四、杠杆教学教案设计

探究杠杆平衡条件实验教案

一、教材分析

探究杠杆的平衡条件实验是人教版初中物理八年级下册第12章第1节《杠杆》第二课时的内容。该实验是杠杆五要素的扩展，也是后面滑轮、轮轴等其他简单机械的基础，是力学知识的延伸。通过本节的学习，继续向学生渗透从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念。八年级学生已经学习了有关力的知识，对于力、平衡等概念、天平的调节已比较熟悉，上一课时已经掌握了杠杆的五要素，对杠杆有了初步的认识，同时该阶段的学生对探究和处理信息的基本能力已经初步形成，这些都为学习本节做好了铺垫。

二、教学目标

1. 知识与技能

（1）知道什么是杠杆的平衡。

(2) 知道影响杠杆平衡影响的因素

（3）能动手探究并归纳总结出杠杆的平衡条件。

（4）能初步运用杠杆的平衡条件来分析问题。

2．过程与方法

（1）学生通过小实验来体验什么是杠杆的平衡。

（2）学生在体验的基础上猜想杠杆平衡的条件，通过实验方案的设计和交流，自主实验并共同分析实验数据来获得结论，学生通过课堂活动初步感受科学探究的过程和方法。

（3）学生通过尝试在分析数据并获得结论的过程中，学生提高了分析归纳的能力。

3．情感态度价值观

（1）学生通过课堂学习和实践探究激发了对物理学习的兴趣，初步养成实事求是的科学态度和认真踏实的学习习惯。

（2）学生通过猜想、谈论、实践，逐步养成主动思考，积极探索的科学精神

以及与人协作，积极向上的团队精神。

三、重

点：“探究杠杆平衡条件”的过程。

四、难点：根据实验数据得出杠杆的平衡条件

五、教具仪器：

弹

簧

测力计、钩码、带有刻度的杠杆、铁架台等。

六、教法：

采用科学探究实验的7个要素的探究方法进行教学，以学生为主体，教师进行必要的引导，让学生自行设计实验、动手实验、总结反思实验。

七、教学过程

1.[引入]：通过练习画图回顾旧知，从而引入在杠杆的使用中，平衡状态是一种非常重要的状态

[设疑]：杠杆的平衡状态是指什么状态？

学生通过观察杆秤、天平和跷跷板的图片，再结合前面学***衡知识，交流思考，总结出杠杆的平衡状态是指保持静止或保持匀速转动状态。

2.学生活动一：感知影响杠杆平衡的因素

学生利用直尺、课本、橡皮擦等文具，两位同学合作，将课本竖直放立在课桌上，再将直尺放在书上端，手握住直尺，将橡皮擦放在直尺的一端，另一端放上质量不同的橡皮擦，并左右调节直尺在书上的位置，观察到直尺可以保持平衡，引导学生猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂的长短有关。

3.学生活动二：探究杠杆平衡的条件

（1）、提出问题

根据活动一让学生大胆提问：影响杠杆平衡的各个因素存在怎样的关系才会让杠杆保持平衡呢？

（2）、猜想与假设

现在我想请同学们猜想一下，动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2之间要满足什么关系，才能使杠杆平衡。

教师记录，学生的回答主要有：

F1×L1=F2×L2 F1/L1=F2/L2

F1＋L1=F2+L2不同物理量不能相加减，故排除；

F1×L2=F2×L1等

我们得出了那么多猜想，同学们可以在实验中，自己得出结论，究竟哪一个猜想才是正确的。

（3）、设计实验

在实验中我们需要测量那些物理量？（动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2）把这四个数据测出来，就可以得到他们之间的关系了是吗？测量这些物理量我们需要那些实验器材呢？（弹簧秤、钩码、铁架台、杠杆）

接下来请学生利用手边的实验器材自主设计实验步骤并展示成果

解读一学生的实验步骤，其他同学发现了一些问题：

实验前没有使杠杆在水平位置调平？为什么要实验前使杠杆在水平位置平衡？天平怎么调节平衡的？（左高左调、右高右调）那我们杠杆调节平衡螺母和天平一样，走高端。 应改变钩码的数量和位置重复实验

实验时使杠杆再次在水平位置平衡？

动力臂、阻力臂该如何测量呢？

（4）、进行实验

现在就请各组同学根据我们设计的实验方案，利用桌上器材进行实验，实验过程中大家要注意要进行交流与合作。老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。完成实验后请各组汇总实验数据，填写实验报告。

（学生进行实验）（教师下去指导实验）

教师收集几组数据与学生共同验证猜想

实验次数

1 2 3 （5）、分析与论证

F1/N

L1/cm

F2/N

L2/cm

现在请同学们对自己的实验数据表格进行分析，请1-2组的同学代表分享他们的实验数据并分析论证实验数据，找到数据之间的关联性，

（6）、得出结论

最终得出的结论是：要使杠杆平衡，必需满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2）

（7）、评估交流

实验做完了，大家能知道实验过程中应该注意哪些问题呢？交流思考

杠杆是否真的在水平位置平衡了。

（1）

为什么要求在杠杆两侧不同位置挂不同数量的钩码，并多次重复实验呢？

（2）

如果不用钩码而用弹簧测力计进行实验，应注意什么问题？这三个位置的拉力会变化吗？

（3）

实验过程中可以在杠杆一侧多个位置挂上钩码，使杠杆一侧出现多个力多个力臂吗？这种情况力与力臂又是怎样的关系呢？

4.学生活动三：自主练习

学生自主完成导学案上的例题，利用杠杆的平衡条件解决实际问题，教师巡视指导、培优辅差。

板 书

探究杠杆平衡条件

一、回顾旧知：

二、 1.杠杆的平衡状态：

2.影响杠杆平衡的因素：

三、

探究杠杆的平衡条件

1.提出问题

2.猜想与假设

3.设计实验

4.进行实验

5.分析论证

6.得出结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2）

7.评估交流

实验次数

1 2 3 F1/N

L1/cm

F2/N

L2/cm