《杠杆》教学教案

《杠杆》精品教案教学目标及教学重点、难点教学目标（一）知识与技能1．知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。2．理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。3．能通过实验探究总结出杠杆的平衡条件。理解杠杆的平衡条件，会用杠杆的平衡条件解题。4．了解杠杆的应用，能对杠杆进行分类，并了解分类原则。（二）过程与方法1．通过实验进行不完全归纳，得出力臂的概念2．能通过“探究杠杆的平衡条件”实验，进一步学会提出问题、分析实验数据、归纳实验结论；3.通过探究“探究杠杆的平衡条件”的实验，提高观察、实验能力和分析论证的能力；4.能通过“探究杠杆的平衡条件”实验，体会多变量的探究方法。5.通过了解杠杆的应用，进一步认识物理学是有用的，提高学习物理的兴趣及关注历史、关注科学的意识。（三）情感态度与价值观1．通过实验探究，培养尊重事实、尊重证据的科学态度；2．通过生活中杠杆的实际例子，保持对自然现象的好奇心和探索自然现象和生活中的物理学规律的兴趣。二、教学重难点本节课的重点是探究杠杆的平衡条件。难点是力臂概念的建立；探究杠杆平衡条件的方案设计。复合自变量的认知与改变方法；教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图导入新课通过生活中常见的几个使用杠杆的动态图片，引出简单机械----杠杆通过归纳杠杆使用，总结杠杆的定义通过观察动态图创设情境认识认识杠杆，激发学生兴趣，引发求知欲。新课教学

一、杠杆的五要素从生活中使用的杠杆，在从发展史从古至今人们对杠杆的使用情况，通过观察总结杠杆的使用特点进行总结从裁纸刀分析杠杆引出支点、动力、阻力等概念，分析瓶盖起子和羊角锤巩固上述概念。1.对于力臂的概念的学习：问题：用钳子直接剪铁丝时，不易剪断，套上铁管后就很容易把铁丝剪断，还有什么因素影响力对杠杆的作用效果呢？通过问题引出支点到力的作用点，运用实验器材和改进的器材，从多角度大量的实验中进行不完全归纳的方法，找到支点到力的作用线的距离影响杠杆作用效果，建立了力臂的概念。2.力臂的画法通过裁纸刀实例，等效成杠杆模型，演示如何画出力臂力臂的作图方法。（1）先确定杠杆的支点Ｏ。（2）画出力的作用线（注意：画的时候要用虚线），需要正向或反向延长。（3）从支点向力的作用线做垂线，注意：垂线用虚线，并标上垂直符号。（4）力臂就是支点到垂足的距离，用大括号标注，并标上l1或l2。从古到今，对杠杆的认识让学生了解人们对杠杆的使用情况，培养学生的观察能力和分析能力学习运用不完全归纳法得出力臂的概念演示力臂的画法，进一步规范解题探究平衡条件二、探究杠杆的平衡条件我们在使用杠杆的时，大多是在它平衡状态下使用，我们为了更好的去掌握使用它的规律性，我们就需要研究这几个要素是如何影响杠杆的平衡的，那么他们之间遵从一些什么样的关系，我们只有找到了这个关系，才能应用这个规律去服务我们的生活从生活中杆秤到跷跷板的使用，引出要探究的科学问题

1提出问题：杠杆平衡时，如果保持阻力F2和阻力臂l2不变，那么动力F1与动力臂l1有什么关系？2假设与猜想：动力F1与动力臂l1成反比。3制定计划设计实验：采用控制变量法进行科学探究。自变量应该为动力臂L1。因变量应该为动力F1。控制变量应该为阻力F2和阻力臂L2。除了识别变量。我们还要回答几个问题。自变量怎样改变？怎样测量？因变量怎样测量？控制变量怎样控制？结合实验器材进行解决4进行实验与搜集数据：观看视频实验过程，将实验的数据记入表格。5分析与论证:将获得的数据填入表中，并通过描点画图得到动力与动力臂的关系图象。通过对数据的进一步分析，提出新的科学问题：杠杆平衡时，动力F1和动力臂l1的乘积与阻力F2和阻力臂l2的乘积有什么关系？运用相同的方法进行再一次的探究通过两个层次的实验探究，找到了杠杆平衡条件让学生经历完整的科学探究过程进一步熟悉科学探究的一般步骤从表格的规范设计到学会运用图像法处理数据应用三、杠杆的应用结合图片钳子剪铁丝、钓鱼杆钓鱼、天平，运用杠杆平衡条件进行分析得出三种不同的杠杆，并对杠杆模型进行分析使用时的特点。最后出示大量杠杆图片要求学生进行分类，对杠杆平衡条件的应用得到升华。学习本节前我们可能是出于一种经验去认识杠杆，在这个基础上，我们进行一个科学的研究，得到了杠杆平衡条件，找到了使用杠杆儿的规律。知道了这个规律，我们就可以用它来更好地为人类去服务。你看人们创造的，制造的这些杠杆儿，实际上都是基于杠杆的平衡条件，基于使用它的目的，生活中还有很多这样的杠杆，这正是人类智慧的体现。提高学生的分析归纳能力从生活走向物理，从物理走向社会的理念课堂小结今天我们学习了杠杆的五要素、什么是力臂以及如何画力臂。能从常见工具中识别出杠杆，并建立杠杆的模型，体会到了科学抽象与概括的方法。对于力臂的认识，就是把力的作用点位置和力的方向两个方面综合起来，这就体现了人们智慧的思考。同学们也要会智慧思考问题。在探究杠杆平衡条件时，我们经历了探究的过程，从提出简单问题，进行探究，又发现了新的问题，再进一步探究。可以说，这是一个逐渐发现，逐渐提高认识的过程。科学的发现就是一个渐进的过程。最后通过杠杆分类，理解杠杆的平衡条件，应用杠杆平衡条件解决了实际问题。促进知识的巩固掌握。从知识、方法、育人等层面进行总结。课后·知能演练基础巩固1.公元前400多年,墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述,他将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。如图所示的工具正常使用时属于“本短标长”的是()2.关于杠杆,下列说法正确的是()A.杠杆一定是直的B.动力臂与阻力臂之和一定等于杠杆长度C.动力和阻力一定在支点两侧D.动力可能等于阻力3.2024年6月16日济南明湖龙舟文化节暨第二十三届明湖龙舟邀请赛在大明湖风景区举办,现场围观市民人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一手紧握船桨的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是()4.如图所示,关于杠杆平衡条件的实验的相关说法正确的是()A.加减钩码进行实验过程中,还可以调节平衡螺母B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,杠杆依然水平平衡C.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就大D.多次实验是为了得到普遍规律5.如图所示,用刻度均匀的匀质杠杆进行探究杠杆平衡条件的实验(每个钩码重0.5N)。下列说法正确的是()A.实验前,杠杆停留在图甲所示位置,此时杠杆处于不平衡状态B.图乙,在A、B处各去掉相同数量的钩码,杠杆仍然能保持平衡C.图丙,弹簧测力计从a转到b杠杆始终保持平衡,则拉力与其力臂的乘积不变D.图丁,用3N的力在C点竖直向上拉杠杆,能使杠杆保持在水平位置平衡6.杆秤是一种中国传统的称量工具,凝聚着中国人民的智慧。如图所示,O为杆秤提纽,lOA=8cm,秤砣质量m=0.2kg,不挂重物和秤砣时,手提提纽,杆秤可水平平衡。用它称鱼,当秤砣置于B点时,杆秤再次水平平衡,此时测得lOB=32cm,则称得鱼的质量为()A.0.05kg B.0.2kgC.0.6kg D.0.8kg7.下图为某同学探究杠杆平衡条件时的情境,已知每个钩码的质量为50g,当弹簧测力计与杠杆成30°角时,杠杆刚好在水平位置平衡,则此时弹簧测力计的示数为N。

能力提升8.如图所示,作用在A点上的4个力中,力臂最长的是()A.F1 B.F2 C.F3 D.F49.小科在如图筷子盒M处施力时,会有筷子从出口滚出。以下能正确表示按下筷子盒时杠杆示意图的是()10.下图为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,请画出F1、F2的力臂l1和l2。11.如图所示,秤砣的质量为0.5kg,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为6cm,挂上物体后,秤砣移至距O点24cm的B处时,秤杆正好水平,g取10N/kg。(1)求秤砣受到的重力。(2)求被称物体的重力。(3)若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量物体的质量是多少?思维拓展12.某同学在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)为了便于测量(选填“力”或“力臂”),应使杠杆在水平位置平衡。为此应将图甲中平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节。

(2)该同学通过如图乙所示实验装置得到了1、2两组实验数据,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:(用F1、F2、l1、l2表示)。

序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.030.01.520.023.010.02.015.031.015.01.020.041.030.01.520.0(3)为了让实验结论更科学普遍,又利用图丙实验装置在保持弹簧测力计位置和钩码个数不变的情况下,进行3、4两次实验,由表中数据分析可以看出,第次实验数据存在问题,如果数据读取没有问题,出现这一问题的原因是。

(4)看图丁的漫画我们不难猜出猴子一定分到了质量更大的萝卜,根据杠杆的平衡条件我们分析可知,这主要是因为粗的一侧比细的一侧。

参考答案【课后·知能演练】1.D2.D3.A4.D5.C6.D7.28.B9.A10.如图所示11.(1)5N(2)20N(3)4.5kg解析(1)秤砣的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。(2)由G物×lOA=G×lOB有G物×6cm=5N×24cm解得G物=20N。(3)l=60cm-6cm=54cm由mmaxg×lOA=mg×l,得称量的最大质量mmax=m×llOA=0.12.(1)力臂右(2)F1l1=F2l2(3)3弹簧测力计没有竖直向上拉(4)力臂短解析(1)为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡;如图甲所示,杠杆左端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。(2)分析表中的实验数据,计算