人教課標實驗版九年級力和機械杠桿“百校聯(lián)賽”一等獎

《杠桿》教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)課學(xué)習(xí)的是人民教育出版社義務(wù)教育課程標準實驗教科書《物理》九年級第13章第4節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)課由杠桿、杠桿的平衡條件、杠桿的應(yīng)用三部分組成。杠桿的知識是簡單機械的重要內(nèi)容之一，是認識其他簡單機械的基礎(chǔ)。教材編寫的主要特點如下：1．充分體現(xiàn)“從生活到物理，從物理到社會”的課程理念 本課選用的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生日常生活聯(lián)系緊密，能夠讓學(xué)生感受到物理就在我們的身邊，物理不僅有趣，而且非常有用。2．所提供的教學(xué)內(nèi)容有利于學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)。二、教學(xué)對象分析1．學(xué)生的年齡特點和認知特點九年級的學(xué)生正處在青少年時期，具有強烈的好奇心，較強的觀察能力，善于形象直觀思維，初步了解了矛盾對立統(tǒng)一的辯證思維規(guī)律，正處于邏輯思維能力發(fā)展的最佳時期。此時的學(xué)生盡管具有了一定的邏輯思維能力，但缺乏歸納總結(jié)能力和邏輯思維能力的培養(yǎng)，完全利用符號（包括文字）學(xué)習(xí)知識并解決問題還存在著一定的困難，有效的做法是將符號（包括文字）所表達的知識激活，使其變成直觀形象、生動、鮮活的畫面或結(jié)合生活實例呈現(xiàn)出來。2．在學(xué)習(xí)本課之前應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識和基本技能通過八年級物理學(xué)習(xí)，應(yīng)對重力、彈力、摩擦力有了初步的認識，應(yīng)具備了一定的實驗探究能力并掌握了多種物理研究方法，應(yīng)具備一定的邏輯思維能力，也經(jīng)歷了一些杠桿的體驗，但并不明白其中的科學(xué)道理。三、教學(xué)目標課程標準對本節(jié)課的要求是：通過實驗探究，學(xué)會使用簡單機械改變力的大小和方向。根據(jù)課程標準的要求和本節(jié)教材內(nèi)容,以及學(xué)生的特點確定本節(jié)的教學(xué)目標如下:1．知識與技能（1）認識杠桿，能說出實際生活中杠桿的應(yīng)用。（2）理解杠桿的平衡條件，會用杠桿平衡條件解決簡單的杠桿問題。（3）知道杠桿的應(yīng)用。2．過程與方法（1）通過觀察和實驗，了解杠桿的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)觀察能力、分析和概括能力．（2）通過探究杠桿的平衡條件，培養(yǎng)實驗?zāi)芰Γ?．情感態(tài)度與價值觀（1）通過了解杠桿的應(yīng)用，進一步認識物理是有用的，提高學(xué)習(xí)物理的興趣，并有應(yīng)用杠桿知識解決生活實際問題的意識。（2）通過探究杠桿的平衡條件，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。四、教學(xué)重點、難點及解決方法（一）教學(xué)重點、難點1.重點（1）認識杠桿。（2）杠桿的平衡條件。（3）杠桿的應(yīng)用。2.難點力臂的概念（二）解決方法1.認識杠桿認識杠桿概念的關(guān)鍵是理解杠桿的五個要素，可以從生活中已有的杠桿體驗入手，引出杠桿是一根能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，通過對生活中多種杠桿要素的分析來突出重點。2.杠桿的平衡條件。杠桿的平衡條件的關(guān)鍵是如何得出動力×動力臂=阻力×阻力臂。采用分組方式探究杠桿的平衡條件，讓學(xué)生通過生活中常見杠桿的實例反復(fù)應(yīng)用來突出重點。3.杠桿的應(yīng)用掌握杠桿應(yīng)用的關(guān)鍵是根據(jù)杠桿平衡條件對杠桿進行分類?？上葟?fù)習(xí)杠桿平衡條件，再通過用杠桿平衡條件分析生活中常見三類杠桿的特點，然后總結(jié)杠桿的分類，最后列舉各類生活中各類杠桿常見的實例，讓學(xué)生分析他們在實際中的應(yīng)用來突出重點。4.力臂的概念理解力臂概念的將辯論關(guān)鍵是理解力作用線的概念，可通出示幾種典型杠桿力的作用線的實例，再畫出力臂來突破難點。五、教學(xué)課時 2課時六教學(xué)過程第一課時（一）創(chuàng)設(shè)情景，走進物理出示生活中經(jīng)常使用的工具（例如扳手、羊角錘、訂書機等)、生產(chǎn)中常見的機械(如吊車、推土機、汽車、飛機、輪船等)。學(xué)生討論他們的用途。歸納總結(jié)：小的機械可以方便我們的生活，大的機械可以大大提高生產(chǎn)效率，生活和生產(chǎn)中的這些機械和工具實質(zhì)上都是利用了“杠桿”的知識。（展示課題）（二）觀察現(xiàn)象，分析本質(zhì)1．杠桿演示：出示瓶起子、剪刀等實物，請學(xué)生觀察并請一名同學(xué)演示操作使用．觀察：觀察撬棒、蹺蹺板、抽水機（圖片、影視或動畫）)總結(jié)：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿(1ever)．討論：除了同學(xué)們剛才已經(jīng)看到的以外，還了解生活中有哪些物體在使用時也是杠桿嗎?可展示鉗子、鑷子、剪指甲用的指甲、縫紉機踏板、汽車腳踩的剎車、農(nóng)村挑水時用的扁擔、我們吃飯用的筷子、實驗室常用的天平都是杠桿． 分析：我們的生活中用到杠桿的地方實在是太多了．從同學(xué)們舉出的這許多的例子中，大家分析：(1)為什么杠桿必須是根“硬”棒?(2)杠桿必須是“直”棒嗎?同學(xué)們可以先討論．歸納：如果杠桿不“硬”，在力的作用下它將很容易發(fā)生形變，不能工作，因此杠桿必須是硬棒；杠桿定義中的硬棒指的是“不易變形的物體”，所以杠桿不一定是直棒，其形狀可各異．一根硬棒能成為杠桿必須滿足兩個條件：一是要有力的作用，二是能繞著固定點轉(zhuǎn)動．缺少任何一個條件，硬棒就不能成為杠桿了．2．杠桿的五個要素觀察：出示用撬棒撬石頭．（可利用圖片、影視、動畫）講解：教師在黑板上畫出撬棒的杠桿示意圖，引導(dǎo)學(xué)生按撬棒的實際使用情況找出杠桿的三點、兩力、兩臂，并在介紹各概念的同時，規(guī)范地在杠桿示意圖上標出三點、兩力及兩臂．支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點O．動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1．阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2．動力作用點：A阻力作用點：B動力臂：從支點到動力作用線的距離l1．阻力臂：從支點到阻力作用線的距離l2．練習(xí)：找出下列各圖中的杠桿，并畫出杠桿的示意圖．(學(xué)生練習(xí)，教師巡視指導(dǎo))歸納：教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出杠桿示意圖的一般畫法?。 首先將實物杠桿簡化，即把杠桿按原樣簡化成線段、折線或曲線；然后按杠桿的實際工作情況畫出支點，確定動力作用點和阻力作用點；最后畫出動力、阻力及動力臂和阻力臂．強調(diào)：力臂的畫法畫力臂的時候，應(yīng)是支點到力的作用線的距離，而不是支點到力的作用點的距離．）畫力臂的方法①找支點②作出力的作用線③過支點作力的作用線的垂線。（三）實驗探究，得出結(jié)論探究杠桿的平衡條件同學(xué)們對杠桿已經(jīng)有了一定的認識，我們通常使用杠桿都是在杠桿平衡或非常接近平衡的條件下使用的，當杠桿在動力和阻力作用下靜止時，我們就說杠桿平衡了．1.猜想和假設(shè)通過開門比賽來引起杠桿平衡條件的思考。請出班里同學(xué)們公認的大力士和一名力氣小的同學(xué)(或一名小女生)進行比賽．結(jié)果力氣小的同學(xué)贏了．思考在生活中我們要移動一個較重的物體時，單靠兩只手無法實現(xiàn)的時候，就會想到利用工具，用較小的力來移動較重的物體．這和今天推門比賽中小力氣的人與大力士抗衡應(yīng)該是一個道理，從比賽的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，杠桿平衡時不僅和力的大小有關(guān)系，還和力的作用點和力臂的大小有關(guān)系．你們認為杠桿平衡時，動力、動力臂與阻力、阻力臂之間有什么關(guān)系呢?大家可以大膽猜測．2.實驗設(shè)計各小組設(shè)計實驗方案注意（1）首先調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時在水平位置平衡，此時杠桿的平衡位置是水平位置，掛上鉤碼再次平衡后，力臂落在杠桿上，支點和力的作用點的距離就是力臂的大小，非常容易測量。（2）可以采用兩邊掛鉤碼和一端掛鉤碼，在一端用彈簧秤。使用彈簧秤一定要使彈簧秤豎直向上。3.分組進行實驗(1)首先調(diào)節(jié)杠桿的平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時在水平位置平衡。(2)在杠桿的左右兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼的位置，使杠桿在水平位置再次平衡．(3)根據(jù)鉤碼的質(zhì)量，分別算出左右兩端鉤碼受到的力F左、F右，若將左邊的力叫動力，則杠桿的動力F1＝F左，阻力F2=F右．量出杠桿平衡時的動力臂l1和阻力臂l2，填入表格．(4)改變鉤碼個數(shù)或改變鉤碼在杠桿上的位置繼續(xù)實驗，再做兩次并分別將數(shù)據(jù)記下．(5)分析實驗數(shù)據(jù)，比較動力×動力臂和阻力×阻力臂的值.4.總結(jié)交流 各小組匯報實驗結(jié)果。教師引導(dǎo)得出結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂。（四）歸納總結(jié)、梳理新知 1.杠桿一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿(1ever)．2.杠桿五個要素 支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點O．動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1．阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2．動力作用點：A阻力作用點：B動力臂：從支點到動力作用線的距離l1．阻力臂：從支點到阻力作用線的距離l2．3.杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂第二課時（一）復(fù)習(xí)鞏固（1）教師演示標出圖中動力F1和阻力F2的力臂。圖1總結(jié)：這根杠桿就是從圖1（甲）中抽象出來的硬棒，去掉石頭、不考慮棒的形狀和粗細，得到了理想的杠桿模型──硬棒，這樣我們簡化了研究對象，容易識別杠桿。（2）學(xué)生練習(xí)大家能從圖2和圖3的剪刀中抽象出簡單的杠桿模型圖2圖3總結(jié):我們要透過復(fù)雜的機械外形找到杠桿的本質(zhì)的東西──硬棒，而且還要找到其主要因素，忽略次要因素，這是認識事物、研究問題的一般方法。（3）正確畫出圖4（乙）圖5（乙）所示的杠桿模型。

圖4圖5（二）學(xué)習(xí)新知杠桿的分類探究交流教師引導(dǎo)學(xué)生就生活中常見的杠桿按自己的想法進行分類。（可按杠桿的形狀、支點的特點、力臂特點等）當杠桿平衡時，動力一定等于阻力嗎？什么情況下使用杠桿能夠產(chǎn)生巨大的力，使動力大于阻力？利用杠桿是否一定能省力？總結(jié)歸納根據(jù)杠桿平衡條件：當L1＞L2時，F(xiàn)1＜F2省力費距離，例如撬棒。當L1＜L2時，F(xiàn)1＞F2費力省距離，例如鑷子。當L1＝L2時，F(xiàn)1＝F2，既不省力，又不省距離，例如天平。任何事物總是有它的兩面性，我們要學(xué)會一分為二地看待事物、研究問題。（三）歸納總結(jié)省力杠桿L1＞L2的杠桿，F(xiàn)1＜F2省力費距離費力杠桿L1＜L2時，F(xiàn)1＞F2費力省距離等臂杠桿L1＝L2的杠桿，F(xiàn)1＝F2，既不省力，又不省距離他們是什么杠桿（四）課外探索今天，我們學(xué)會了杠桿的識別和分類，了解了一些科學(xué)探究過程中處理問題的一些辦法和思想，這些辦法和思想對我們今后的學(xué)習(xí)和工作都是很有益處的。課后，利用課余時間完成下列任務(wù)！把你看到的或想到或做過的的記錄在自己的成長檔案內(nèi)，備老師檢查評估。①指甲鉗上哪部分是杠桿？屬哪一類？②參觀一些農(nóng)具，看有哪些杠桿？分別屬于哪一類？③到商店觀察一下案秤的結(jié)構(gòu)，它是什么杠桿？④人體的手臂是省力杠桿還是費力杠桿？⑤用掃帚掃地時，掃帚是哪種杠桿？請試一試。七整合點分析教學(xué)步驟整合點分析解決辦法資源及軟件創(chuàng)設(shè)情景，走進物理觀察、分析觀察現(xiàn)象，分析本質(zhì)杠桿對杠桿是繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒難以形象直觀展示利用信息技術(shù)的可模擬性，形象直觀展示杠桿是繞固定點