1.杠杆 知识与能力 1. 知道什么是杠杆。 2. 知道杠杆的三点、两力、两臂。 3. 理解力臂概念并能正确画出动力臂和阻力臂。理解杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂) 过程与方法 1. 通过观察和实验,了解杠杆的结构。 2. 通过探究了解杠杆的平衡条件。 情感、态度、价值观 通过了解杠杆的应用,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。 教学重点、解决办法 理解杠杆平衡条件并能运用解决简单问题能力 解决办法: 通过探索性实验总结出来 教学难点、解决办法 能够正确画出动力臂和阻力臂的示意图,且能正确找出各种器具的支点。解决办法: 由实验、再结合图形得到。 教具:抽水机模型、瓶起子、镊子、扳手、羊角锤、天平等,细线 探究性实验:杠杆平衡、杠杆和支架(带刻度)、钩码若干 课型:探究型 教学设计 教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图 教学环节 1、(出示一瓶饮料)请一根据生活经历,考虑解决此活动的主要目的位同学上来帮忙打开瓶盖。问题的方法及需要提供是活跃课堂气氛, 先让学生直接用手开,产生的工具。 引入课题。 困难后让学生回忆生活中 解决途径,再提供起子。指 出起子是一种简单机械,是 杠杆的一种。 2、出示一些日常生活用的明白这些能给我们提供 工具,请同学说出这些工具方便的工具都称为机械. 再现生活情景,拉 的名称和用途?(指甲剪、 近物理与生活的距引入新起子、剪刀、钳子、食品夹) 离,激发学习的兴课 (展示观察图片:缝纫机、趣。 抽油机、显微镜)这些物体 也是机械,不过比较复杂,称为复杂机械. 3、创设问题情景: 请用不同的方法把木板中的钉子拔出来?(探究) 要求现场演示(课件演示拔钉子的过程加深印象)
1
探究杠杆 1、 认识杠杆 通过比较它们使用过程通过观察事物和图多媒体演示 的相同点,概括出杠杆的片,丰富学生的感撬石头的撬棒. 特点,由此总结出杠杠杆性认识。 小时侯玩的跷跷板 的定义 活塞式抽水机的手柄 滑动的船浆 (探究)学生分组讨论这些 杠杆有什么共同点?且总结 出 杠杆的特点 2、杠杆的七要素 结合实物要能准确找出理论联系实际,体三点:支点、动力作用点、杠杆的七要素 现从物理走向生活阻力作用点 的理念。 二力:动力;阻力 二臂:动力臂;阻力臂 3、 课件展示几种杠杆的实 物图,画出杠杆的示意图 4、 示范画杠杆的力臂 要求学生举出生活中的杠杆 1、创设问题情景 观察演示小实验,并思考通过这一过渡小实演示:用直尺、双面刀片、杠杆平衡有什么特点? 验,既可以激趣,橡皮擦、硬币组装一个杠 讨论:使杠杆平衡的方又可以降低后面设杆,将直尺调整到平衡状法 计实验的难度。 态。改变硬币的个数及位猜想:杠杆平衡的条件 置,再次调节平衡,由此引学生进行实验验证猜想 培养学生整理数探究杠出 课堂讨论各自的实验结据、分析问题、归杆平衡a什么是杠杆的平衡状态? 果,找出杠杆的平衡条纳结论的能力和交条件 b杠杆的平衡条件是什么? 件。 流合作意识。 2、引导学生按课本提示独学生充分讨论、交流探究立完成探究过程。 结果。 引导学生分析实验结果,找出杠杆平衡条件,且找出不平衡的原因。 课件展示设计表格及结论 课件展示本次课主要内容 说说本节课你学到了什 拓展: 么? 1、 组织学生讨论为什么用学生讨论分析古代中国让学生进一步体会杠杆可以搬运巨大的石人和埃及人是如何利用到物理是有用的。 小结、延料? 杠杆搬运巨大的石料修伸 2、 尽可能多的搜集生活中筑长城和金字塔的?并不同类型的剪刀,利用所学说出从中体会到什么? 知识分析它们在应用时有何不同?
2
3、分析指甲剪是否是杠杆?
2. 杠杆的平衡
【教学目标】
一、知识与技能
知道什么是杠杆,能从常见的工具和简单机械中识别出杠杆;理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂;知道杠杆平衡的条件;能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
二、方法与过程
经历“探究杠杆平衡条件”的过程,参与科学探究活动,体验科学探究的全过程。培养学生的观察力、创造想象力;实验操作能力和数据处理能力;能根据自己制定的分类原则给杠杆分类;学习分类的方法。 三、情感态度价值观
体验科学探究的乐趣,激起学生学习物理的兴趣,培养学生认真、细致和实事求是的科学态度。了解杠杆在我国古代的应用。 【教学难点】
1.设计“探究杠杆平衡条件”的实验方案; 2.力臂的确定. 【教学重点】
探究杠杆平衡条件。 【教学方法】
实验探究,引导创新。 【教学过程】
一、引入新课
同学们,我是阿基米德,已经两千多岁。在两千多年前,我说过“给我一个支点,我可以撬动地球。”两千多年来,我没有将地球撬动,这是事实,这并不是我的错,因为我没有找到一个合适的支点。可是,许多爱嚼舌头的人硬说我是在吹大话,在说谎。我这个两千多岁的人实在受不了这样的委屈。今天,我请大家帮我伸冤,你们愿意吗? 大家有信心吗?
要想帮我伸冤,实际很容易,只需弄清杠杆的平衡条件即可。 二、新授
杠杆是一种古老而简单的机械,许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起,了解机械与人的关系。 (板书)1.认识杠杆
让学生展示自带的杠杆(铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等)并说出其应用及特征。
讨论、归纳各种杠杆的共同特征:
(板书)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。 出示图片:猿人移动石块
3
置疑:古猿要把大石块移动,用木棍捅石块捅不动,谁能想法帮帮它? 置疑:古猿用的木棍是杠杆吗?
铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等是不是杠杆? 置疑:为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方?而不放到离石块远一些的地方?
(板书)2.认识杠杆的几个概念
介绍支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
强调力臂的画法: ·找支点;
·画出动力和阻力的作用线;
·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。 用橡皮、笔、书、直尺设计一个杠杆探究支点在不同位置时动力的大小情况。 结论:动力臂越长、阻力臂越短,越省力;动力臂越短、阻力臂越长,越费力。
所以人们为了用较小的力撬大石块时,就要把支点放到离石块较近的地方,增大动力臂、减小动力。
(1)提出问题大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢?
(板书)3.杠杆的平衡条件
4
(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+L2 ②F1/L1=F2/L2 ③F1-L1=F2-L2 ④F1×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+L2 ③F1-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
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) (板书)4.杠杆的分类
告诉学生分类首先要制定分类原则,然后按原则分类。 无论学生怎样分类,只要符合分类原则,都应充分肯定。 5.作业设计:
在如图所示的实验装置中:
5