的引导。这样处理在一定程度上可以避免学生形成“凑数”的习惯。考虑到学生的现有水平，建议把杠杆的应用放到第二课时讲解，并从杠杆平衡条件中得知生活中杠杆的应用有哪些好处，并根据实际需要选择合理的杠杆。【授课理念】坚持“还课堂于学生”的教学理念，立足于学生的“学”，教师引导，学生开展小组合作学习，构建“自主-合作-探究-展示反馈”的教学模式。【教学目标】知识与技能1. 认识杠杆，并能准确找出支点、 动力、 阻力、 动力臂和阻力臂。2. 知道杠杆的平衡条件。3. 能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆。 过程与方法 1. 经历绘制杠杆的示意图的过程，体会科学抽象的方法。2. 观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。3. 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，从中归纳总结出实验结论的一般方法。 情感态度和价值观 1. 通过从生活中的实例，建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法。2. 通过探究杠杆的平衡条件，使学生勇于并乐于参与科学探究，增进交流与合作的意识，增强学生之间的相互协作精神。3. 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。【学习重点】引导学生通过探究得出杠杆平衡条件。【学习难点】1.通过生活图片和实验，理解力臂概念；2.杠杆平衡条件的运用(一)。【学习方法】 通过创设实验情景,引导学生观察分析;采用现象分析、实验探究、讲授法等相结合的教学方法,通过演示生活实例来引起学生的兴趣和唤起选择性知觉。【课时安排】 2课时 (第1课时)【课前准备】 4人为一组，每组配有：杠杆，铁架台一架,钩码一盒（方便读取动力，阻力的大小),细线,弹簧测力计。【教学过程】【情境导入】由我们小时候经常玩的跷跷板引入课题，并回想当时的情景。提问:你和小朋友坐在跷跷板上，是怎样使跷跷板保持平衡的呢？指出跷跷板就是我们今天要学习的简单机械-杠杆。【新知探究】一. 认识杠杆 观察图像中的这些日常生活用的工具：剪树枝用的剪刀、剪纸用的剪刀、镊子、抽水机的手柄、启瓶器,引导学生思考以下几个问题：1、这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点？ 2、在工作中它们发生了怎样的运动? 3、在什么条件下它们才能这样运动? 总结什么是杠杆?杠杆有哪些共同的特征？教师指出并板书: 一杠杆1.定义:杠杆的本质特征是一根（硬棒），在力的作用下能（绕着固定点o转动），这根硬棒就是杠杆。强调：杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,即杠杆可以是各种各样的形状。提问:生活中,你所看到的哪些东西可以看做是杠杆?学生讨论、交流并举例,教师拿实物或图片展示。如：回头再分析刚才动画场景中各机械的支点和力臂（学生分组讨论后选代表回答）：2.有关杠杆的几个概念:播放羊角锤拔图钉的画面,边讲杠杆的五要素的概念边在图中标画三点、两力、两臂,并板书。教师讲述:杠杆是研究转动效果的，是不是只要力大效果就强呢？指出：动力的作用效果不是由支点到动力作用点间的长度决定，而是由支点到动力作用线间的距离决定。由图片展示达到教学难点突破一：先介绍力的作用线的概念：过力的作用点，沿力的方向的直线（正延长或反向延长的虚线）。然后引入力臂概念：力臂是从支点到力的作用线的距离。引入动力臂和阻力臂概念,并板书:动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2教师说明力臂的规范画法（边示范边讲解）。学生练习:由一名学生在黑板上画出动力臂和阻力臂，要求用直尺、铅笔规范画出。其他学生在各自笔记本上练习，学生交流、讨论，查找自己所画的杠杆示意图是否正确，思考画图时要注意什么。练习1.请作出动力臂和阻力臂，并思考作力臂的画法最后总结得出力臂的作图要点：（1）找点：找“三点”支点、动力作用点、阻力作用点。（2）画力的作用线：过力的作用点，沿力的方向画虚线，必要时延长或反向延长力的作用线；（3）过支点作力的作用线的垂线段；（4）在对应的垂线段旁标上L1或L2。什么是杠杆我们已经比较清楚了，利用杠杆为什么能用小的力产生大的力呢？我们知道人们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的。下面我们请同学们通过做实验来研究杠杆的平衡条件。二 探究杠杆的平衡条件教师讲解：杠杆的平衡是指杠杆在动力和阻力作用下静止不动（或缓慢匀速转动）。今天探究的杠杆的平衡是指杠杆在水平位置静止不动的平衡。提问：支点与力的作用点间距离的远近一定会给力的作用效果带来影响吗？那么动力和阻力之间的关系又是怎样的呢？下面我们就来进行实验，分析他们之间的关系。提出问题：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？猜想与假设：猜想1. 可能跟动力和阻力的大小有关 。 猜想2. 可能跟支点到力的作用线的距离有关。活动探究：实验装置如图边说边演示：这里有一杠杆，中间十字交会点就是杠杆的支点O，O点左、右边每隔10厘米有1条虚线将杠杆等分。播放课件展示以下几个步骤:(1) 实验目的: 探究杠杆的平衡条件。(2) 学生检查实验器材,并根据自己的猜想讨论设计出本小组的实验方案来验证自己的猜想。(3) 教师提问:步骤1, 实验前，为什么调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡?步骤2, 实验时，为什么在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡?要求学生答出:杠杆只有在水平位置平衡,从支点到动(阻)力作用线的距离,即力臂的长度,才可从杠杆上的刻度值直接读出。 提问： 实验器材中一个钩码的质量是多少克?它受到的重力是多少牛? 课本记录实验数值的表格中力和力臂的单位是什么?（4）学生实验,按照实验报告单那样, 在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡,这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码重。把支点右边的钩码重当成动力F1, 支点左边的钩码重当成阻力F2,用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂l1，阻力臂L2，把F1，l1 F2，L2的数值填入下表中。实验次数动力F1/N动力臂l1/cm动力动力臂（F1l1）阻力F2/N阻力臂L2/cm阻力阻力臂（F2L2）改变力和力臂的数值，再做两次实验，将实验数值记录在实验报告单中，教师巡回指导。实验完毕，整理好器材。（5）总结：由多个小组报告，根据实验数值归纳总结出杠杆的平衡条件，及数学表达式。并板书：二杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，它的公式是（F1l1=F2l2）或是（ ）,也称作（杠杆原理）。它是古希腊学者阿基米德首先总结出来的。【知识拓展】实验评价与改进思考以下问题，并优化实验设计。1.若在杠杆在左端挂钩码，而在杠杆右端用弹簧测力计竖直方向上拉动杠杆，怎样才能使杠杆在水平位置再次平衡？并记下弹簧测力计的示数是多少？2.现在若不改变弹簧测力计的位置，而是斜着拉动弹簧测力计，你会发现，弹簧测力计的示数有何变化？3.不断改变拉力方向，你会发现什么规律？4.试着画出杠杆示意图，并解释为什么斜着拉比竖直拉，弹簧测力计示数要大？5.为使实验更具有普遍性，应怎样优化实验报告单的设计方案？三生活中杠杆的应用1.通过生活实例练习，利用杠杆平衡条件求动力的大小。并使学生认识生活中的杠杆，杠杆就在我们身边，即“我们身边的物理，物理就在我们身边”。【评测练习】1. （易错题）下列关于力臂的说法中，正确的是（ ）A. 动力臂是指支点到动力作用点的距离B. 阻力臂是指支点到阻力作用线的距离C. 动力臂与阻力臂之和等于杠杆长D. 当力的作用线通过支点时，力臂最大2.（2014太原）如图所示 若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面，且抬起时桌腿A没有滑动，请在图中画出力F的力臂。 第2题 第3题 第4题3.（2014山西）为使轻质杠杆AB在如图所示的位置静止，请你在杠杆上画出所施加的最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂。4. 如图是用螺丝刀撬起图钉的示意图，O为支点，A为动力作用点，F2为阻力。请在图中画出阻力F2的力臂l2及作用在A点的动力F1及相应力臂的示意图。5. 如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向（填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时，保持并静止，达到平衡状态，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量。（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：。他这样得出的结论是否合理？；为什么？。（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：。参考答案：1. B 2.略 3.略 4.略 5.（1）左 水平 力臂 （2）F1l1=F2l2 不合理 结论具有偶然性（结论没有普遍性） （3）杠杆自重的影响 【课堂反思】通过本节课的学习,你有哪些收获与不足?请记录下来.【板书设计】 12.1杠杆（第1课时）一杠杆1.定义:杠杆的本质特征是一根（硬棒），在力的作用下能（绕着固定点o转动），这根硬棒就是杠杆。强调：杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,即杠杆可以是各种各样的形状。2.杠杆的五要素:支点:绕着转动的点O 动力F1:使杠杆转动的力阻力F2:阻碍杠杆转动的力动力臂：从支点O 到动力F1作用线的距离l1阻力臂：从支点O 到阻力F2作用线的距离l2二 探究杠杆的平衡条件结论:动力动力臂阻力阻力臂，它的公式是（F1l1=F2l2）或是（