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1、第 1 页 共 9 页 杠杆平衡条件研讨 5.2 探究-杠杆的平衡条件（教案）一、教材分析p ：这节课从探究杠杆平衡入手,让学生对杠杆的认识从感性走向理性。教学中，在注重梳理动力、动力臂和阻力、阻力臂关系的同时，还应初步让学生认识到由此引起的距离问题、速度问题，这对学生完整认识杠杆、理性思考机械，乃至将来对“功”的学习都非常重要。基于以上考虑，本节重点将落在探究杠杆平衡条件和对平衡条件的理解与应用上。轮轴作为向滑轮的过渡，放在下一节课讲授。二、学生情况分析p ：部分学生在上一节课中,力臂的概念理解不透彻,容易将杆长和力臂混淆。教师必须从作业反馈中及时发现问题，通过自制教具协助学生在课下理解。为
2、新课程的学习做好准备。学生思维障碍在于难以设计严谨的探究实验.教师针对探究实验,设计好探究指导卡,降低学生的思维强度。三、教学目标：第 2 页 共 9 页 知识与技能：理解杠杆平衡条件，分清杠杆种类，能够利用平衡条件分析p 实例。过程与方法：让学生经历探究过程,培养初步探究的能力，培养学生分析p 概括，收集和处理 数据的能力.情感态度价值观：学生能从学习中体验物理知识带来的乐趣和领略到科学的魅力。四、重点与难点：重点：杠杆平衡条件和利用平衡条件分析p 实例。难点：1.探究实验的设计.2.对数据的正确、深入的分析p .五、资的准备：北师大版本课改实验教材、A 组 50g 钩码 15 只、其他小组
3、 50g 钩码各 8 只，每组均有量程 5N 的弹簧测力计 1 只、轻质棉线、小剪、杠杆。教师教具有：起子、钳子、剪刀、核桃夹和自制教具。六、板书设计：教学设计 一、引入 新知 二、新知 学习（一）探究杠 杆的平 衡条件 第 3 页 共 9 页 1放映一段“投石器”的视频：小汽车被高高抛起。2问学生：你说投石器是省力杠杆还是费力杠杆？3和学生争论，引出探究话题。(一)探究杠杆的平衡条件:简化问题,渗透学科思想。1.教师明确提出问题:杠杆平衡时，若阻力因素不变(即阻力大小不变、阻力臂长度不变），动力臂越长，动力就越小吗？2.学生形成假设 3.设计实验（1）引导学生明确探究实验中的自变量、因变量和
4、控制变量。（2）引导学生从力臂的定义去思考：如何利用杠杆上的刻度表达力臂？（3）动力和阻力在竖直方向，杠杆在水平位置，保持杠杆平衡，让学生分析p ：有几种保持平衡的方案？哪些方案便于对力的测量？如何测量？（4）学生讨论后，形成两 1 观看视频。2.思考老师问题。3.就老师问题表达自己观点。1.思考老师提的问题,形成自己的猜想和假设。2.思考并讨论：自变量是谁？如何改变？如何测量？3.思考并讨论：因变量是谁？如何测量？4.思考并讨论：控制什么？第 4 页 共 9 页 1通过视觉震撼，自然激发学生学习兴趣 2.针对视频中抛石机是否省力的问题，引出探究话题。1.这样设计探究问题的意图是:贴近学生经验
5、认识，针对性强,能够有效降低学生设计探究实验的思维强度。2.培养学生严谨的探究态度,树立遵守探究规则的意识。3.课前一定要解决学生对力臂概念的理解不足的问题,这样测量力臂的思想才能让学生有深刻领悟。4.给学生棉线,目的在于让学生以线结环,用弹簧测力计实现多次测量。教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 探究杠杆的平衡条件 种方案：支点在中间 支点在同侧 表扬其他有创意的方案。4组织学生实验，实验过程中，教师要关注学生操作细节（调平、竖直、读数等）。教师巡视时，应当选取完成较早，阻力取值不同的小组数据，输入备用。5引导学生初步分析p 数据，从自己的数据中得到，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力
6、就越小。第 5 页 共 9 页 6引导学生进一步分析p 自己的数据：既然阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力就越小，那么动力与动力臂是否有反比关系？（学生不理解时，可换问法：动力与动力臂的乘积变吗？）进一步分析p 是否具有 F 1 l 1=F 2 l 2 的关系 7再次引导学生整合六组阻力取值不同的小组数据，综合分析p 归纳，证明杠杆平衡条件的普遍性。8、组织学生套用 F 1 l 1=F 2 l 2 再次检验杠杆平衡条件是否成立。每组两次即可，大家综合证明。9演示拉力不在竖直方向时，F 1 l 1=F 2 l 2 依然成立，补充探究过程，使其完整。5.和大家一起讨论，形成探究方案。6.进行实验
7、，收集数据。7.分析p 得到初步结论：阻力、阻力臂不变时，动力臂越长,动力就越小。8.将自己和其他同学的数据资共享，进一步得出：F 1 l 1=F 2 l 2 9.对结论再次检验，讨论检验结果，结 5.支点在中间时,不易实现六次测量,可只让一组做,留一个交流讨论的话题。6.学生还会形成其他良好的方案,可根据器材准备情况取舍,但予以表扬和鼓励,增进师生情感交流。第 6 页 共 9 页 7.层进式的分析p 数据,可以让学生思路更清晰,数理能力弱的学生容易跟上。8.巡视时及时指导,及时提取数据,可以节省录入时间。9.数据的采集应该选取阻力情况不同的数据,有便于综合分析p 时体现出多样性的特征。10.
8、学生套用 F 1 l 1=F 2 l 2 再次检验杠杆平衡条件是否成立,实际也是对 F 1 l 1=F 2 l 2 熟悉过程。11.教师补充:拉力不 （二）杠杆的应用 1 告诉学生：杠杆，帮助人们实现了三个追求。2 省力杠杆 动力臂阻力臂 让人们实现了对力的追求，即以小力搏大力，以弱克强。(1)让学生分析p 并说明,有关省力杠杆的图片和实例。(2)让学生亲身体验:用没有手柄的羊角锤和有手柄的羊角锤去拔钉入木板同深度的钉子,对比感受施力的不同。3.费力杠杆 动力臂阻力臂时,动力阻力,使用杠杆省力。2.学生分析p 图片和实例 3.学生体验 4.学生分析p :当动力臂阻力,使用杠杆费力。在竖直方向时
9、，F 1 l 1=F 2 l 2 依然成立，使探究过程更加完整。1.讲解杠杆的应用,选择从人的追求角度去讲,符合人类制造工具的普遍逻辑顺序。2.实例的观察和分析p 说明,主要培养学生的观察能力和理论联系实际的能力。3.学生对杠杆使用的亲身体验,可以加强其感性认识。4.费力杠杆的讲解,主要培养学生辨证分 三.科技与历史文化 四.小结 五.检测 第 8 页 共 9 页 辅教工具(2)引导学生分析p :钓鱼竿在使用时有什么优势(3)展示正在工作的挖掘机图片。4.等臂杠杆 动力臂=阻力臂 简介天平,引申到司法领域的蕴意。1.并列展示古埃及建筑工程中和中国古代农业中杠杆的应用。2.展望科技前言,介绍机械
10、臂。让学生自己从杠杆平衡条件入手，总结一下三类杠杆的结构特征和工作特点，形成从感性到理性的认识。观察下面工具的结构特点，猜测它们的用途，分析p 他们功能与结构之间的联系。5.观察图片 6.观察老师辅教教具所演示的距离关系,初步了解:使用费力的杠杆,可以用短距离换取长距。7 推理得到:使用费力的杠杆,可以获得更快的速度。8.分析p 费力杠杆事例 9 从另一角度理解天平 学生领略与感悟 小结本节内容 第 9 页 共 9 页 思考 析事物的意识,渗透尺有所短,寸有所长的哲学思想。5.让学生认识到,使用费力杠杆还可以使操控更加灵活。6.等臂杠杆的讲解方式,可以使物理概念得到拓展,更具有社会性,人口密度、额定载重都是很好的例子，能够从另一角度建立与其他学科的联系。平常的教学，应该重视熏陶，逐渐会让学生对身边的事物多一份观察和思考。培养学生的总结归纳能力，是对学习过程的再认识。根据时间弹性处理，要求学生要有一定的生活经验，从中也能看到一些学生生活经验的匮乏，教师可以通过习题，激发学生对生活中物理现象观 察的兴趣。课后带领学生做一个投石机模型，加深认识。