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1、杠杆的平衡条件教学设计 【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.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;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。【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,咱们平时吃放用什么来夹食物哪!我们
2、写字用的笔,都是一些简单的机械。还有乘坐的飞机高铁等这些交通工具里也包含的有简单的机械。我们今天就来开始我们的简单机械的学习吧!大家有信心掌握今天的知识吗?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认识杠杆课件展示生活中的杠杆(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:人移动石块问题1:人要把大石块移动,用木棍捅石块捅不动,谁能想法帮帮它
3、? 问题2:人用的木棍是杠杆吗?铁锤、剪刀、轮轴、扳子、钢丝钳、镊子等是不是杠杆?问题3: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。
4、(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力臂的画法 画力臂需注意的几点1.力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到作用点的距离。2.力的作用线是一条直线,没有方向。3.力臂和力的作用线用虚线表示,且力臂的长度应该用大括号标记;垂直的地方应有垂足;支点处用O标记。(板书)4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:F1+L1=F2+L2 F1/L1=F2/L2F1-L1=F2-L2 F1L1=F2L2教师带领学生分析以上猜想,甄别那是明显错误的猜想,如F1+L1=
5、F2+L2 F1-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F1/L1=F2/L2 F1L1=F2L2(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: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 右沉左旋在杠杆两边挂适当钩码,并移动钩码位置,使杠杆在水平位
6、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/NL1/cmF2/NL2/cm123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 (F1L1=F2L2)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) 。