四、杠杆教学设计一等奖

义务教育教科书

第十二章简单机械

第1节《杠杆》

教

学

设

计

人民教育出版社

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第十二章

简单机械

第1节

杠杆（第1课时）教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么是杠杆，能从常见工具中辨认出杠杆。

2．能够辨认出支点、动力、阻力，会确定动力臂和阻力臂。

3．通过观察与实验，探究并理解杠杆的平衡条件，并能进行简单计算。

（二）过程与方法

1．通过认识生活中的杠杆、认识杠杆五要素的过程，体会科学抽象的方法。

2．经历探究杠杆平衡条件的过程，学会分析实验现象、寻找数据间规律，从而归纳出实验结论的一般方法。

（三）情感态度与价值观

激发物理兴趣，形成探究思维，有小组合作意识。

二、教学重难点

1．知道什么是杠杆，了解杠杆的五要素；

2．力臂的概念和画法；

3．探究杠杆的平衡条件。

三、教学过程

（一）、情景引入

阿基米德的名言：“给我一个支点和一根足够长的硬棒，我就能撬起整个地球”。显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也激发了学生的求知欲望，从而导入新课。

（二）新课教学

1.学生探究活动：拔钉子

每个学生桌上摆放了各样工具：羊角锤、尖嘴钳、铁棍和铁丝、螺丝刀和小木块等；任务要求：利用其中的一组工具将木板上的钉子拔掉（提示学生注意安全）。并让四位学生上台展示，并且用不同的工具顺利拔出钉子，教师点拨：他们实际上在不知不觉中利用了杠杆的有关知识，适时介绍日常生活中的很多工具（抽水机的手柄、剪刀、缝纫机踏板、食品夹、跷跷板、天平等）都是杠杆，并通过多媒体动画展示他们的工作过程，让学生找出这些工具的共同特征。

学生交流、讨论后得出结论：

①有力的作用，（一个使之转动，一个阻碍它转动）

②能绕固定点转动。

③硬棒（可以是直的，也可以是弯曲的，但必须是硬的）

演示：用长木板绕固定点转动撬一重物。并顺势引出杠杆的定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。

让学生再举一些杠杆的实例(船桨、钓鱼竿、核桃夹等)以巩固对杠杆定义的理解。

2．杠杆的五要素：

在了解杠杆作用之前，先熟悉杠杆的五要素

支点：杠杆绕着转动的点叫支点，用字母O表示。

动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。

阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。

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动力臂：支点到动力作用线的距离，用字母l1表示。

阻力臂：支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示。

为了加强对杠杆五要素的理解，抛出问题

1）支点一定在杠杆上么？

2）动力和阻力的受力物体是谁？作用点在哪里？

3）动力和阻力的作用效果相反，方向如何呢？

4）力臂是指支点到力的作用点的距离还是到力的作用线的距离？

3、画出下面各图的力臂。

教师巡回指导，注意发现比较典型的错误，反馈点拨。然后教师归纳总结，画力臂的步骤：

(1)确定支点；

(2)确定力的作用线；

(3)过支点到力的作用线作垂线；

(4)标垂足，定力臂。

4、探究杠杆的平衡条件

当杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动的状态叫杠杆的平衡。回想跷跷板游戏：两个体重不同的人怎样才能使杠杆在水平位置稳定下来？生：体重大的靠近支点，体重小的远离支点。教师点拨：体重不同，对杠杆的压力也就不同：距支点的位置不同，也就是说力臂不同；可见，力和力臂共同影响了杠杆的平衡，下面我们就来探究杠杆的平衡条件。

1）提出问题：杠杆平衡时，力和力臂之间满足怎样的数量关系呢？

2）猜想假设：

3）器材：杠杆尺、铁架台、钩码一盒（每个钩码50克）

4）设计实验

问题1：杠杆两端的平衡螺母，起什么作用? 问题2：探究时杠杆应处于什么位置？处于该位置有什么好处？

问题3：动力和阻力的大小如何确定？力臂的大小如何测量？

问题4：实验过程中还能否调节平衡螺母？为什么？

5）实验记录表

实验

动力

动力臂

阻力

阻力臂

次数

F1/N l1/cm F2/N l2/m 1

2

3

6）进行实验：

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①把杠杆用细线挂在铁架台上，调节两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(便于测量力臂)。

②给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力。

把支点右边的钩码重力当作动力F1，支点左边的钩码重力当作阻力F2；量出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；把相应的数值填入表中。

③改变力和力臂的数值，再做两次实验。

7）分析论证，得出结论：

杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂

即：F1l1＝F2l2

它的含义：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。

5、随堂练习

1)、（双选）关于杠杆的下列说法中，正确的是（

）

A、支点一定在杠杆上

B、力臂一定在杠杆上

C、动力作用点与阻力作用点一定在支点的两侧

D、作用在杠杆上的两个力总是使杠杆向相反的方向转动

2)画出图中F1和F2的力臂。

ＦＦＡＢＧ(

Ｆ3).如图所示，杠杆上Ｂ点吊一重物，为使杠杆平衡，在Ａ点分别施加方向不同的力Ｆ１Ｆ２Ｆ３，其中最小的力是：

（

）

Ａ：Ｆ１

Ｂ：Ｆ２

Ｃ：Ｆ３

Ｄ：力大小相等

6、课堂小结

7、作业布置：课后习题234 四、教学反思

本节课从激发学生兴趣和求知欲入手，通过学生动手活动、观察、讨论、总结，既能让学生体验成功的喜悦，又培养了学生合作互助的精神，。另外，让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程，有利于培养学生科学探究的能力，整个探究过程全体学生积极参与，动手操作，动脑思考，教师适时点拨，突出学生的主体性和教师的主导性，使学生乐于探究自然现象和物理学道理，也在无形中提高了学生的物理素养。

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