人教版八年级物理 探究杠杆的平衡条件 说课稿

《探究杠杆的平衡条件》说课稿学校：天长市谕兴九年制学校说课人：孙璐一、教材分析探究杠杆的平衡条件是人教版八年级物理第十二章第一节的内容。本节内容是在认识杠杆的基础上，对力的三要素、力的作用效果以及力的平衡等相关知识的进一步应用和拓展，也是以后学好滑轮、轮轴等简单机械的重要保证。因此起到了承前启后的作用。二、学情分析八年级的学生对杠杆已经有了初步的认识，而且也具备了一定的实验探究能力。但学生对杠杆平衡条件的认识并不充分，对实验数据的分析、论证、总结概括能力还有待提高。三、实验教学目标知识素养：1、理解力臂的概念；2、分析总结出杠杆的平衡条件。方法能力素养：1、能从具体事例中提升分析，比较和归纳的能力；2、能从探究实验中提升实验设计的能力；3、能根据实验现象，得出科学的结论。态度责任素养：1、通过对实验数据的分析和处理，培养学生实事求是的科学态度，认识到科学探究中必须有合作精神；2、教师通过对实验器材的改进，培养学生的创新意识。教学重难点教学重点：探究杠杆的平衡条件。教学难点：1、力臂的理解和测量；2、对实验数据的分析、论证和总结。四、实验教学过程（一）创设情境，引入新课利用杆秤小实验启发学生思考：（1）当我们读数时，杆秤处于什么状态？（2）当换称质量更大的的钩码时，杆秤是否平衡？如何操作才能使杆秤再次平衡？（3）影响杠杆平衡的因素有哪些？这些因素之间满足什么关系，才能使杠杆平衡？（二）合作探究，建构新知1、向学生介绍实验器材的使用：原有实验器材：杠杆（悬挂点可带细线）、支架、钩码在原有实验器材的基础上添加了：固定圆盘、可绕支点转动的刻度尺、弹簧测力计、铅垂线、细线等。2、提醒学生注意下列实验事项：（1）动力和阻力是人为规定的，在实验前做好规定；（2）多次测量，仪器校零，数据单位要统一。3、利用改进后的实验装置，学生亲自动手，实际操作，探究杠杆的平衡条件。各小组探究过程如下：探究一：杠杆在竖直拉力作用下在水平位置平衡的条件实验过程：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；在左侧悬挂点挂2个钩码，在右侧悬挂点挂3个钩码，移动悬挂点的位置使杠杆在水平位置平衡；在杠杆上读出两侧力臂的大小；将实验数据记录在表格中；改变钩码的数量及悬挂点的位置，多次进行实验。实验分析：该实验为教材实验方案，方便学生直接在杠杆上读出力臂的大小，但该方案容易使学生形成错误的概念，即力臂等于支点到力的作用点的距离，进而得到错误的杠杆平衡条件，即动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。同时只探究杠杆在水平位置时平衡的条件，容易让学生形成错误的思维定式，即杠杆只有在水平位置静止时才处于平衡状态，不利于学生对力臂和杠杆平衡两个概念的理解。因此，我增加了实验探究二。探究二：杠杆在竖直拉力作用下在倾斜位置平衡的条件LL1L2思考：（1）当力臂不在杠杆上时，怎样测量力臂的大小呢？（2）当力臂垂直于力的作用线的反向延长线时，怎样测量力臂的大小呢？实验设计思路：由于杠杆在倾斜位置平衡，两侧的力臂都不在杠杆上，而钩码所在细线的位置即为钩码所施力的作用线，这时通过可绕支点转动的刻度尺，使刻度尺与细线垂直，则对应的示数即为钩码所施力的力臂大小。由于另一侧力臂是与力的作用线的反向延长线垂直，这时可在刻度尺上挂上一条铅垂线，并与刻度尺始终保持垂直，再通过移动铅垂线使其与力的作用线重合，此时，铅垂线上的示数即为钩码所施力的力臂大小。实验过程：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；在左侧悬挂点细线上挂3个钩码，在右侧悬挂点细线上挂2个钩码，移动悬挂点的位置，使杠杆在倾斜位置保持平衡；转动刻度尺，使刻度尺与左侧悬挂点细线垂直，读出左侧钩码所施力的力臂大小；由于右侧力臂是与力的作用线的反向延长线垂直，则在刻度尺上悬挂铅垂线，使刻度尺与铅垂线始终保持垂直，通过移动铅垂线使其与右侧悬挂点细线重合，读出右侧钩码所施力的力臂大小；将实验数据记录在表格中；改变钩码的数量及悬挂点的位置，多次进行实验。实验分析：探究一、二都是探究杠杆在竖直拉力作用下平衡的条件，没有考虑杠杆在倾斜拉力作用下平衡的条件，为了实验更具普遍性，我增加了实验探究三。探究三：杠杆在倾斜拉力作用下在水平位置平衡的条件思考：（1）怎样在杠杆上作用一倾斜拉力呢？（2）当倾斜拉力作用于杠杆时，怎样测量力臂的大小呢？实验设计思路：用弹簧测力计挂在杠杆一侧的悬挂点细线上，倾斜拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置保持平衡。转动刻度尺，使细线（即倾斜拉力的作用线）与刻度尺垂直，则对应的示数即为倾斜拉力的力臂大小。实验过程：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；在左侧悬挂点细线上挂2个钩码，在右侧悬挂点细线上挂上弹簧测力计。移动悬挂点的位置，倾斜拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。在杠杆上读出钩码所施力的力臂大小，并读出此时弹簧测力计的示数大小；转动刻度尺，使倾斜拉力的作用线与刻度尺垂直，读出倾斜拉力的力臂大小；将实验数据记录在表格中；改变钩码的的数量、悬挂点的位置及弹簧测力计的倾斜角度等，多次进行实验。（三）评估交流，得出结论探究杠杆在竖直拉力作用下在水平位置平衡的条件实验次数动力/N动力臂/m动力×动力臂阻力/N阻力臂/m阻力×阻力臂110.150.151.50.10.1521.50.210.31520.150.331.50.050.0750.50.140.07探究杠杆在竖直拉力作用下在倾斜位置平衡的条件实验次数动力/N动力臂/m动力×动力臂阻力/N阻力臂/m阻力×阻力臂11.50.1O.1510.150.1520.50.090.04510.050.0530.50.130.06510.060.06探究杠杆在倾斜拉力作用下在水平位置平衡的条件实验次数动力/N动力臂/m动力×动力臂阻力/N阻力臂/m阻力×阻力臂11.50.150.2252.30.10.23210.130.1310.130.1330.50.20.110.110.11学生通过分析实验数据可以得出：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂五、实验效果评价与反思1、评价（1）实验方案的改进：有助于学生对力臂和杠杆平衡的理解，提高了学生分析和解决问题的能力，有利于发展学生科学思维能力。（2）实验器材的创新：解决了杠杆在任意位置或在任意方向的力的作用下平衡时力臂的测量问题，培养了学生的创新意识。