《科学探究：杠杆的平衡条件》
◆ 学情分析 杠杆平衡的概念,教材是直接给出的,这对学生来说,在前面学习了有关知识的基础上,是容易理解的。课本的实验因为学生已有了初步的实验技能,可安排成分组实验,由学生自己完成。授予课时,应引导学生注意:动力作用点移动的距离和阻力作用点移动的距离大小关系,为后面学习功的原理做准备。 ◆ 教学目标 【知识与能力目标】 (1)知道杠杆平衡的概念。 (2)理解杠杆平衡的条件。
(3)会利用杠杆的平衡条件分析什么样的杠杆省力,什么样的杠杆费力,并能解决有关实际问题。
(4)知道动力的作用点移动的距离与杠杆省力和费力的关系。 (5)尝试科学探究的方法,经历实验过程。 【过程与方法目标】
(1)学生通过实验,运用规纳法、探制变量法探究杠杆的平衡条件。
(2)通过小组讨论,去发现杠杆在生活、生产中有哪些应用,如何分类,从而培养学生的概括规纳能力。
(3)让学生根据所学的知识去解决身边的实际问题,培养学生应用知识解决问题的能力。
【情感态度价值观目标】
通过探究,使学生感受到学习成功带来的喜悦;使学生形成科学的学习态度、培养其善于合作,勇于创新的精神。懂得集体的力量大于个人的力量,从而创造出一个互相学习、取长补短的学习氛围。 ◆ 教学重难点 ◆ 【教学重点】 (1)力臂的确定。
(2)设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案;
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【教学难点】
画力臂及探究杠杆的平衡条件． ◆ 教学方法 实验法、科学探究法、讨论法 ◆ ◆ 课时数 2课时◆ ◆ 课前准备 1.多媒体课件。 ◆ 2.实验器材：剪刀、木棒、钩码、天平、酒瓶、起子、扳手、螺帽、钳子、大石头、小石头、探究杠杆平衡条件的实验装置。 ◆ 教学过程 科学探究：杠杆平衡的条件（第一课时）
一、创设情境、引入新课
教师课堂展示各种工具:剪刀、羊角锤、指甲刀、钳子、食品夹等。 问:“如果要想将钉子从木板上拔出,可以使用那些工具?”请同学上来利用所给的工具的工具把钉子拔出来。
指出这些简单的工具都称为简单机械。
用多媒体PPT展示:起重机、推土机、吊车等,这些属于复杂的机械。 是生活和生产中无论复杂的机械、还是简单工具,它们实质上都是是利用了“杠杆”的知识。
设问:“那什么是杠杆?杠杆在我们生活中有哪些应用呢?”由此导入新课。
二、新课讲授 （一）、认识杠杆 1、杠杆的定义
(1)【观察视频】剪刀、羊角锤、指甲刀、钳子、食品夹等的使用; (2)【观察视频】生活中的活塞式抽水机、跷跷板;
观察它们在使用时有什么共同特点。学生讨论,老师归纳总结。 定义:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬棒,物理学中叫杠杆。 图片展示人用铁棍撬石头,问此时铁棍是不是杠杆? 2、认识杠杆的几个概念
杠杆五要素:支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
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强调力臂的画法: (1)找支点;
(2)画出动力和阻力的作用线;
(3)过支点向力的作用线作垂线,垂线的长度即是力臂。 概括为:一找点二画线三作垂线段。
一位学生在多媒体中利用画笔作图,其他同学用橡皮、笔、书、直尺在学案上作图。
（二）、探究：杠杆的平衡条件 (1)提出问题
大家能否猜想一下,杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢? (2)猜想与假设
让学生充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币等物示意给学生看,什么叫杠杆的平衡。
学生可能给许多种猜想如:
①F1+L1=F2+L2②F1/L1=F2/L2③F1-L1=F2-L2④F1×L1=F2×L2 教师带领学生分析以上猜想,甄别那是明显错误的猜想,如: ①F1+L1=F2+L2③F1-L1=F2-L2, 力和力臂单位不一样是不能加减的。 将学生分成两部分分别探究:②F1/L1=F2/L2, ④F1×L1=F2×L2 (3)制定计划与设计实验
设计实验方案:(引导学生讨论,实验装置中力的大小、力臂的大小最好能随时知道。实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案。)
实验目的:探究杠杆的平衡条件 实验器材:杠杆、铁架台、钩码 实验步骤:
①如图,把杠杆的中点支在铁架台上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?(因为这样力臂的数值在杠杆上就能直接读出或量出.)
调节杠杆平衡的方法:左沉右旋 右沉左旋
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②在杠杆两边挂适当钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位置再次平衡,计算两力的大小,并读出两力臂的值,将力和力臂的数值填入表中;(重复3次)
(4)进行实验与收集证据 实验次数
F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 3
分析判断:在分析判断过程中有可能出现F1/L1=F2/L2的结论,要求学生认真分析数据,找到出错的原因,为以后的学习和工作打下坚实的基础。
(5)讨论、交流、合作
你的实验结论与你的假设一致吗?你的结论是什么? (6)得出结论:杠杆的平衡条件是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂 (F1×L1=F2×L2) 学生练习：
1．如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ） 2．如图所示，ＡＢ为一根质量不计的细棒，用绳在Ｏ处吊起，当Ａ、Ｂ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１０kg，则乙的质量为kg． （三）.小结与反馈： 【学生】1、什么是杠杆？ 2、杠杆的五要素：
3、杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2或 F1／F2＝L2／L1
科学探究：杠杆平衡的条件（第二课时） 一、复习提问： 1、什么是杠杆？
2、杠杆平衡的条件是什么？ 3、你会画力臂吗？
下面请同学们完成几个练习： （1）、画力臂：
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