5.2 探究---杠桿的平衡條件（教案）

　一、教材分析：

　這節課從探究杠桿平衡入手,讓學生對杠桿的認識從感性走向理性。教學中，在注重梳理動力、動力臂和阻力、阻力臂關系的同時，還應初步讓學生認識到由此引起的距離問題、速度問題，這對學生完整認識杠桿、理性思考機械，乃至將來對“功”的學習都非常重要。

　基于以上考慮，本節重點將落在探究杠桿平衡條件和對平衡條件的理解與應用上。輪軸作為向滑輪的過渡，放在下一節課講授。

　二、學生情況分析：

　部分學生在上一節課中,力臂的概念理解不透徹,容易將桿長和力臂混淆。教師必須從作業反饋中及時發現問題，通過自制教具協助學生在課下理解。為新課程的學習做好準備。

　學生思維障礙在于難以設計嚴謹的探究實驗. 教師針對探究實驗, 設計好探究指導卡,降低學生的思維強度。

　三、教學目標：

　知識與技能：理解杠桿平衡條件，分清杠桿種類，能夠利用平衡條件分析實例。

　過程與方法：讓學生經歷探究過程,培養初步探究的能力，培養學生分析概括，收集和處理 數據的能力. 情感態度價值觀：學生能從學習中體驗物理知識帶來的樂趣和領略到科學的魅力。

　四、重點與難點：

　重點：

　杠桿平衡條件和利用平衡條件分析實例。

　難點：1.探究實驗的設計.

　 2.對數據的正確、深入的分析. 五、資源的準備：

　北師大版本課改實驗教材、A組 50g 鉤碼 15 只、其他小組 50g 鉤碼各 8 只，每組均有量程 5N 的彈簧測力計 1 只、輕質棉線、小剪、杠桿。

　教師教具有：起子、鉗子、剪刀、核桃夾和自制教具。

　六、板書設計：

　 教學設計

　一、引入 新知

　 二、新知 學習

　 （一）

　探究杠 桿的平 衡條件

　 1．放映一段“投石器”的視頻：小汽車被高高拋起。

　2．問學生：你說投石器是省力杠桿還是費力杠桿？ 3．和學生爭論，引出探究話題。

　(一)探究杠桿的平衡條件: 簡化問題,滲透學科思想。

　1.教師明確提出問題:

　 杠桿平衡時，若阻力因素不變(即阻力大小不變、阻力臂長度不變），動力臂越長，動力就越小嗎？ 2.學生形成假設 3.設計實驗 （1）引導學生明確探究實驗中的自變量、因變量和控制變量。

?。?）引導學生從力臂的定義去思考：如何利用杠桿上的刻度表達力臂？ （3）動力和阻力在豎直方向，杠桿在水平位置，保持杠桿平衡，讓學生分析：有幾種保持平衡的方案？哪些方案便于對力的測量？如何測量？ （4）學生討論后，形成兩1 觀看視頻。

　2.思考老師問題。

　3.就老師問題表達自己觀點。

　 1. 思考老師提的問題,形成自己的猜想和假設。

　2. 思考并討論：自變量是誰？如何改變？如何測量？

　 3. 思考并討論：因變量是誰？如何測量？

　 4. 思考并討論：控制什么？

　1．通過視覺震撼，自然激發學生學習興趣 2. 針對視頻中拋石機是否省力的問題，引出探究話題。

　 1.這樣設計探究問題的意圖是:貼近學生經驗認識，針對性強,能夠有效降低學生設計探究實驗的思維強度。

　 2.培養學生嚴謹的探究態度,樹立遵守探究規則的意識。

　3.課前一定要解決學生對力臂概念的理解不足的問題,這樣測量力臂的思想才能讓學生有深刻領悟。

　4.給學生棉線,目的在于讓學生以線結環,用彈簧測力計實現多次測量。

　教學過程

　教師活動

　學生活動

　設計意圖

　探究杠桿的平衡條件

　 種方案：

　支點在中間 支點在同側 表揚其他有創意的方案。

　4．組織學生實驗，實驗過程中，教師要關注學生操作細節（調平、豎直、讀數等）。教師巡視時，應當選取完成較早，阻力取值不同的小組數據，輸入備用。

　5．引導學生初步分析數據，從自己的數據中得到，阻力和阻力臂不變時，動力臂越長，動力就越小。

　6．引導學生進一步分析自己的數據：既然阻力和阻力臂不變時，動力臂越長，動力就越小，那么動力與動力臂是否有反比關系？（學生不理解時，可換問法：動力與動力臂的乘積變嗎？）

　進一步分析是否具有F 1 l 1 =F 2 l 2

　 的關系 7．再次引導學生整合六組阻力取值不同的小組數據，綜合分析歸納，證明杠桿平衡條件的普遍性。

　8、組織學生套用 F 1 l 1 =F 2 l 2再次檢驗杠桿平衡條件是否成立。每組兩次即可，大家綜合證明。

　9．演示拉力不在豎直方向時， F 1 l 1 =F 2 l 2

　 依然成立，補充探究過程，使其完整。

　 5. 和大家一起討論，形成探究方案。

　6. 進行實驗，收集數據。

　7. 分析得到初步結論 ：

　阻力、阻力臂不變時，動力臂越長,動力就越小。

　 8. 將自己和其他同學的數據資源共享，進一步得出：F 1 l 1 =F 2 l 2

　 9. 對結論再次檢驗，討論檢驗結果，結5.支點在中間時,不易實現六次測量,可只讓一組做,留一個交流討論的話題。

　6.學生還會形成其他良好的方案,可根據器材準備情況取舍,但予以表揚和鼓勵,增進師生情感交流。

　7.層進式的分析數據,可以讓學生思路更清晰,數理能力弱的學生容易跟上。

　 8.巡視時及時指導,及時提取數據,可以節省錄入時間。

　9.數據的采集應該選取阻力情況不同的數據,有便于綜合分析時體現出多樣性的特征。

　10. 學生套用 F 1 l 1 =F 2 l 2 再次檢驗杠桿平衡條件是否成立,實際也是對F 1 l 1 =F 2 l 2 熟悉過程。

　11. 教師補充:拉力不

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　杠桿的應用

　 1． 告訴學生：杠桿，幫助人們實現了三個追求。

　2． 省力杠桿 動力臂>阻力臂 讓人們實現了對力的追求，即以小力搏大力，以弱克強。

　(1)讓學生分析并說明,有關省力杠桿的圖片和實例。

　(2)讓學生親身體驗:用沒有手柄的羊角錘和有手柄的羊角錘去拔釘入木板同深度的釘子,對比感受施力的不同。

　3.費力杠桿 動力臂<阻力臂 結構上講是費了力,但恰恰是費力，成就了人們以短距換長距, 以低速換高速的夢想!

　(1)再談投石器,通過模型,讓學生認識到,費力的杠桿,必然會在阻力端產生較大的距離,時間相等,也會獲得更大的速度。

　合老師演示形成對杠桿平衡條件的認識：

　F 1 l 1 =F 2 l 2 1.學生分析:當動力臂>阻力臂時,動力<阻力,使用杠桿省力。

　 2.學生分析圖片和實例

　 3.學生體驗

　 4. 學生分析:當動力臂<阻力臂時,動力>阻力,使用杠桿費力。

　 在豎直方向時，F 1 l 1 =F 2 l 2 依然成立，使探究過程更加完整。

　 1.講解杠桿的應用,選擇從人的追求角度去講,符合人類制造工具的普遍邏輯順序。

　2.實例的觀察和分析說明,主要培養學生的觀察能力和理論聯系實際的能力。

　3.學生對杠桿使用的親身體驗,可以加強其感性認識。

　 4.費力杠桿的講解,主要培養學生辨證分

　 三.科技與歷史文化

　 四.小結

　五.檢測

　輔教工具

　(2)引導學生分析:釣魚竿在使用時有什么優勢? (3)展示正在工作的挖掘機圖片。

　4.等臂杠桿 動力臂=阻力臂 簡介天平,引申到司法領域的蘊意。

　1.并列展示古埃及建筑工程中和中國古代農業中杠桿的應用。

　2.展望科技前言,介紹機械臂。

　讓學生自己從杠桿平衡條件入手，總結一下三類杠桿的結構特征和工作特點，形成從感性到理性的認識。

　觀察下面工具的結構特點，猜測它們的用途，分析他們功能與結構之間的聯系。

　5.觀察圖片

　 6.觀察老師輔教教具所演示的距離關系,初步了解:使用費力的杠桿,可以用短距離換取長距。

　7 推理得到: 使用費力的杠桿,可以獲得更快的速度。

　8.分析費力杠桿事例

　9 從另一角度理解天平

　學生領略與感悟

　小結本節內容

　思考 析事物的意識,滲透尺有所短,寸有所長的哲學思想。

　5.讓學生認識到,使用費力杠桿還可以使操控更加靈活。

　6.等臂杠桿的講解方式,可以使物理概念得到拓展,更具有社會性,人口密度、額定載重都是很好的例子，能夠從另一角度建立與其他學科的聯系。

　平常的教學，應該重視熏陶，逐漸會讓學生對身邊的事物多一份觀察和思考。

　培養學生的總結歸納能力，是對學習過程的再認識。

　根據時間彈性處理，要求學生要有一定的生活經驗，從中也能看到一些學生生活經驗的匱乏，教師可以通過習題，激發學生對生活中物理現象觀

　 察的興趣。

　課后帶領學生做一個投石機模型，加深認識。

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