第十章第一节科学探究:杠杆的平衡条件(第一课时)教学目标

第 10 章，第 1 节：科学探究：杠杆的均衡条件（第一课时）

教学目标

(１）知识和技能：

1。认识杠杆作用。

2。了解日常生活中常用的杠杆

3。了解杠杆的平衡状况及其应用。

(２）过程和方法：

1。体验绘制杠杆原理图的过程，体验科学抽象的方法

2。观察和操作杠杆，体验杠杆的作用

3。体验探索杠杆平衡条件的过程，学习分析实验现象，寻找数据之间的规律，以及从中得出实验结论的一般方法。

(３）情绪、态度和价值观：

1。关注杠杆在生活、生产和自然现象中的应用。

2。乐于发现和分析周围生活中的各种杠杆，有利用杠杆促进工作的意识，认识到科学探究要有合作精神。

(４）教学重点和难点：

1。重点：了解力臂和杠杆的平衡条件。

2。难点：理解并画出杠杆臂，让学生通过实验总结杠杆的平衡情况。

教学过程：

一、 创建一个场景来引入问题：

1.同学们，今天老师给大家带来了一些小礼物。虽然不是什么贵重的东西，但毕竟是我的心。 （把糖果放在礼盒里）

2.（拿出礼盒，想打开，却打不开）谁能帮忙？ （讲台桌上还准备了螺丝刀、钥匙、筷子等工具）

3. 让学生上台。 （学生可以使用螺丝刀或其他工具打开盒子）

4. 没想到这把螺丝刀可以用于这样的目的。 （将盒子里的糖果奖励给上台的学生）

二、展示新知识的研究结果：

1. 能够使用工具是一种智慧的体现。为什么这个学生要用螺丝刀撬开盒子？学完今天的知识，大家就明白道理了。

2.同学们，请仔细观察，以下工具在使用时有哪些共同特点？ （观看课件，老师可以演示刚才打开礼盒的过程）

3. 引导学生得出结论，在力的作用下能绕固定点转动的刚性杆称为杠杆。

4. 在用螺丝刀打开盒子的过程中，螺丝在力的作用下绕着盒子的边缘转动，螺丝刀也构成了一个杠杆。事实上，我们对杠杆并不陌生。人体中有一些杠杆。老师举了一个例子：当你手里拿着东西时，你的手臂就构成了一个杠杆。当你抬头看黑板时，你的头也构成了一个杠杆。根据杠杆的定义，日常生活中你还知道哪些杠杆？让学生说话。 （课件展示）

5. 要进一步了解杠杆，我们必须了解一些与杠杆相关的物理量。这就是杠杆的五个要素。

6.老师这边有一个拉杆（先把拉杆调到水平位置平衡）。现在让我们了解与杠杆相关的物理量。

(1）我们转动杠杆所围绕的固定点称为支点，用字母O表示。

(2）在拉杆的左侧挂一个钩子，表示：这个能使拉杆转动的力，我们称之为动力，用F1表示。

(3）在杠杆右侧挂一个钩子，表示：这个力阻碍了杠杆的转动，叫做阻力，用F2表示。

(4）力量和阻力是相对的，我也可以说右钩子使拉杆转动的力就是动力。左钩子施加的力阻碍拉杆的转动，是的抵抗。

7.我们来看看另外两个相关的物理量。

(1）动态臂：支点到动态作用线的距离。

(2）阻力臂：支点到阻力作用线的距离。

(3）同学们请注意：这里的杠杆臂是指支点到力作用线的距离，不是支点到力作用点的距离。解释一下从数学的角度看点是什么 到线的距离容易让学生理解，老师在黑板上示范画图，让学生理解力臂的概念，知道当方向力或作用点的变化，力臂也发生变化。

8. 让我们用撬棍撬石来分析杠杆的元素。

9。练习：画出杠杆的力量臂和阻力臂。

10。总结：绘制杠杆臂是一个关于杠杆的难点知识点，需要我们特别注意。我们画力臂的时候，首先要找到支点，画出力的作用线，然后从支点万有引力作用线的垂直线上，最后标出脚和力臂.

三、课堂实验室增强体验：

1. 看孩子和爸爸玩跷跷板的动画，问：为什么爸爸总是先落地？为了解决这个问题，我们需要探索：杠杆的平衡条件。既然杠杆在力量和阻力的作用下处于静止状态（或匀速旋转），我们就说杠杆是平衡的。

2. 现在老师在杠杆左侧挂了另一个钩子，杠杆不平衡了。您从这个实验中发现了什么？

（力的大小影响杠杆的平衡。）

3。除了受力的大小会影响杠杆的平衡，还有哪些其他因素？把加的钩子去掉，现在拉杆又平衡了，我把右边的钩子移到离支点更远的地方，拉杆平衡了吗？那么你发现了什么？

（杠杆臂影响杠杆的平衡。）

4. 现在我们知道力和杠杆臂都会影响杠杆的平衡，所以杠杆的平衡需要条件，那么力和杠杆臂在杠杆之前要满足什么条件会平衡吗？

5. 请思考和猜测。问问你的同学他们的猜测。

6. 猜想是不够的。你能用桌子上的设备设计合理的实验来验证你的猜想吗？询问个别学生。

7. 杠杆有自己的重量。枢轴点的合适位置是什么？ （重心）如果杠杆倾斜了怎么办？我们需要调整杠杆在水平位置的平衡（使杠杆臂可以直接在杠杆上读取），调整方法是：从左到右，从右到左。

8.为了避免实验的机会，使实验更通用，至少要测量3次。

9.请学生做实验，将实验数据记录在表格中，分几组给学生展示实验结果。

10.得出结论：功率×功率臂=阻力×阻力臂F1×L1=F2×L2，这就是阿基米德的杠杆原理，阿基米德也从这句话中说了一句：给我一个支点，我可以移动整个地球。

11. 知道了杠杆平衡的条件，你能解释一下为什么爸爸总是先着陆吗？ （问同学）

12. 杠杆平衡原理在我们的日常生活中被广泛使用。曾经有一位物理老师用弹簧测力计测量大象的重量？然后计算大象的质量o为支点,画出是杠杆保持平衡的最小力o为支点,画出是杠杆保持平衡的最小力，你知道他是怎么测量的吗？让学生思考答案（出示图片），给F1=200N，L1=9m，L2=0.06m，用F1×L1=F2×L2，让学生计算大象G的重量= F2=30000N，质量m=3t。

四、变体训练发散思维：

家庭作业：P189—P190课后练习。

思考：1.平衡杠杆

(1）去掉两端同一个挂钩，拉杆平衡吗？

(2）将钩子移动到支点相同的距离，杠杆是否平衡？

2.刚才的实验中，为了测量力臂，力的方向总是垂直向下，如果力的方向

改变，力的大小会改变吗？为什么？

五、总结：

你从这节课中学到了什么？

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