2023八年級(jí)物理下冊(cè)第十章機(jī)械與人第一節(jié)科學(xué)探究：杠桿的平衡條件第1課時(shí)認(rèn)識(shí)杠桿杠桿的平衡教案新版滬科版

Page1第十章機(jī)械與人本章是在前面學(xué)習(xí)過力學(xué)的基礎(chǔ)上，研究杠桿、滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械，并進(jìn)一步研究做功了嗎、做功的快慢、機(jī)械效率及合理利用機(jī)械能.通過本章學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能正確、合理使用杠桿、滑輪，以達(dá)到改變力的大小與方向的目的；知道機(jī)械功和功率概念的由來，并能從生活、生產(chǎn)中的實(shí)例說明機(jī)械功和功率的含義；還要能從實(shí)例中把做功的過程與能量轉(zhuǎn)化的過程結(jié)合起來思考，尤其是機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒的思想觀念的確立.無論是概念還是規(guī)律，均要與生活、生產(chǎn)勞動(dòng)實(shí)際結(jié)合起來去認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用.本章共分6節(jié)：1.第一節(jié)“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”，在教學(xué)中不僅要使學(xué)生通過探究活動(dòng)得到結(jié)論性、規(guī)律性的知識(shí)，而且要通過探究活動(dòng)掌握初步的科學(xué)探究方法，其中重點(diǎn)要學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的表格，學(xué)習(xí)收集數(shù)據(jù)并用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，學(xué)習(xí)控制變量法，學(xué)習(xí)怎樣提出科學(xué)的猜想.2.第二節(jié)“滑輪及其應(yīng)用”，本節(jié)講述了定滑輪、動(dòng)滑輪的概念、特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了滑輪組的特點(diǎn)和組裝.本節(jié)也有一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)探究“比較定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生邊思考邊操作，自己摸索，學(xué)會(huì)安裝滑輪，總結(jié)出兩種滑輪的特點(diǎn).3.第三節(jié)“做功了嗎”，讓學(xué)生理解做功的兩個(gè)必要因素，掌握功大小的計(jì)算，讓學(xué)生初步了解力對(duì)物體做功可以改變物體的能量.4.第四節(jié)“做功的快慢”，首先通過熟悉的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生感受到做功的快慢問題，再用速度的概念類比得到功率的概念，結(jié)合速度的公式、單位，講述功率的公式和單位，再通過例題幫助學(xué)生掌握功率的計(jì)算.5.第五節(jié)“機(jī)械效率”，本節(jié)是在學(xué)習(xí)了功、功率的計(jì)算的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生理解有用功、額外功、總功的概念并掌握機(jī)械效率的計(jì)算，知道實(shí)際提高機(jī)械效率的方法.6.第六節(jié)“合理利用機(jī)械能”，本節(jié)內(nèi)容先講述功能和能的關(guān)系，然后通過大量的實(shí)例讓學(xué)生真實(shí)感受到功能，勢(shì)能的存在，理解動(dòng)能、勢(shì)能的概念，明白動(dòng)能，勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān).通過觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明能量如何轉(zhuǎn)化.讓學(xué)生通過分析，自己得出動(dòng)能、勢(shì)能、彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論.【教學(xué)目標(biāo)】1.在知識(shí)與技能方面：（1）認(rèn)識(shí)杠桿，知道有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念，知道杠桿的平衡條件及杠桿的一些應(yīng)用.（2）認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪和滑輪組，并知道它們的作用，會(huì)根據(jù)要求使用和組裝滑輪組，了解其他簡(jiǎn)單機(jī)械的一些應(yīng)用.（3）知道機(jī)械功和功率的概念.（4）理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念，能用實(shí)例說明物體的動(dòng)能和勢(shì)能以及它們的相互轉(zhuǎn)化.2.在過程與方法方面：（1）經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尋找規(guī)律并從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.（2）經(jīng)歷探究定滑輪，動(dòng)滑輪特點(diǎn)的過程，進(jìn)一步掌握用觀察對(duì)比來研究問題的方法.（3）利用生活經(jīng)驗(yàn)的具體事例認(rèn)識(shí)功、功率和機(jī)械能等.（4）用控制變量法探究機(jī)械效率、動(dòng)能、勢(shì)能的各種相關(guān)因素.3.在情感態(tài)度與價(jià)值觀方面：（1）通過觀察分析生活中的簡(jiǎn)單機(jī)械，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的作用.（2）引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與探究活動(dòng)，加強(qiáng)交流合作的意識(shí).（3）培養(yǎng)學(xué)生將科學(xué)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)實(shí)際的意識(shí).【教學(xué)重點(diǎn)】杠桿的平衡條件、做功的兩個(gè)必要因素、理解機(jī)械效率、功率的概念和計(jì)算、影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.【教學(xué)難點(diǎn)】力臂的畫法、滑輪組省力情況的判斷與設(shè)計(jì)、影響機(jī)械效率的因素、功率的計(jì)算、能量的相互轉(zhuǎn)化．第一節(jié)科學(xué)探究：杠桿的平衡條件第1課時(shí)認(rèn)識(shí)杠桿、杠桿的平衡【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)杠桿，了解關(guān)于杠桿的五要素（支點(diǎn)、動(dòng)點(diǎn)、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂），能求作力臂.2.理解杠桿的平衡條件，并會(huì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算.二、過程與方法1.通過觀察和實(shí)驗(yàn)，了解杠桿的結(jié)構(gòu)，具有一定的觀察能力、分析和概括能力.2.經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間的規(guī)律，從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.關(guān)心生活、生產(chǎn)中杠桿的應(yīng)用.2.培養(yǎng)學(xué)生探究合作交流和精神，以及在交流與討論中所持的正確態(tài)度.【教學(xué)重點(diǎn)】杠桿的平衡條件，杠桿的結(jié)構(gòu).【教學(xué)難點(diǎn)】力臂的概念及畫法，變形杠桿的分析.【教具準(zhǔn)備】多媒體課件、杠桿、鉤碼.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】教師播放視頻：關(guān)于撬棒、開瓶器、蹺蹺板、鑷子、剪刀等物品在生產(chǎn)、生活中工作的情景，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察，并提出問題：在生產(chǎn)、生活中，這些工具起到了什么作用？它們有什么共同特點(diǎn)？要找到答案，下面我們就來學(xué)習(xí)第一節(jié)第1課時(shí)“認(rèn)識(shí)杠桿、杠桿的平衡”.【課堂導(dǎo)學(xué)】【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本P184－P187頁的文字內(nèi)容和插圖，在基本概念、定義、規(guī)定及規(guī)律上，用紅筆做上記號(hào)，并完成學(xué)案中“課前預(yù)習(xí)”部分.各小組內(nèi)部交流討論，提出預(yù)習(xí)疑問.【交流展示】1.各小組代表舉手發(fā)言，報(bào)告“課前預(yù)習(xí)”答案，教師評(píng)價(jià)訂正.2.學(xué)生質(zhì)疑，教師指導(dǎo)釋疑.【拓展探究】知識(shí)點(diǎn)1認(rèn)識(shí)杠桿學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，回答下列問題：師1.觀察教材圖10－1生活中的機(jī)械，說出它們有什么共同特征？生：1.都受力的作用，都是硬棒，都有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸.師生互動(dòng)歸納：在力的作用下，有繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，物理學(xué)中叫做杠桿.師2.觀察分析課本圖10－2用棒撬動(dòng)物體（a）（b），指出杠桿的五個(gè)要素及其含義？生：2.支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，常用O表示.動(dòng)力：使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的力，常用F1表示.阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，常用F2表示.動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離，常用l1表示.阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離，常用l2表示.師生互動(dòng)歸納總結(jié)出力臂的畫法：首先確定杠桿的支點(diǎn)，再確定力的作用線，然后畫出從支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，即為所求，垂足要落在力的作用線上，符號(hào)指明哪條線段是力臂.可以將力臂的畫法簡(jiǎn)潔記憶為：一找點(diǎn)（支點(diǎn)），二畫線（力的作用線），三作垂線段（支點(diǎn)到力的作用線的垂線），四標(biāo)明字母（用字母標(biāo)出杠桿的五要素）.知識(shí)點(diǎn)2杠桿的平衡（一）學(xué)生小組內(nèi)部討論交流，教師巡視指導(dǎo)，回答下列問題：師1.什么是杠桿的平衡？生：1.杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)都叫杠桿平衡.師2.探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，必須使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是什么？生：2.①避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;②便于從杠桿上直接讀出力臂.師3.實(shí)驗(yàn)中要改變鉤碼的個(gè)數(shù)和懸掛位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，這樣做的好處是什么？生：3.便于找到普遍規(guī)律，使結(jié)論更可靠，避免偶然性.（二）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，并針對(duì)性地點(diǎn)撥。多媒體展示：（1）小組討論提出問題，作出猜想；（2）討論并設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案；（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)；（4）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)論；（5）討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行評(píng)估.設(shè)計(jì)表格（供參考）師：同學(xué)們能否找到一個(gè)規(guī)律來？生：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂師生互動(dòng)歸納總結(jié)：杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂.用字母表示，這個(gè)公式可以寫成：F1l1＝F2l2，這個(gè)關(guān)系式也可以寫成下面的形式：F1/F2＝l2/l課堂小結(jié)教師指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)到了什么.1.杠桿的定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這根棒就叫杠桿.2.杠桿的五要素：（1）支點(diǎn)（O）、（2）動(dòng)力（F1）、（3）阻力（F2）、（4）動(dòng)力臂（l1）、（5）阻力臂（l2）.3.杠桿的平衡條件：F1l1＝F2課后作業(yè)1.請(qǐng)同學(xué)們完成課本P189-P190頁作業(yè)1、2、6.2.請(qǐng)同學(xué)們完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)的練習(xí).教材習(xí)題解答（P189-P190）1.略2.不能（a）圖杠桿是平衡的，原因是兩力的力和力臂的乘積相等，即2G×2l＝G×4l；（b）圖中分別加掛一個(gè)等重的物體后，左側(cè)的力和力臂的乘積為（2G+G物）×2l=2（2G+G物）l，右側(cè)的力和力臂的乘積為（G+G物）×4l=4（G+G物）l，2（2G+G物）×l≠4（G+G物）l，所以杠桿不能平衡.6.不平衡右端下沉（一）認(rèn)識(shí)杠桿1.定義：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒.2.杠桿的五要素：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂（二）杠桿的平衡1.平衡狀態(tài)：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止時(shí)（或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)），我們就說此時(shí)杠桿處于平衡狀態(tài).2.平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1=F2l1.這節(jié)有一個(gè)重點(diǎn)也是難點(diǎn)：找支點(diǎn)和作力臂，這里既牽扯到數(shù)學(xué)中點(diǎn)到直線的距離，又涉及到物理中力的作用點(diǎn)和力的示意圖，學(xué)生感到非常困難.突破重難點(diǎn)的方法，通過實(shí)例演示，引導(dǎo)學(xué)生分析，提煉方法步驟：一（支）點(diǎn)二力和方向，延長(zhǎng)力的作用線，過（支）點(diǎn)作垂線（段）.畫力臂并比較力臂大小是下一課時(shí)杠桿分類的基礎(chǔ)．一定要多練并讓學(xué)生過關(guān)．2.在杠桿的平衡條件的探究實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生猜想杠桿的平衡條件可能與力臂的大小和力的大小有關(guān)，這樣學(xué)生不至于盲目猜想，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、