教科版2、杠杆的科学教案

2.杠杆的科学

一、教学目标：

知识和技能

（1）认识什么是杠杆，认识杠杆的几个概念。

（2）能从常见工具和简单机器中识别出杠杆。

（3）知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。

过程和方法

（1）经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法。

（2）观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。

（3）经历探究杠杆平衡条件的教程，学习分析实验现象，寻找数据间规律从中归纳实验结论的一般方法。

情感态度与价值观

（1）关心生活，生产，自然现象中杠杆的使用。

（2）乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。

（3）认识科学探究中必须有合作精神。

二、教学重点和难点：

（1）重点：杠杆的五要素：三点（用力点、支点、阻力点）、两距离（用力点到支点的距离和阻力点到支点的距离）；实验探究省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆的条件。

（2）难点：理解杠杆的概念，利用实验数据分析得出省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆的结论。

三、教学准备：

教师：木棍、大石块、小石头块、课件等。

学生：杠杆尺、钩码盒、杠杆实例图、杠杆尺的实验记录表。

四、教学过程：

(一).设置情境，引入课题。

师：上课。

生：老师好。

师：同学们好，请坐。

生：谢谢老师。

师：今天老师来上班， 在半路上遇到一件麻烦事，想请大伙来帮帮忙，是这样的，老师在路上发现几块大石头就横卧在马路上，来往车辆很不方便通行，那么，你看到了会怎么做呢？

生：搬走、滚走、撬走……

师：那你们会怎么撬呢？

生：用一根木棍就可以把它撬开。

师：今天老师在讲台上为你准备一块大石头，还有这块小石头，以及这根木棍。

师：你上来为大家演示一下，你是怎么撬动石头的。

师：撬动了吗？

生：没有。

师：还有谁呢？大家看到什么呢？

生：大石头被撬开了。

师：没错，在日常生活中，很多工人也是采用这样的方式来撬动石头，这是一种既简单又方便的好方法。那么，谁知道这种方法叫什么呢？

生：杠杆的原理。

师：杠杆的原理。

师：你们都知道杠杆原理吗？

生：知道，看来你们的课外知识很丰富。

师：没错，这就是杠杆原理，这也是我们这节课将要学习的杠杆的科学。

(二).认识杠杆。

师：好，我们一起来看黑板，观察这幅图，你都看到些什么，思考十秒钟。

生：1.看到大石头，小石头和木棍；

2.一个工人拿起一根木棍在撬石头；

3.一个工人拿着一根木棍，靠在小石头上，把石头撬起来了。
师：很好，你长着一双善于发现的眼睛。根据刚才大家所描述的特点，我们能不能给这根木                      

棍下个定义呢？

师：大家先打开书本第四页，找找看。在这幅图当中，有一根木棍，一块小石头和一块大石

    头，工人用小石头垫在大石头底下，那好，谁来说一说，怎么来定义这根木棍呢？

生：在一根木棍下面放一个支撑的物体，就可以撬起重物，这根木棍就叫做撬棍，那么，像撬棍这样的简单机械叫做杠杆。

师：好，你很善于总结。坐下。

师：我们一起把这段话朗读一遍。

师：你们的声音真好听！

师：大家再仔细观察这幅图，它有几个重要的位置呢？

生：三个。

师：哪三个？谁来说一说？

生：有阻力点、支点和用力点。

师：看来大家是提前预习了，那谁来来说说哪里是用力点？哪里是阻力点？哪里是支点呢？

生：用力点就是在杠杆上用力的位置；

阻力点是杠杆克服阻力的位置；

支点，是支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置。

师：这就是杠杆的三个点。

师：你说的很具体。

师：在这根杠杆上还有什么呢？

生：还有两距离。

师：哪两距离呢？

生：用力点到支点的距离；

阻力点到支点的距离。

师：你观察的真仔细。

师：这就是杠杆的五要素。

师：那么，在平常生活中，我们要判断一样工具是不是杠杆，我们只要找出它的三个点并用这样的箭号把它标出来，就可以了。

师：我们都说要活学活用，现在就让大家练练手吧，把你们桌子上的这三幅图拿出来，判断一下，这三样工具，它们是杠杆吗？如果是，请用箭头把它们的三个点标出来。

师：现在小组开始讨论吧。大家可以用比较鲜艳的颜色把它们标出来。

师：标好了吗？

生：标好了。

师：现在老师请小组上台为我们展示你们的成果。并说说你们标记的依据。

生：这边是手握的地方所以是用力点，这边的压杆围绕着转动的位置，所以是支点，这边的取水的地方，所以是阻力点。

师：大家觉得他分析的如何呀？

生：很好！

师：老师也觉得很赞。

师：那我们来看第二幅图，跷跷板，哪个小组上台展示呢？

生：中间的是支点，左边的是阻力点，右边的是用力点，因为我们一般用力的都是右手，所以右边为用力点。

师：这个小组这么解释他们的成果，你们认可吗？

生：认可。

师：那第三幅图的擀面杖呢？哪个小组再来说说呢？

生：擀面杖它不是杠杆。

师：为什么？

生：因为找不出它们的三个点。

师：大家听清楚了吗？

生：清楚了。

师：你们的应用能力太强了，老师都有些不服气，还想考考你们，看看这两幅图，它们是不是杠杆，如果是杠杆，请你们找出它们的三个点。

生：羊角锤是，螺丝刀不是。

师：那请你找出它的三个点。

师：你能上台说一下阻力点在哪里，支点在哪里，用力点在哪里。

生:：这是阻力点，这是用力点，这是支点。

答案揭晓。

师：没错，刚才这位同学讲了，这边是用力点，底下这个是支点，而这边有钉子的这个就是阻力点。

(三).研究杠杆的秘密。

师：刚才我们学习了压水井的压杆，跷跷板以及羊角锤这些都是什么？

生：杠杆。

师：杠杆它是机械，我们上一节课学习了机械是可以给人们带来省力或方便的装置。

那是不是所有的杠杆都能省力？

生：不是。

师：好，那接下来我们一起来探究。

师：首先我们先来认识研究杠杆的好工具，叫做杠杆尺（拿出杠杆尺），大家观察十秒钟，说说他都有哪些特点？

生：有底座，有支架。

师：还有吗？

生：中间为零，左右两边刻度相同。

师：还有呢？

生：中间那个点可以支撑所有的。

生：两边有圆圆的螺母，那个是平衡螺母，可以调节杠杆平衡。

师：还有吗？

生：左右两边都有刻度。

师：还有呢？

生：左右两边都有五个小孔。

师：根据刚才同学的发现，老师把它整理在黑板上：

1.杠杆尺上有平衡螺母，调节杠杆平衡；

2.杠杆尺能围绕固定轴转动；

3.杠杆尺左右两边有小孔，距离相等。

师：那么这些小孔可以干嘛用的？

生：放钩码。

师：假如我在左边第二格挂一个钩码，大家看一下，会怎样？

生：斜了。

师：那我要让它平衡，我可以怎么做？

生：用手压着。

师：可是老师的手不能一直放在这里呀？

生：在右边第二格挂一个钩码，好，我们来试一下。

师：你们看到什么？

生：平衡了，请坐。

师：接下来，我在第四个孔挂两个钩码，他怎么样？

生：斜了。

师：那我要让它翘起来，平衡，要怎么做？

生：在右边的第四个小孔挂上两个。

师：好，我们试一下，挂上两个，杠杆平衡了吗？

生：平衡了。

师：我们把刚才做的这些数据先记录在表格上，在左边的第二格上挂一个钩码，在右边第几格上挂几个钩码可以使杠杆平衡呢？

生：左边第二格上挂一个，右边第二格上挂一个。

师：同样，当我在左边第四格上挂两个钩码，在右边第几格挂几个钩码可以使杠杆平衡呢？生：第四格挂两个。

师：这样，左边钩码数是一，格数是二，右边钩码数是一，格数是二，左右两边平衡。

左边钩码数是二，格数是四，右边钩码数是二，格数是四，左右两边平衡。

师：也就是说，左边的钩码数等于右边的钩码数，左边的格数等于右边的格数，这样杠杆就能平衡了。

师：那左边的钩码数和右边的钩码数不同，左边的格数跟右边的格数不同的话，会不会平衡呢

生：会

师：那么接下来，大家就来试一试，开始实验吧，把你们的结果记在记录单上

学生实验，教师巡视。

师：大家做的差不多了。接下来老师请小组来汇报结果，每个小组汇报一组数据，后面汇报的同学不能和前面的数据一样。

生：1.二一一二

2.二二四四二

3.二二一四

4.三四四三

5.二一三一

师：观察这些数据，你发现什么规律呢？

生：左边的钩码数乘以左边的格数等于右边的钩码数乘以右边的格数。

师：你很善于发现。

师：那这些数据中左右两边都相等吗？找找看。

生：这组数据左右不平衡。

师：好，我们先把它放着。

师：那再观察其他数据，你又发现什么规律呢？

生：左右两边的钩码数不同，左右两边的格数也不同

师：为了方便研究，我们可以怎么做？

生：我们把左边钩码数多的把它们归到一起，把左边钩码数少的也把它们归到一起

师：大家把左边钩码数比右边钩码数多的先找出来。

剩下的把钩码数少的也写过来。

师：右边是用力点还是阻力点？

生：用力点

师：右边的钩码数比左边的钩码数多还是少？

生：少

师：说明用力小还是用力大？

生：用力小

师：用力小是省力还是费力？

生：省力

师：所以这几组都是什么？

生：省力

师：这组右边的钩码数比左边的钩码数多还是少，多，所以是费力，这些都是费力

师：现在，我们来看看省力时，右边的格数比左边的格数大还是小。

生：大。

师：费力时呢？

生：右边的格数比左边的格数小。

师：在实际生活当中，你们能判断出杠杆的左边用力大还是右边用力大吗？

生：不能。

师：那我们可以通过什么来判断呢？

生：距离。

师：很好，什么的距离呢？

生：用力点到支点的距离和阻力点到支点的距离

师：由此，我们可以得出相应的实验结论：

师：在什么情况下杠杆省力呢？

生：当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆省力。

师：在什么情况下杠杆费力呢？

生：当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，杠杆费力。

师：在什么情况下杠杆不省力也不费力呢？

生：当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，杠杆不省力也不费力。

师：从实验结论当中，我们可以知道杠杆是否省力与什么有关呢？

师：距离。

师：那我们来判断一下，这组数据，它属于什么杠杆呢？

生：不省力也不费力杠杆。

师：为什么？

生：因为用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离。

师：那它左右平衡吗？

生：不平衡。

师：这两组数据是什么杠杆？

生：不省力也不费力杠杆。

师：那它们左右两边平衡吗？

生：平衡。

师：所以我们在判断杠杆省力与否，与它是否平衡有关系吗？

生：没有关系。

师：和钩码数多少有关吗？

生：没有。

师：只和什么有关系？

生：距离。

师：没错，只和距离有关系，与杠杆是否平衡，钩码数多少无关。

(四).应用所学知识。

师：我们都说要学以致用，现在我们就来判断一下，生活当中这些工具是省力还是费力呢？首先，先看一下理发剪，说来说一说。

生：费力。

师：为什么它是费力杠杆？

生：因为用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离。

师：理发剪它的支点在哪？

生：中间。

师：用力点呢？

生：这边是阻力点。

生：用力点到支点距离小于阻力点到支点的距离。

师：因此，理发剪它是属于费力杠杆。

师：接下来，我们再来判断铁皮剪，它是省力还是费力呢？

生：用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离。

师：因此，它是一个省力杠杆。

师：判断（杠杆）省力与否通过什么来判断？

生：距离。

师：没错，通过距离来判断。

(五).课外小调查。

师：那么，生活中还有杠杆吗？

生：有。

师：常见吗？

生：常见。

师：大家回去就做个小调查。

师：生活中还有哪些省力和费力的杠杆类工具？请记录在表格中。

生：省力的就把它写出来；

费力的也把它写出来。

师：这节课我们学习哪些知识呢？

(六).课堂总结。

师：我们来总结一下。

师：撬棍的定义。

生：撬棍它的定义就是一根木棍下面放一个支撑的物体就可以用它撬起重物，这根木棍就叫做撬棍。

师：杠杆的五要素，哪五要素？

生：三点两距离。

师：三点，哪三点？

生：支点，用力点，阻力点。

师：两距离呢？

生：用力点到支点的距离；

阻力点到支点的距离。

师：还学了什么呢？谁来说说？

生：来，杠杆的科学。

师：还有吗？

生：还学习了杠杆是否省力取决于支点到阻力点的距离和用力点到支点的距离

师：要判断杠杆是否省力，只需要判断距离，什么距离呢？

生：用力点到支点的距离，或者阻力点到支点的距离，看哪边大哪边小，如果用力点到支点的距离比阻力点到支点的距离大说明它是一个省力杠杆。如果用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离是一个费力杠杆。

师：当两边的距离都相等的时候呢？

生：既不省力也不费力杠杆。

师：以上是我们这节课所学的内容。

(七).课堂评价。

师：今天大家表现的都非常好，小组之间讨论的很认真，配合的很默契，井然有序，个别同学上课思维活跃，能够积极思考并认真回答问题。这就是我们科学课堂上应有的学习状态。

师：下课！

生：老师再见。

师：同学们再见。

(八).板书设计。

1.撬棍：

2.杠杆五要素：三点两距离。

3.实验结论：

a.在什么情况下杠杆省力呢？

当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆省力。

b.在什么情况下杠杆费力呢？

当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，杠杆费力。

c.在什么情况下杠杆不省力也不费力呢？

当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，杠杆不省力也不费力。

第    小组       成员：                                     

下列工具是杠杆吗？是的，要找出杠杆类工具的三个点。

1.压水井的压杆

2.跷跷板

3.擀面杖