初中物理-杠杆教学设计学情分析教材分析课后反思

第十二章简单机械第一节杠杆单位：姓名：课型：新授课课时：1课时使用日期：【教学目标】知识与技能1．认识有关杠杆的几个概念2．能从常见工具和简单机器中识别出杠杆3．知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用过程与方法1．经历绘制杠杆示意图的过程，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，从中归纳出实验结论的一般方法。情感态度与价值观1．关心生活、生产、自然现象中杠杆的使用。2．乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识3．认识科学探究中必须有合作精神。【教学重点】经历科学探究过程，归纳杠杆平衡条件【教学难点】力臂的定义及画法；杠杆平衡条件的得出过程【教具准备】1．教师备用：剪刀（两种）、羊角锤（木板、钉子）、电工钳、订书机、镊子、瓶盖起子、啤酒一瓶（没开启）、导线、多媒体课件等。2．学生自备：每个学生自备2～3件属于杠杆的生活用品。3．分组实验器材：力臂盘、支架、杠杆、钩码等。【教学过程】主要教学过程教学内容教师活动学生活动一、新课引入【情景导入】阿基米德的豪言壮语:“给我一个支点，我可以撬动地球阿基米德用什么来实现他的豪言壮语呢？今天我们就来共同学习有关杠杆的知识板书课题：§12.1杠杆（设计意图：通过创设情境，激发学生学习的热情和获得新知的欲望，导入新课）一个基于科学的大胆的设想，激发学生的求知欲望二、新课讲授（一）杠杆的概念（二）杠杆的五要素(1)介绍杠杆的五要素(2)探究杠杆的力臂（三）杠杆的平衡条件探究提出问题作出猜想制定计划与设计实验进行实验与收集数据归纳论证从物理走向社会（四）生活中的杠杆杠杆的分类一、杠杆的概念【实际操作】生活中一根小木棍能做什么呢？展示木质、塑料、不锈钢等材料的小棍，请同学们完成撬木盒盖子、起瓶盖活动。教师演示用专用工具完成任务。【引导归纳】根据刚才同学们的实际操作，哪位同学能给杠杆下个定义：板书：杠杆：一根硬棒，力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。【走进生活】杠杆在日常生活中应用比较广泛，许多工具都是利用杠杆的原理。请同学们观察桌面上的工具：订书机、剪刀、尖嘴钳、导线。你能判断出它们在使用时哪些是杠杆吗？并说明理由，找出应用时的支点。你还能举出生活中哪些工具是杠杆吗？（设计意图：体现“从生活走向物理”“物理服务于生活”的基本理念，尽量贴近学生生活，使学生体验到生活中无处不在的物理知识）为进一步认识杠杆，还需要知道描述杠杆的几个名词！下面就以撬棍为例进行认识。展示杠杆撬石头的动画（如右图所示），认识杠杆的五要素。板书：杠杆的五要素（图形展示）1．支点：撬棍绕着转动的这一点叫支点，用字母O表示！2．动力：使杠杆转动的这个力叫动力，用字母F1表示；3．阻力：把阻碍杠杆转动的力叫阻力，用字母F2表示。4.动力臂：从支点到动力作用线的距离，叫动力臂。5．阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，叫阻力臂。画出杠杆的示意图，结合力臂的概念，讲解力臂的画法l2F1l1F2【应用练习】请同学们分别画出拉力F的力臂实物投影几个同学的画法！总结做法！【问题设疑】杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间可能存在着怎样的关系呢？请同学们大胆猜想!结合实验器材进行设计，明确器材的使用注意事项。【温馨提示】实验前，首先调节杠杆两端的平衡螺母达到水平位置的平衡！【进行实验】下面就请同学们4人一组，进行实验，为保证结果的正确性，请每组同学做三次实验并把数据如实记录在自己设计的表格内！相信每一组都能出色完成探究活动！老师巡回指导！学生完成后适时评价！实验次数动力F1动力臂L1/cm阻力F2阻力臂L2/cm123【归纳】投影小组的数据表格并进行分析归纳得出结论：板书：动力×动力臂=阻力×阻力臂F1L1=F2L2【引导评估】以上实验过程是否合理？结论是否可靠？实验结论与猜想是否有差异？还有进一步的改进措施吗？【拓展探究】改变力臂的大小，观察测力计示数变化。【反馈练习】找出下列图中的五要素？【设疑过渡】根据生活经验，你认为上图中的杠杆有什么特点？能不能尝试对她们进行归类？【归纳总结】根据所用力的大小，对杠杆进行分类：省力杠杆当L1＞L2时，F1＜F2省力费距离；费力杠杆当L1＜L2时，F1＞F2费力省距离等臂杠杆当L1＝L2时，F1＝F2，既不省力，又不省距离。教师结合公式讲解。生活中还有哪些是利用省力杠杆，哪些是利用费力杠杆，哪些是利用等臂杠杆？（设计意图：通过该问题一是培养学生发散思维能力；二是让学生了解物理知识源于生活，又应用于生活）【知识拓展】人们很早就会使用杠杆了，大约三千多年前，中国就有用来捣谷的舂，用来在井上汲水的桔槔，还有能够精确测量的天平和杆秤等。图中杠杆属于哪一类？活动与探究：寻找人体上的杠杆进行实践活动：1、进行撬木盒盖子活动2、进行起瓶盖活动体会专用工具与小木棍的联系。观察、分析、讨论得出共同点：归纳总结杠杆的概念：学生根据杠杆的定义识别杠杆：杠杆有：订书机、剪刀、尖嘴钳、非杠杆：导线识别杠杆的五要素，能指出对应的名称学生观察杠杆力臂的画法总结知道力臂作图要点：一找点、二画线、三作垂线段作图训练活动：尝试独立完成观察、听讲学生猜想：1：动力+动力臂=阻力+阻力臂；2：动力﹣动力臂=阻力﹣阻力臂；3：动力×动力臂=阻力×阻力臂；4：动力/动力臂=阻力/阻力臂思考回答：分别是动力、动力臂、阻力、阻力臂讨论：A，因为杠杆在水平位置平衡，此时支点与挂点之间的刻度长就是力臂大小动手操作，总结规律：学生实验收集数据：学生汇报交流得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂学生以小组为单位对实验进行评估。力臂都是从支点到动力作用点的距离，不能体现力臂的定义快速实验观察：倾斜时示数变大，力臂变小导致学生独立组图后展示交流：

思考讨论：按动力臂和阻力臂大小关系把杠杆可以分为三类L1＞L2，②L1＜L2，③L1＝L2。按动力和阻力的大小关系把杠杆分为三类：F1＞F2；②F1＜F2；③F1＝F2。对照教材总结整理杠杆的分类讨论交流：当阻力比较小时，人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离，很方便。学生思考回答了解人体进行不同动作时的杠杆应用三、课堂小结学习杠杆后，你有哪些收获梳理知识点,明确重难点四、当堂检测学生独立完成，教师出示答案，生生互助，教师点评完成检测题见附件1五、作业课下巩固、思考、拓展、提高课后完成见附件2【板书设计】§13-4杠杆一、杠杆的概念:三、杠杆的平衡条件：一根硬棒，力的作用下能绕着固定动力×动力臂=阻力×阻力臂点转动，这根硬棒就是杠杆。F1l1=F2l2二、杠杆的五要素四、杠杆的分类：1.省力杠杆2.费力杠杆3.等臂杠杆【教学反思】课堂的成功之处：利用自制的教具进行教学的改进，突破了教材只能进行水平探究平衡条件的局限，可以进行任意位置的平衡条件的探究。不足之处：学生对器材的使用还不够熟悉，实验操作不够熟练。力臂盘的使用说明：圆形力臂盘上刻有平行线，间距均匀，并带有数字。在支架上先套进力臂盘，再装好杠杆，用测力计任意方向拉使杠杆平衡。转动力臂盘让刻度和测力计的线相重合，对应的数据就是力臂的值。附件1：当堂达标一、填空题1.使杠杆转动的力叫做_________，阻碍杠杆转动的力叫做_________；支点到动力作用线的距离叫_________，支点到阻力作用线的距离叫_________。2.杠杆的平衡条件是____________________________________。3.动力臂小于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂大于阻力臂的杠杆是_________杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是_________杠杆。（填“省力”“费力”或“等臂”）二、选择题：4.下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是()A．羊角锤B．筷子C．起瓶器D．独轮车5.杠杆平衡时，下列说法正确的是（）A.阻力越大，动力一定越大B.阻力臂越短，动力臂一定越长C.当阻力和阻力臂的大小一定时，动力臂越长，动力一定越小D.动力臂和阻力臂一定是相互垂直的作图题:作出下图中各力的力臂。答案：1.动力阻力动力臂阻力臂2.动力×动力臂=阻力×阻力臂3.费力省力等臂4.B5.C附件2一根长1米的杠杆，左端挂60N的物体，右端挂20N的物体，要使杠杆平衡，支点应离左端多远？第十二章第1节杠杆学情分析：初中学生对生活中的杠杆十分熟悉，已经有了一定的使用杠杆的经验，对杠杆省力的印象比较深，但是对于使用费力杠杆原因不明，也就是说，学生对杠杆的认识是感性的，但这些认识可能肤浅、片面，甚至错误的，追其根本就是杠杆使用中遵循的规律是未知，所以杠杆平衡条件是学生学习的重点。学生通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节，这些都为学习本节做好了铺垫。学生对为什么学习力臂、为什么要探究杠杆平衡条件还存在疑惑，因此，在教学中教师要设置出学生感兴趣的活动、布置合适的任务，鼓励积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。 课堂检测效果分析表学科物理年级八班级1参评人数32人成绩统计成绩ABCD人数30110占百分比94％3％3％效果分析基础知识：由于本节课的知识点日常生活中简单机械的应用，学生对知识的接受还是比较容易的。但对于理论性的总结，学生还是缺乏一定的能力。对于生活中的杠杆的应用，学生能够较好的认知。但对于受力及力臂的分析还是有些难度。教学建议：让学生亲自体验利用简单机械解决生活中的问题，那就会大大提学生的兴趣和对知识点的把握，尽量多做实验，让学生明确知识点在生活中的应用。对于生活中的简单机械，尽可能让学生接触实物，并且亲自体验。学生方面：通过对生活中的实际例子的把握，总结杠杆的应用，这对学生来说不是难事，但是要进行理论的探究，要求学生具有分析判断能力，实际操作的能力，归纳总结的能力。教师方面：设计实验，增加实验的可见度。尽量让学生参与实验，提高学生动手的能力不仅仅是注重学生获得知识和基础技能，更应该重视让学生学会自主分析，解决问题的能力。要让学生逐渐形成自己独立解决问题的一套思路。第十二章第1节杠杆教材分析本课是人教版八年级教材第十二章《力和机械》第1节的内容。这一章是在前一章《运动和力》的基础上进行的，涉及到重力、弹力和摩擦力，以及杠杆和其他一些简单机械。简单机械又是学习《功和机械能》的基础，所以说，机械是架构力和机械能的桥梁。教材将《杠杆》安排在机械的第一节，是因为杠杆的学习是一切简单机械学习的基础，本节内容包括杠杆、杠杆平衡条件、杠杆的应用三部分，集概念建构、规律探究、物理知识应用于一体，是物理思想方法充分体现的一节课，做好本节课的教学可以达到初中物理教学的一个至高境界。教材中对杠杆平衡条件的探究的设置验证的分量较重，探究的意义远离学生（探究平衡条件干什么？），分析论证的环节处理不细，四个物理量的分析论证在初中教学中初次出现，教材中提醒的论证方法没有起到分析论证的真正作用，即学生能得出规律实际上是假的（看完结论验证的），需要对杠杆平衡探究的教学做出合理设计。第十二章第1节杠杆课标分析本章节课标要求：《杠杆》课标要求从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：2．2．6知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。本专题属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“机械运动和力”。物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律，比较抽象。本条目课程内容既涉及认知性学习目标也涉及体验性学习目标，具体说明如下：“知道简单机械”中的“知道”属于认知性目标行为动词，该条目处于“了解”水平，本专题涉及“简单机械”中的杠杆。对于杠杆要了解杠杆的共同特征。其中支点是杠杆绕着转动的点，同一根杠杆使用方法不同，支点的位置可能不同，要能根据具体情况区分支点。画动力或阻力时应注意力的作用点和力的方向。动力和阻力都是指杠杆受到的力，其作用点都在杠杆上。动力和阻力能使杠杆转动的方向一定是相反的。即一个力能使杠杆向顺时针方向转动，则另一个力一定是能使杠杆向逆时针方向转动。力臂不是支点到力的作用点的距离，而是支点到力的作用线的距离。借用几何用语，力臂不是点到点的距离，而是点到直线的距离。作点到直线的距离必须使用直角三角板的两个直角边。当作用在杠杆上的力的方向改变时，其力臂的大小一般也将发生改变。力臂不一定在杠杆上，若力的作用线过支点，则它的力臂为零。会画力臂：找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂线（有时需要将力的作用线进行正向或反向延长）。能解决杠杆平衡时动力最小问题，此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。“通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件”中的“探究”涉及体验性学习目标，该条目处于“经历”水平。“了解”涉及认知性学习目标，该条目处于“经历”水平。该条目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。探究的过程中要注意解决以下问题：①实验中为什么要把杠杆调在水平方向平衡？（使待测力的力臂在杠杆上，便于测量）；②怎样调节杠杆水