科普组教案杠杆原理.doc

教师信息姓名李晓杰学校/专业华南理工大学/环境工程分工物理知识教案信息课程名称生活中的物理课时一个课时总目标在一些简单的物理试验中让学生体会到物理的有趣，让他们产生对物理学习的兴趣。具体目标知识目标：让学生在观察与做实验的过程中学习相关的物理知识。能力目标：培养学生的观察，动手以及思考能力。情感目标：培养学生关心身边现象以及提高他们对学习物理知识的兴趣。课程意义通过观察、实验活动，使学生初步感受物理现象的奇妙，激发他们对于物理的好奇心以及对科学的求知欲。在观察过程中培养他们的发现问题和提出问题的能力，用生活中常见的物品进行试验探究，从而感受物理和生活的联系。课程内容一、活动及实验：1、蜡烛杠杆实验二、课堂小结课堂设计1.（1-2min）开场介绍自己，可以闲聊几句。2.（5min-8min）利用一个小小的实验引入杠杆原理。 找5-10个同学 每人发给他们两根牙签。作如下实验：取一根牙签放在中指第一个关节的背上，用食指和无名指向下压的力和中指向上抬的力，你能把牙签折断吗？折不断？再换个姿势试试看：用中指往下压，食指和无名指往上抬，还是折不断吗？（注意：这个游戏一般适用于少年朋友玩，玩的时候不能让拇指和小指来帮忙，也不能把手放在桌子上使劲，否则就算犯规。）这样做，为什么连一根小小的牙签也折不断呢？这是因为，从力学的角度来说，你的手指并未处于有利地位。我们知道，杠杆是一种有用的简单机械，用得适当，可以省力。手指头也可以当作杠杆来用。杠杆是一个能绕固定点转动的杆。杆转动时，固定点叫支点，加力的一点叫力点，克服阻力的一点叫重点。支点到力点间的距离叫力臂（也叫动力臂），支点到重点间的距离叫重臂（也叫阻力臂）。改变三点的两段距离的比率，可以改变力的大小。支点在中间的杠杆如天平、剪刀，重点在中间的杠杆如铡刀，力点在中间的杠杆如镊子。重臂比力臂短的时候，我们觉得比较省力，这就是为什么我们可以用撬杠轻而易举地拔起钉进木头的钉子的缘故。当阻力臂比较长的时候，我们就觉得拔起钉子很费力。按上面的方法折断牙签，支点就在手指关节与手掌的连接处。当你在这么远的距离施加力的时候，手指的力气太小，还不足以折断牙签。但是如果你把牙签移到靠近手掌的指关节，你会发现牙签很容易就被折断了，因为这时候手指头构成的这个杠杆已经有足够的力了。3.（10min-15min）讲解杠杆原理。4.（20min左右）蜡烛杠杆实验这个实验是杠杆原理的一种应用，要使学生明白“做什么”和“怎么做”。教师先让学生知道我们的实验目的是通过实验进一步理解杠杆原理及杠杆的平衡条件学生的观察能力实验能力教师对实验进行详细的讲解并进行逐步演示1、 1、准备器材：杠杆-蜡烛，支点-大号缝衣针及两个纸杯，小碟两个，火柴一盒，刀片一枚，(塑料板，剪刀-可选)2、 2、实验步骤：讲解先将蜡烛底端刮掉一些，让它像顶端一样露出烛芯，当把大号缝衣针从蜡烛中心穿过时学生可能会遇到些困难，可以把针用火柴加热会比较容易，穿的时候注意取中并和蜡烛相垂直，将蜡烛架在纸杯上很难恰好平衡，通常一头沉，迅速点燃蜡烛两端，会发现燃烧的蜡烛很快平衡，但平衡很快随之打破，两端不断地轮番翘起、落下。在轮番起、落的过程中，当蜡烛油开始下落且离开蜡烛之前，该端呈下落状态，一旦蜡烛油与蜡烛相分离，该端翘起、另一端同时落下。剪两个小人，骑在蜡烛两端，用以增强效果并激发实验兴趣，剪的时候两个小人尽量一致，腿间剪出尖头，可以把它插在蜡烛上，插的时候两个小人的位置到缝衣针（转轴）的距离相等，并离两端有一定的距离，以免烧毁小人影响效果。3、 3、该实验的难点是对实验现象细致准确观察，客观分析并能得出正确结论。大部分学生实验好做，但很难正确分析总结；这根杠杆两端力的作用点始终在变，交替向里移动，使得左右两端力力臂的结果交替变化，杠杆发生转动，出现上述现象。4、 4、根据学生知识水平，动手能力等把实验分成三个层次，供教师针对不同层次水平的学生使用。5、 5、方案一、让学生认识杠杆、支点、力的作用点、力臂，在老师的帮助下完成实验，并在老师的指导下，观察实验现象，得出实验结论。方案二、在老师的指导下完成实验，独立观察实验现象，得出实验结论进一步认识杠杆的原理和平衡条件。方案三、独立完成实验，独立观察实验现象，得出实验结论。进一步认识杠杆的原理和平衡条件。实验目的：1、进一步认识杠杆原理及杠杆的平衡条件 2、培养学生初步的动手能力、观察能力，分析、概括能力。 3、培养学生的学习兴趣、科学态度和良好的学习习惯。实验器材：长蜡烛，大号缝衣针一根，纸杯两个，小碟两个，火柴一盒，刀片一枚，塑料板，剪刀实验原理：杠杆原理实验步骤；1、把蜡烛底端的蜡刮掉一些，让它像顶端一样露出烛芯。2、把缝衣针用擦燃的火柴烤热，轻轻从蜡烛中部穿过，注意取中并跟蜡烛垂直，露出针头针尾尽量一样长，轻轻架在两只杯子的边缘上。 3、在蜡烛的两端下方放置两个小碟。 4、点燃蜡烛两头就做成了一个蜡烛跷跷板。二、课堂小结：1、生活中许多物理现象是奇妙有趣的，等待着我们来探索与发现，这就要求我们要多动手、动眼、动脑、动口，那么就让我们一起走进物理世界，像科学家那样揭开物理的神秘面纱吧！下节课我们将一起继续共同探讨物理与生活实际应用的关系。教学环境、材料普通教室内，人、凳、桌、黑板、粉笔、杠杆-蜡烛，支点-大号缝衣针及两个纸杯，小碟两个，火柴一盒，刀片一枚，(塑料板，剪刀-可选)，牙签与其他义工的配合暂时可以不用作业、游戏一：你能把两个拳头放在一起而保持不动吗？用这个游戏可以和力气比你大的人开个小小的玩笑。方法简单极了，请你的对手把两臂向前伸直，两手握拳，一个拳头放在另一个上面。你的任务就是把两个叠在一起的拳头分开，要是分不开，对手就赢了。你也许以为对方力气大，很难分开。其实，这简单得如同儿戏，你只需用两个指头迅速地把对方的手背往两边一拨，拳头就轻而易举地分开了。（如果这个办法不灵，检查一下对方是否在捣鬼，比如用上面的拳头握住下面拳头的大拇指。）这个游戏妙就妙在对方越是使劲把拳头并在一起，你就越容易把它们分开，所以别忘了叫对手使劲。为了使双拳保持并在一起的位置，对方必须在上下方向用力，几乎没有往左右两边用力，而你的进攻正是从左右两边发起的。你手指的作用力与对手的力来自不同的方向，所以你的手指用力虽然不大，却能发挥明显的作用。游戏二：你能折断一根火柴吗？游戏三：三人抵挡不过一人。这是一个四人游戏。找一根长棍或竹竿，再用纸做一个靶子放在地上。三人握住棍子，把棍子竖着举起，一端对准纸靶子，保持50厘米的距离。另一个人趴在地上，手掌对着棍子的下方。现在各就各位：手握棍子的三个人齐心协力直捣靶心；趴在地上的那个人在其他三人使劲时，把棍子轻轻往旁边推。最后谁赢了呢？是握棍子的那三个人吗？不是。他们三个人不管怎么使劲，也抵不过趴在地上的那个人，劲用得再大也无法使棍子头碰到靶子，不信你试试。这个游戏说明不同方向的力各自起着不同的作用。把棍子往旁边推的力和把棍子往下捣的力是相互独立的。趴在地上的人用的力的方向与其他三个人用的力的方向并非相反，也不在同一条直线上，所以他只要轻轻地一推就能使棍子远离目标。而其他三人使多大的劲，也无法达到目标。游戏四：你能把对手推得往后退吗？双手拿一根棍子，手臂伸直，握棍的手臂与肩膀一样宽。另一个人握住棍子的中部，均匀地用力向前推你，他能把你向后推倒吗？要想叫对手无法把你推得向后退一步，关键是你要改变对手用力的方向。做到这一点你得使胳膊肘子向外，略微向上用点力来抵消对手的力。对手所用的力本来想把你往后推，现在却作用到你的手臂上而朝上了，因此无法把你推得向后退。注意：这个游戏要想取胜你得掌握好时机，要事先练习练习，使你的动作恰到好处。游戏五：你能把对手推倒吗？双手平拿一根棍子，拇指朝上，手握棍子中间，当中留出33厘米左右的距离。另一个人握住棍子的两头，看他能把你推倒吗？当对手的双手向前用力时，你就把棍子向上抬，这样就使推力偏移了方向，对手也就不可能把你推倒。手握棍子的当中或两头都可以，掌握这个诀窍你准赢。游戏六：你能把一张纸撕成三片吗？把一张纸折成三等分，打开后沿折缝剪开或撕开，但不要完全剪断，留出3.3厘米左右的地方连在一起。双手各拿住这张纸的上方相连处的一端，你能一次把这