2019春滬粵版八年級(jí)下 6.5 探究杠桿的平衡條件 教案

教案：2019春滬粵版八年級(jí)下6.5探究杠桿的平衡條件一、教學(xué)內(nèi)容1.杠桿的定義及其分類(lèi)2.杠桿的平衡條件3.力臂的概念及計(jì)算4.杠桿的平衡狀態(tài)及其判斷方法二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生理解杠桿的定義及其分類(lèi)，掌握杠桿的平衡條件，能運(yùn)用杠桿平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題。2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生觀察、分析、解決問(wèn)題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：杠桿的平衡條件的推導(dǎo)和理解，力臂的計(jì)算。2.教學(xué)重點(diǎn)：杠桿的平衡條件的運(yùn)用，能解決實(shí)際問(wèn)題。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：杠桿模型、力臂模型、測(cè)力計(jì)、滑輪組等。2.學(xué)具：學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材、筆記本、尺子、鉛筆等。五、教學(xué)過(guò)程1.實(shí)踐情景引入：讓學(xué)生觀察生活中常見(jiàn)的杠桿現(xiàn)象，如撬棍、剪刀、鉗子等，引導(dǎo)學(xué)生思考杠桿的工作原理。2.知識(shí)講解：介紹杠桿的定義、分類(lèi)和杠桿的平衡條件。通過(guò)示例和講解，讓學(xué)生理解力臂的概念及計(jì)算方法。3.實(shí)驗(yàn)探究：安排學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用測(cè)力計(jì)、滑輪組等器材，測(cè)量不同杠桿在平衡狀態(tài)下的力臂和力的大小，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡條件。4.例題講解：講解典型例題，讓學(xué)生運(yùn)用杠桿平衡條件分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。5.隨堂練習(xí)：布置隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，能運(yùn)用杠桿平衡條件解決實(shí)際問(wèn)題。六、板書(shū)設(shè)計(jì)1.杠桿的定義及其分類(lèi)2.杠桿的平衡條件：F1L1=F2L23.力臂的概念及計(jì)算七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.請(qǐng)運(yùn)用杠桿平衡條件，分析下列實(shí)例：（1）一個(gè)人用撬棍撬起一塊重物，撬棍的長(zhǎng)度為1米，人的力臂為0.5米，撬棍另一端的力為100牛，求人的力。（2）剪刀的刀片長(zhǎng)度為20厘米，剪刀的把柄長(zhǎng)度為10厘米，用力剪東西時(shí)，剪刀的刀片與把柄之間的力臂為5厘米，求剪東西時(shí)的力。2.答案：（1）人的力為200牛。（2）剪東西時(shí)的力為20牛。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過(guò)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握了杠桿的平衡條件，并能運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中。但在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)力臂的講解可能不夠清晰，需要在課后進(jìn)行補(bǔ)充講解。2.拓展延伸：讓學(xué)生思考杠桿在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，如吊車(chē)、翹板等，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：力臂的概念及計(jì)算在探究杠桿的平衡條件這一節(jié)中，力臂的概念及其計(jì)算是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往對(duì)力臂的理解不夠深入，導(dǎo)致在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，難以準(zhǔn)確計(jì)算力臂。因此，針對(duì)這一部分內(nèi)容，我們需要進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充和說(shuō)明。一、力臂的定義力臂，是指力的作用線(xiàn)與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸之間的垂直距離。在杠桿平衡條件下，力臂是影響杠桿平衡的關(guān)鍵因素。力臂的長(zhǎng)度不同，力的作用效果也不同。二、力臂的計(jì)算1.直接法：當(dāng)力的作用點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)中心和力的作用線(xiàn)都在同一平面內(nèi)時(shí)，力臂可以直接測(cè)量。例如，在直杠桿中，力臂就是力與杠桿的垂直距離。2.作圖法：當(dāng)力的作用點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)中心和力的作用線(xiàn)不在同一平面內(nèi)時(shí)，可以利用作圖法求解力臂。具體步驟如下：（1）畫(huà)出力的作用線(xiàn)和杠桿的延長(zhǎng)線(xiàn)；（2）從力的作用點(diǎn)向杠桿的延長(zhǎng)線(xiàn)作垂線(xiàn)；（3）垂線(xiàn)與杠桿的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)即為力臂的起點(diǎn)；（4）測(cè)量力臂的長(zhǎng)度。3.公式法：在某些特定情況下，可以根據(jù)已知條件，運(yùn)用公式計(jì)算力臂。例如，在滑輪組中，力臂的長(zhǎng)度可以表示為滑輪的半徑。三、力臂的分類(lèi)力臂分為兩類(lèi)：一類(lèi)是作用力臂，即力的作用點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離；另一類(lèi)是阻力臂，即阻力的作用點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離。在杠桿平衡條件的應(yīng)用中，要區(qū)分作用力臂和阻力臂，分別進(jìn)行計(jì)算。四、力臂在杠桿平衡條件中的應(yīng)用在杠桿平衡條件下，作用力臂和阻力臂的乘積相等。即：作用力臂×作用力=阻力臂×阻力這一原理在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可以幫助我們判斷杠桿的平衡狀態(tài)。例如，在設(shè)計(jì)吊車(chē)時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整作用力臂和阻力臂的長(zhǎng)度，來(lái)實(shí)現(xiàn)重物的平衡吊起。通過(guò)對(duì)力臂的概念及其計(jì)算方法的講解，讓學(xué)生深刻理解力臂在杠桿平衡條件中的重要作用。在實(shí)際問(wèn)題中，要靈活運(yùn)用力臂的概念，準(zhǔn)確計(jì)算力臂，從而解決問(wèn)題。還要注意區(qū)分作用力臂和阻力臂，分別在計(jì)算過(guò)程中進(jìn)行考慮。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門(mén)1.語(yǔ)言語(yǔ)調(diào)：在講解力臂的概念和計(jì)算方法時(shí)，教師應(yīng)注意語(yǔ)言的生動(dòng)性和趣味性，采用舉例、講故事等方式，引起學(xué)生的興趣。在強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)時(shí)，可以適當(dāng)提高語(yǔ)調(diào)，引起學(xué)生的注意。2.時(shí)間分配：合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都有足夠的時(shí)間進(jìn)行講解和練習(xí)。例如，在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，要給學(xué)生足夠的時(shí)間進(jìn)行觀察和操作，引導(dǎo)他們自己發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡條件。3.課堂提問(wèn)：在教學(xué)過(guò)程中，教師可以適時(shí)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論。例如，在講解力臂的計(jì)算方法時(shí)，可以提問(wèn)：“力臂是如何影響杠桿平衡的？”，“在實(shí)際問(wèn)題中，如何準(zhǔn)確計(jì)算力臂？”等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。4.情景導(dǎo)入：在課程開(kāi)始時(shí)，教師可以利用生活中的實(shí)例或現(xiàn)象，引出杠桿的平衡條件。例如，通過(guò)展示撬棍、剪刀等工具的使用，讓學(xué)生感受到杠桿的魅力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望。5.板書(shū)設(shè)計(jì)：在講解力臂的概念和計(jì)算方法時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明了的板書(shū)，幫助學(xué)生理解和記憶。例如，用圖示的方式展示力臂的計(jì)算方法，讓學(xué)生一目了然。6.動(dòng)手實(shí)踐：在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深對(duì)力臂的理解。例如，