科學(xué)探究杠桿作用

1、“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”教學(xué)設(shè)計(jì)【課型】新授課【課時(shí)】一課時(shí)【課標(biāo)要求】1.通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)使用簡(jiǎn)單機(jī)械改變力的大小和方向。2.了解機(jī)械使用的歷史發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用。3.通過閱讀了解人類利用機(jī)械的歷史，寫一篇小論文?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能：知道什么是杠桿，了解杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂等概念，理解杠桿平衡條件。2.過程與方法：通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，歸納得出杠桿平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力、分析解決問題能力，以及學(xué)生之間合作學(xué)習(xí)能力等。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：利用我國(guó)古代對(duì)杠桿的巧妙應(yīng)用，進(jìn)行民族自豪感教育；通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的興趣

2、、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】探究杠桿平衡條件?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】（1）力臂的確定 （2）設(shè)計(jì)探究杠桿平衡的方案。【評(píng)價(jià)任務(wù)設(shè)計(jì)】1.檢查學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備情況，設(shè)計(jì)知識(shí)鋪墊練習(xí)，搶答。2.杠桿概念，設(shè)置“你學(xué)會(huì)了嗎”當(dāng)堂練習(xí)，采用課堂即時(shí)評(píng)價(jià)。3.杠桿的五要素，設(shè)置“試一試”，當(dāng)堂板演，暴露問題。4.探究杠桿平衡條件，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)“思考題及展示你的才能”鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考完成、然后班級(jí)分享。5.目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)，主要采用課堂觀察、及時(shí)反饋交流的形式。同時(shí)設(shè)計(jì)當(dāng)堂達(dá)標(biāo)試題，當(dāng)堂完成，小組討論，班級(jí)分享?！窘谭ㄔO(shè)計(jì)】討論法、探究實(shí)驗(yàn)法、猜想法、歸納法、合作法、閱讀自學(xué)法、反駁法等?！窘虒W(xué)工具】杠

3、桿（帶刻度）、支架、鉤碼、線、剪刀、開瓶器、木棍、釘錘、多媒體光盤等。教學(xué)過程設(shè)計(jì)知識(shí)鋪墊1.物體處于平衡狀態(tài)是指狀態(tài)或狀態(tài)。2.請(qǐng)分別做出圖1中點(diǎn)A和點(diǎn)B到直線L的距離。 （圖略）【情景導(dǎo)入】大屏幕投出古代埃及人民搬運(yùn)石塊的圖。問：如何搬上200多噸的石塊呢？（作為七大奇跡的金字塔，它的建造多年來是個(gè)謎，在沒有現(xiàn)代工具的條件下，利用杠桿也許是當(dāng)時(shí)采用的方法之一）活動(dòng)設(shè)計(jì)：演示自制杠桿，用50克的鉤碼吊起一個(gè)鉛球。鉛球代表巨大的石塊，鉤碼代表人的拉力，學(xué)生演示小小的鉤碼能吊起鉛球?；蛘邆€(gè)頭不同的兩學(xué)生進(jìn)行“壓杠比賽”，設(shè)疑，激發(fā)興趣，引入新課?！咎骄啃轮浚ㄒ唬┱J(rèn)識(shí)杠桿學(xué)生活動(dòng)1：實(shí)驗(yàn)探究杠桿

4、的共同特征。讓學(xué)生觀察自帶的工具(杠桿)，并且認(rèn)真觀察課本圖9-1中的各種杠桿，并通過討論，說出它們的共同特征。得到杠桿概念：在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫杠桿。你學(xué)會(huì)了嗎？下面有關(guān)杠桿的說法正確的是（）A.杠桿必須是直的B.杠桿一定是一根木棒C.杠桿可以是彎的D.以上說法都不對(duì)。學(xué)生活動(dòng)2：認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念。觀察與思考請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察課本圖9-2（a）（b），并且仔細(xì)閱讀圖下面的文章，在弄清楚概念的基礎(chǔ)上；回答：1.“O”表示杠桿的。2.“F1” 表示杠桿受到的，“F2” 表示杠桿受到的。3、“L1” 表示，“L2” 表示。友情提示：力的作用線：經(jīng)過力的作用點(diǎn)，沿力的方向所作的

5、直線。動(dòng)力作用線：經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)，沿動(dòng)力方向所作的直線。阻力作用線：經(jīng)過阻力作用點(diǎn)，沿阻力方向所作的直線。試一試：1.如圖1（圖略）所示，下列關(guān)于力臂的說法正確的是（）A.OB是阻力臂B.OA是動(dòng)力臂C.BE是阻力臂D.OD是動(dòng)力臂2.畫出圖2（圖略）中力F1和F2的力臂。（二）杠桿的平衡條件學(xué)生活動(dòng)3：探究杠桿的平衡條件【創(chuàng)設(shè)情景】課件展示，大人和小孩推門比賽。（漫畫）學(xué)生產(chǎn)生我要探究的欲望?！咎岢鰡栴}】杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？大膽猜想：師：對(duì)于杠桿平衡的問題，同學(xué)們不妨開動(dòng)自己的大腦大膽的猜想一下：力與力臂之間可能是什么關(guān)系？有多少種可能情況？請(qǐng)前后四位

6、同學(xué)為一個(gè)小組討論一下，將所有可能的關(guān)系都找到。學(xué)生討論，舉手搶答。教師也可以與學(xué)生一起參與猜想并要求發(fā)言，最后將各種猜想都體現(xiàn)在板書上。反駁（排除錯(cuò)誤）師：同學(xué)們的猜想是否正確呢？請(qǐng)同學(xué)們?cè)俸献鳎ㄓ懻摚┮淮危瑸榱吮阌谟懻?，我們分成兩大組：這一邊的同學(xué)為一組，討論猜想中的“和、差”部分;這一邊的同學(xué)為一組，討論猜想中的“積、商”部分；學(xué)生討論，舉手搶答，反駁排除錯(cuò)誤的等式。師：同學(xué)們的猜想經(jīng)過同學(xué)們反駁排除還有三個(gè)等式，那么這三個(gè)等式是否都成立呢?物理學(xué)中非常重視探究實(shí)驗(yàn)的方法研究問題，今天我們就用實(shí)驗(yàn)法驗(yàn)證同學(xué)們的猜想是否正確？猜想結(jié)果預(yù)設(shè)：五個(gè)關(guān)系式：F1L1=F2L2F1+L1=F2+L

7、2F1-L1=F2-L2F1/L1=F2/L2F1/F2=L1/L2教師評(píng)價(jià)：日常生活中兩個(gè)量的相加或相減，其單位必須相同，因此加減不合理。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)完成后，至少請(qǐng)二組同學(xué)到講臺(tái)上匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案.討論最佳方案。討論:1.為什么杠桿的平衡位置確定在水平位置？難道傾斜的杠桿不算平衡?（方便讀出力臂的值.）2.鉤碼掛上后，怎樣調(diào)節(jié)杠桿平衡？（移動(dòng)鉤碼位置）3.為什么要做三次實(shí)驗(yàn)?zāi)?4.杠桿的兩端哪是動(dòng)力，哪是阻力？（都行）友情提示：（1）做實(shí)驗(yàn)前，首先調(diào)節(jié)兩端螺母使杠桿處于水平平衡。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一只手往上掛鉤碼的同時(shí)，另一只手抓住杠桿，以免杠桿失去平衡，使懸掛的鉤碼掉落。（3）如圖3所示，懸掛鉤

8、碼后，只能調(diào)節(jié)鉤碼位置使其平衡（不能調(diào)節(jié)螺母）。（4）若左邊鉤碼看做動(dòng)力F1，則右邊鉤碼看做阻力F2;杠桿水平平衡后，動(dòng)力臂L1和阻力臂L2分別是杠桿上的一部分。（5）每個(gè)鉤碼重力為0.5N，杠桿每個(gè)格表示1厘米。【自主探究，合作嘗試】研究杠桿的平衡條件：（表格略）1.把你們得到的數(shù)據(jù)填入上表。2.對(duì)你們的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，再跟猜想對(duì)照你會(huì)到什么結(jié)論？3.和其他小組討論交流，看看你們的結(jié)論是否一致？是否有充足的理由說明你的結(jié)論是正確的？你得到的結(jié)論是：。為了使數(shù)據(jù)真實(shí)有效，教師隨機(jī)抽出4個(gè)小組，每組取出一組數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納，依次排除錯(cuò)誤的猜想，從中得出正確的結(jié)論。結(jié)論：

9、動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂。思考題：杠桿水平平衡的基礎(chǔ)上1.在動(dòng)力和阻力上各加一個(gè)鉤碼，杠桿還能平衡嗎？2.增加（或減?。┫嗤瑒?dòng)力臂和阻力臂，杠桿還能平衡嗎？要求學(xué)生先獨(dú)立思考，然后同組討論，展示小組討論結(jié)果。展示你的才能：1.兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上，恰好平衡，此時(shí)（）A.兩個(gè)小孩的重一定相等B.兩個(gè)小孩到支點(diǎn)的距離一定相等C.兩個(gè)小孩的重與各自力臂的乘積相等D.以上說法都不對(duì)2.如圖4所示，用力向下壓長(zhǎng)棒撬起一塊大石頭，_對(duì)長(zhǎng)棒的力是動(dòng)力，動(dòng)力的作用效果是使長(zhǎng)棒_針轉(zhuǎn)動(dòng)圖中若用豎直向下的力F壓長(zhǎng)棒時(shí)，大石頭未撬動(dòng)可把墊著的小石塊移到離大的石塊更_些，會(huì)更有利于撬動(dòng)大石頭?！菊n堂小結(jié)】設(shè)計(jì)問題：1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你了解了杠桿的平衡條件了么？2.你了解了研究杠桿平衡條件的方法了嗎？（通過提問方式引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本節(jié)主要知識(shí)及學(xué)習(xí)活動(dòng)，養(yǎng)成學(xué)習(xí)總結(jié)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，發(fā)揮自我評(píng)價(jià)的作