《科学探究:杠杆的平衡条件》教学设计

发布时间:2014-11-19    编辑:教案中心小组    来源:网络&投稿

【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?不管结果如何,我──阿基米德先在这谢谢大家了!

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

(板书)第一节 科学探究:杠杆的平衡条件

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

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

(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/L2④F1×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:

(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左边下倾,这时可以将杠杆右端的螺母向边旋一些,使杠杆水平平衡。

(2)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上的点是等间距的,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆水平平衡?请设计出两种方案。

(1)

(2)

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