滬科版八年級物理《科學(xué)探究：杠桿的平衡條件》教學(xué)案

1、.第十章機(jī)械與人第一節(jié) 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)：一、知識與技能：1、知道什么是杠桿及其五要素。2、會畫動力臂和阻力臂。3、會對杠桿進(jìn)行分類。 二、過程與方法：通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。三、情感態(tài)度與價值觀：1、培養(yǎng)學(xué)生的評估能力，有評估探究過程和探究結(jié)果的意識。2、培養(yǎng)學(xué)生探索杠桿在日常生活中應(yīng)用的興趣。結(jié)合我國古代勞動人民對杠桿的研究和應(yīng)用實例的介紹，激發(fā)學(xué)生對祖國古代文明的自豪感，進(jìn)而喚起他們對祖國的熱愛。教學(xué)重點(diǎn)：1、知道什么是杠桿及其五要素。2、會畫動力臂和阻力臂。3、通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。教學(xué)難點(diǎn)：1、會畫動力臂和阻力臂。2、會對杠桿進(jìn)行分類

2、。教學(xué)用具：多媒體課件；分組實驗用杠桿，鉤碼（共組）；剪刀，硬紙片；鉗子，鐵絲；核桃鉗，核桃；羊角錘，鐵釘，木塊；水桶兩只，簡易扁擔(dān)；帶蓋酒瓶，開瓶器等。教學(xué)過程：一、創(chuàng)設(shè)情境，引入課題：1、 師：（師生問好后）同學(xué)們平常學(xué)習(xí)挺緊張的，下面我們一起來通過一段視頻放松一下好不好？視頻播放：海爾哥哥在火山島上利用杠桿把巨石推到懸崖下。2、 生：觀看視頻，思考原因。3、 師：與大力士相比，海爾哥哥是弱小的，但他卻借助一根普通的木棒獲得了巨大的力量。大家知道嗎？這根普通的木棒此時就成了人們常用的一種機(jī)械，我們把它叫作杠桿！接下來，就讓我們一起來認(rèn)識一下杠桿吧！板書：第一節(jié) 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件 一

3、、認(rèn)識杠桿二、自主學(xué)習(xí)與合作共建：（一）認(rèn)識杠桿1、師：在生產(chǎn)、生活中，人們常常需要借助機(jī)械來完成一些特定的任務(wù)。從天上的飛機(jī)、海中的輪船到公路上的汽車，從工廠中的機(jī)床、工地上的起重機(jī)到家里的剪刀，都是人類發(fā)明的機(jī)械。今天，我也帶來一些機(jī)械，大家注意觀察！演示：（1）核桃鉗夾碎核桃（2）鉗子掐斷鐵絲（3）剪刀剪開硬紙片。剛才同學(xué)們看到的工具雖然用途不同、形狀各異，但卻有著共同的特點(diǎn)，請同學(xué)們結(jié)合著實物與圖片上展示的物體思考：這些機(jī)械到底有著怎樣的共同特點(diǎn)？2、生：觀察、思考，嘗試發(fā)現(xiàn)共同的特點(diǎn)。(大約1分鐘)3、師：哪位同學(xué)愿意把自己的發(fā)現(xiàn)與大家分享？4、生：部分學(xué)生展示發(fā)現(xiàn)，其它學(xué)生聽講、思

4、考。5、師：（一些鼓勵、肯定的話語如：嗯、很好、棒極了等）剛才這幾位同學(xué)太棒了，給他們來點(diǎn)掌聲！硬棒、使用時受到動力和阻力的作用、繞著一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動是這些機(jī)械的共同特點(diǎn)！物理學(xué)中，這種在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒就稱為杠桿。杠桿雖然簡單，但用途十分廣泛。（板書杠桿的概念）6、師：圖片展示更多的杠桿讓學(xué)生觀察。7、師：為了更深入的研究杠桿，我們需要了解與杠桿相關(guān)的一些概念；圖10-2是從眾多杠桿中抽象出來的理想模型。當(dāng)然在實際運(yùn)用中也能發(fā)現(xiàn)他的影子。下面給1分鐘的時間，請同學(xué)們認(rèn)真觀察圖片、閱讀文字！圖片及文字展示圖102；在黑板上板書：2、五要素：支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂、阻力臂。哪位同學(xué)

5、給大家讀一讀？8、師：下面我們一起來練一練畫力臂；展示”即學(xué)即練”。9、生：完成題目；展示答案。10、師：簡單評價；如何畫力臂呢？請看我給同學(xué)們的總結(jié)。圖片及文字展示：如何畫力臂：（1）先找杠桿的支點(diǎn)；（2）沿力的方向畫出力的作用線（力的作用線即從力的作用點(diǎn)起沿力的方向所畫的直線，一般用虛線，必要時進(jìn)行正向或反向延長）；（3）從支點(diǎn)向力的作用線作垂線；（4）用大括號（或雙箭頭）標(biāo)注力臂。（二）杠桿的平衡1、師：（調(diào)節(jié)使杠桿在水平位置平衡）請同學(xué)們看著講臺上的杠桿！當(dāng)杠桿在動力和阻力的作用下靜止時，我們就說此時杠桿處于平衡狀態(tài)。在生產(chǎn)、生活實踐中，人們常利用杠桿的平衡解決問題，如利用杠桿的平衡制

6、造稱量物品的天平。同學(xué)們知不知道用扁擔(dān)挑水的事情？它就是杠桿平衡的一具體利用。恰巧，老師制作了一簡易扁擔(dān)，哪位愿意上臺來體驗一下？2、生：一生上臺體驗其他學(xué)生觀察。3、師：（學(xué)生挑起水桶在水平位置靜止時）當(dāng)我往其中一水桶里再注入一些水（注水），要讓杠桿再次在水平位置平衡，應(yīng)該怎么做？請其他同學(xué)注意觀察動力、動力臂，阻力、阻力臂都發(fā)生了什么改變？4、生：展示發(fā)現(xiàn)。5師：同學(xué)們看到，剛才力和力臂都發(fā)生了改變。那么，杠桿平衡時動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系呢?這就是我們接下來要探究的問題！請同學(xué)們參考剛才的提示進(jìn)行大膽的猜想吧！6、生：猜想杠桿平衡需要滿足的條件。（大約1分鐘）7、師

7、：哪位同學(xué)愿意把自己的猜想與大家分享？8、生：展示猜想。9、師：（在黑板旁側(cè)板書猜想）這幾位同學(xué)的表現(xiàn)太出色了，給予掌聲鼓勵！有了猜想，離真理又近了一步！我們?nèi)绾巫C明自己的猜想是正確的呢？（由學(xué)生回答引出實驗探究）10、師：請同學(xué)們看著自己桌上的裝置，我們就用它來探究杠桿的平衡條件。實驗前，需要同學(xué)們通過調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母使杠桿在水平位置靜止，杠桿在自身重力的作用下平衡，這樣做的好處是我們可以從杠桿上直接讀出力臂，大家可以簡單思考一下原因；兩邊懸掛的鉤碼產(chǎn)生的豎直向下的拉力作為動力和阻力，這個裝置中，動力和阻力沒有嚴(yán)格的區(qū)分；實驗時，分別改變支點(diǎn)兩邊懸掛鉤碼的個數(shù)和懸掛位置，探究杠桿平衡時動力

8、、動力臂和阻力、阻力臂之間的關(guān)系；下面請同學(xué)們以小組為單位進(jìn)行實驗，實驗過程中注意：（1）組內(nèi)同學(xué)密切配合，往杠桿上懸掛鉤碼時、改變鉤碼個數(shù)和懸掛位置時，要用手扶好杠桿，防止杠桿翻轉(zhuǎn)（2）注意正確記錄數(shù)據(jù)。11、生：以小組為單位進(jìn)行實驗。（教師在教室內(nèi)巡視指導(dǎo)，大約3分鐘）12、師：請完成實驗的小組和其他小組交流你們的結(jié)論！(約2分鐘)13、師：大家都完成了嗎？哪一組的同學(xué)把你們的實驗成果給大家展示一下？14、生：展示實驗成果（大約3組）。15、師：其他小組的結(jié)論與他們一樣嗎？（生答）你們真是太棒了！這樣我們就發(fā)現(xiàn)了杠桿平衡的條件。板書：杠桿平衡的條件：動力x動力臂=阻力x阻力臂，即F1l1=

9、F2l2。16、師：請同學(xué)們對自己的實驗進(jìn)行評估：實驗過程是否合理？結(jié)論是否可靠？結(jié)論與猜想是否有差異？還有進(jìn)一步的改進(jìn)措施嗎？（三）杠桿的運(yùn)用1、師：杠桿雖然簡單，但應(yīng)用卻十分廣泛。再復(fù)雜的機(jī)械也是由簡單機(jī)械組成。我國應(yīng)用杠桿的歷史悠久：圖片展示：（a）舂（b）桔槔；如今，在我們的生產(chǎn)、生活中杠桿仍大量使用：圖片展示：課本圖105。我們使用杠桿就是要利用它的長處。那么，杠桿的運(yùn)用有幾種情況呢?請同學(xué)們結(jié)合杠桿的平衡條件，依據(jù)導(dǎo)學(xué)案完成對該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。2、生：進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。（教師在教室內(nèi)巡視幫助學(xué)困生，大約4分鐘）3、師：哪組的同學(xué)與大家分享一下自學(xué)成果？4、生：展示自學(xué)成果。5、師：其他

10、組的答案與他們一樣嗎？（生答）嗯，總結(jié)的非常好！下面我們通過圖片進(jìn)一步了解一下吧！圖片展示：（1）省力杠桿費(fèi)距離(2)費(fèi)力杠桿省距離。大家發(fā)現(xiàn)沒有，機(jī)械也并非都是優(yōu)點(diǎn)：無論哪一類杠桿都各有特長，運(yùn)用時應(yīng)揚(yáng)長避短！其實，人的身體里也有一些杠桿！請大家在課下閱讀“信息窗”及“交流與討論”的內(nèi)容，完成要求的任務(wù)。三、知能應(yīng)用1、師：學(xué)以致用！一起來看看下面的題目該怎么解決吧？幻燈片展示題目：用道釘撬來撬鐵路枕木上的道釘，阻力F2為1500N，O到A的距離為1.5m，估算道釘撬所用最小動力F1。2、生：完成題目，相互交流。（師在教室內(nèi)巡視）3、師：誰把答案展示一下？4、生：展示答案。 5、師：評價學(xué)生

11、完成情況。四、課堂小結(jié)1、師：新課結(jié)束了，同學(xué)們都學(xué)到了哪些知識，還存在哪些疑惑？誰來說一說？2、生：暢談收獲與疑惑！3、師：幻燈片展示本節(jié)所學(xué)。五、診斷評價1、師：學(xué)的咋樣？自我檢測一下吧！請同學(xué)們完成導(dǎo)學(xué)案上檢測題部分的第1、3、4、5、6、8題。2、生：完成題目。3、師：投放答案，學(xué)生對照進(jìn)行評價。板書設(shè)計： 101 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件一、認(rèn)識杠桿 二、杠桿的平衡1、定義：條件：2、五要素：（1）支點(diǎn)O三、杠桿的運(yùn)用（2）動力F11、省力：(3)阻力F22、費(fèi)力：(4)動力臂l13、等臂：(5)阻力臂l2第十章機(jī)械與人第一節(jié) 科學(xué)探究：杠桿的平衡條件導(dǎo)學(xué)案 一、認(rèn)識杠桿請同學(xué)們認(rèn)真

12、觀察實物及圖片，嘗試寫出它們的共同特點(diǎn)：1、 2、 3、 二、杠桿的平衡1、猜想與假設(shè)：杠桿的平衡需要滿足什么條件?杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力阻力臂之間存在怎樣的關(guān)系呢？請同學(xué)們根據(jù)提示，大膽寫下你的猜想吧！（1） （2） （3） （4） （5） 2、數(shù)據(jù)記錄：實驗數(shù)據(jù)記錄表格實驗序號動力F1 /N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m123實驗結(jié)論：杠桿的平衡條件： 。三、杠桿的運(yùn)用理論分析：由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知：當(dāng)l1> l2時，必須有F1 F2（選填“>”，“<”，或“=”），才能讓杠桿平衡，此時杠桿為 杠桿（選填“省力” 、“費(fèi)力” 、“等臂”

13、）； 當(dāng)l1<l2時，必須有F1 F2（選填“>”，“<”，或“=”），才能讓杠桿平衡，此時杠桿為 杠桿（選填“省力” 、“費(fèi)力” 、“等臂”）； 當(dāng)l1=l2時，則有F1 F2，杠桿既不省力，也不費(fèi)力，被稱為等臂杠桿。四、知能應(yīng)用：A用道釘撬來撬鐵路枕木上的道釘，阻力F2為1500N，O到B點(diǎn)的距離為30cm,O到A的距離為1.5m，估算道釘撬所用最小動力F1。B五、評測練習(xí)：1、從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫 。2、有一根重力為G的均勻粗細(xì)的木棒放在水平地面上，稍抬起一端，所需的力為 。3、把重為2N和12N的物體分別掛在杠桿的兩端，杠桿平衡時，兩力臂長度之比為 。4、請畫出F1與F2的力臂：5、下列關(guān)于杠桿的說法中正確的是（ ）A、杠桿必須是一根直棒 B、杠桿不一定要有支點(diǎn)C、杠桿可以是直的，也可以是