10.1科学探究：杠杆的平衡条件教学设计

1、10.1科学探究：杠杆的平衡条件 教学设计一、课标与教材分析（一）课标分析 具体目标：226 知道简单机械。通过实验，探究并 了解杠杆的平衡条件。对科学探究能力的基本要求：1 有评估探究过程和探究结果的意识。2. 能关注探究活动中出现的新问题。3. 尝试改进探究方案。4 有从评估中吸取经验教训的意识。5了解评估在科学探究中的意义。（二）教材分析“杠杆”这节课是初中物理力学部分最基本 的内容。从原始的、简单的撬棒的应用，到现代 的、复杂的各种机械装置中都能够找到杠杆原理 的应用；它为学习滑轮、轮轴等其他一些简单机 械打下了基础。杠杆是生活中常见的简单机械。学生每天都 会接触剪刀、指甲刀、夹子、筷

2、子等物体，但仅 仅是会使用，没有深入地研究这些物体的特点。 教材首先通过生活中一些杠杆的图例，让学生寻 找他们的共同特征，引导他们用科学抽象的方法 建立杠杆的概念，使学生对杠杆有初步的认识。再结合教材图10-2,明确有关杠杆的概念。然后 通过探究实验，让学生寻找杠杆平衡时，动力、 阻力、动力臂、阻力臂之间的关系，总结出杠杆 的平衡条件。在探究点拨中突出了 “评估”的方 式方法。接着让学生运用杠杆的知识对三类杠杆 实例进行分析，让学生感到生活中处处有物理， 物理是有用的、有趣的，提高学习物理的兴趣。 鉴于课标要求及对于本节教材的分析，确定本节 重难点如下：重点：对杠杆的认识和杠杆平衡条件的了解是

3、后 续学习的基础，也是学生使用杠杆的重要知识储 备，因此是本节内容的重点。难点：1、对力臂的认识和理解比较抽象，因此定 为本节内容的难点。2、对于杠杆平衡条件的探究。1、学情分析认知目标所需的知识基 础和生活经验（学生已知）学生自 己能解 决与否教学中需要补充 的知识和生活经 验（需教师指导）1力的三要素、力能学生已基本掌握的示意图以及 弹簧测力计的 正确使用和作图能力。2生活中简单机 械的了解匕匕 厶冃学生对生活中的 简单机械比较熟 悉，有丰富、直 观的生活经验， 这对于杠杆知识 的理解很有帮 助。3杠杆的概念否学生对于杠杆仅 仅是会使用，没 有深入地研究这 些物体的特点， 需要老师的适当

4、引导。4对“杠杆平衡条 件”的实验探究否目前学生已经历 了多次实验探究 的过程，对“研 究杠杆平衡条 件”的实验探究有一定的基础， 但仍要注意方法 上的指导和合作精神的培养。多数学生遇到的学习障碍是什么:在杠杆平衡条件实验中对于力臂的寻找以 及杠杆平衡条件结论的得出。学困生遇到的学习障碍是什么：对于力臂的画法。三、教学目标（一）基本知识、技能目标1. 通过观察生活和生产活动中的各种杠杆 提取出共同的特征，建立出杠杆的概念，并能在 杠杆上确认支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 这几个概念。2. 通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获 得的信息进行处理，得出杠杆

5、平衡的条件。3. 根据一定的标准对杠杆的使用、特点以 及作用效果等进行分类。（二）方法目标科学抽象建立概念的方法杠杆实验探究的方法认识杠杆的平衡条件（三）能力目标培养学生的评估能力，有评估探究过程和探 究结果的意识。（四）教育类目标培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴 趣。结合我国古代劳动人民对杠杆的研究和应用 实例的介绍，激发学生对祖国古代文明的自豪 感，进而唤起他们对祖国的热爱。四、当堂检测（依据教学目标进行设计）A组1. 在力的作用下，能绕点转动的硬棒叫杠杆。这个点就叫，用字母表示；使杠杆转动的力叫 ，用字母 示； 阻碍杠杆 转动的力叫，用字母表示。杠杆上从支点到叫做动力臂，用字母 示；

6、杠杆上从支点到 _ 叫做阻力臂，用字母 示。2、如右图所示，杠杆挂上砝码恰好平衡，每个 砝码质量相同。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是（）A左右砝码各向支点移一格B. 左右砝码各减少一个.C. 左右砝码各减少一半.D .左右砝码各增加二个3、下列工具中，属于省力杠杆的是（）A.夹邮票用的镊子B.理发师修剪头发用的剪刀C剪铁丝用的钢丝钳D. 钓鱼用的鱼竿B组4、如图所示，AE为一 根质量不计的细棒，用绳 在O处吊起，当A、E两 端分别挂两个重物甲、乙 时恰好平衡若OA =0.8m?OB =0.4m?甲的质 量为10 kg,则乙的质量为kg五、教学方法与媒体（一）教学方法以教师引导，学生探究和

7、实验为主的启发式 教学方法。（二）演示实验与分组实验所需器材：1 学生自带的工具：剪刀、开瓶器、木棍 等。2 分组实验器材：杠杆、钩码、铁架台、 刻度尺等。3 .演示实验器材：杆秤、石子、多媒体教 学课件等。六、课堂教学过程中活动的设计教学 内容 及活 动设 计教师活动及提问预期学 生反应 及组织 形式设计意 图活动文字 引入， 激发 兴趣师：发现杠杆原理的 阿基米德曾说过这 样一句话：“给我一 个支点和足够长的 硬棒，我就能撬动整 个地球。”虽然他没 有真正撬起地球，但 他的豪言壮语却告引入有 实际意 义，使学 生明确 了为什 么人类 要使用 机械与学生 生活密 切相关 的问题， 容易引 发

8、他们 的思考 与讨论学生-H-P带着强烈的兴趣和好奇心进入新课的学习。诉我们：通过杠杆， 使用很小的力，就可 以产生一个很大的 力。古埃及的胡夫 金字塔是用上百万 块巨石垒起来的，每 块石头平均有2000 多公斤重，最大的有 100多吨重。而他们 那时没有现代的起 重机等大型机械，仅 用圆木和杠杆就吊 起了巨大的石头，让 人不得不惊叹他们 通过杠杆产生的神 奇力量。当学生被老师 亲切、而又富有激情 的语言感染时，提出 本节课要了解的第 一个问题：“什么是 杠杆？”活动实验教师利用多媒 体展示：生活中的杠 杆（如跷跷板、撬棍、学生对增强学 生的感 性认识，探究， 认识 杠杆活塞式抽水机等）。 （

9、提示：用颜色 或动画突出杠杆的 基本特征，对“双杆” 事例采用一分为二 的方式分析；引导学 生对杠杆进行受力 分析和运动方向的 分析，提炼出动力和 阻力，是转动不是直 线运动；用动画把实 物简化为硬棒）于杠杆 有了初 步感性 认识引导学 生回答。降低学 生学习 的难度， 突破教 学难点。提问：杠杆有什么共同特征？学生 观察自 带的工 具（杠 杆），并 通过讨 论，说出 它们的 用法和 共同特 征。加深学 生对所 学知识 的理解。学生 活动1:实 验探 究杠 杆的 共同 特征教师利用多媒体 归纳展示杠杆的三 个特征：（1）硬棒；（2）固定点；（3） 绕某一点转动。并得 到杠杆概念。提问：在现实生

10、活 中，你还能举出哪些 杠杆的实例呢？教师利用多媒体 展示：现实生活中的 另一些杠杆（如撬 棒、羊角锤、镊子、 道钉撬、船浆、活塞 式抽水机的压杠 等）。电脑展示原始人使 用杠杆的图片，并由 此导入以下内容。质疑：古猿要把大石 块移动，用硬棒捅石 块捅不动，谁能想法 帮帮它。质疑：古猿 用的硬棒是杠杆吗？ 强调杠杆有支点， 硬棒不是杠杆，硬棒 与支点结合就是一 种最古老、应用最广 泛的工具 杠杆。 这也是人与猿的区 别所在人能制造和使用工具。教师利用多媒体 展示：撬棒撬石头影 片。观察学 生是否 能想出 在硬棒 下垫一 块小石 头的方 法，教师 视具体 情况作 适当提 示 。活动学生阅四：读课

11、本学生中的有活动关内容，定要2 :认认识杠示范，并识杠教师利用多媒体展杆上的要求学杆的示杠杆中的概念：支几个概生参与五个点(0)、动力(FJ、念。板演，动要素。动力臂(1 J、阻力手画胜(F2)、阻力臂(12)，课堂练过千言并指导学生画力臂。习：万语。找出所给杠杆的支点、动力、阻力、动力交流讨臂及阻论力臂。(点评：(课本对杠杆P189 作的深化业第1是自然题)而然的学生思 考讨论：事，必须 建立在 会画力a. 力臂疋疋在杠杆 上吗？b. 杠杆是否都 是直的？c .若一 力作用 在杠杆 上，作用 点不变， 但作用 方向改 变，力臂 是否改 变？臂的基 础上，如 果还不 会或不 熟练画 力臂就 开

12、始总 结上述 内容，就 只能导 致学生 对结论 的死记 硬背）活动设问：杆秤是不是杠学生五：杆？它的支点在哪活动：培养学探究里?你能用杆秤称出示实生设计杠杆不同个数的石块验器材，实验方的平吗？小组交案的能衡条流讨论：力和获件1、怎么取信息师：引出并归纳杠杆提供杠的能力平衡概念，并初步引杆上的以及与导学生判断影响杠动力和他人交杆平衡的因素是阻力？流合作“力”与“力臂”，引导学的能力。教师要鼓励学生去生利用猜测、去探究。挂不同数量的为了使探究过程有钩码两序地进行，可将整个边来提活动划分为如下四供。个环节：2、怎么(1)假设与猜想：学改变力生通过讨论提出猜臂？想，分组汇报。引导学(2)制定计划与设

13、计实验：学生利用所 给的实验器材，自行生回答 改变钩 码所挂设计实验方案。(学 生分组汇报思路，教 师多媒体展示。) (3)进行实验并收集 数据：分工进行实验 操作，设计表格并进 行记录。(教师巡回 检查指导，出现问题 及时指出。)(4) 分析、判断，讨论交 流和评估：通过讨 论，进一步验证自己 的猜想，同时学生汇 报实验结果。的位置。3、实验 前为什 么要调 节杆杆 在水平 位置平 衡？如 何调节？活动六：知识 应用，杠杆(1) 通过探究，你对 杠杆理解了吗？你能 理解阿基米德的名 言吗？(2) 理发剪刀和铁请学生 去寻找 生活中 的杠杆，培养学 生应用 所学知 识解决 实际问分类匠用的剪刀有何区 别？请通过观察研究 后说明理由。并且亲 身去体 验一下题的能 力。所寻找 的杠杆， 都是省 力的呢， 还是哪 止匕是省 力的，哪 些是费 力的？以调查 报告的 形式试 着去分 析一下 为什么 有些杠 杆省力 而