初中人教版（2024）杠杆优质课教案设计

这是一份初中人教版（2024）杠杆优质课教案设计，共12页。教案主要包含了及时反馈1，及时反馈2，及时反馈3等内容，欢迎下载使用。

课题
12.1 杠杆
教材分析
杠杆的知识是前几章力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。
本节内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“生活中的杠杆”三部分构成。前一个知识块都是为后面的知识做准备的，前面知识掌握不好会直接对后面的学习造成障碍。
学生生活经验不足，体验少，对杠杆的认识难度较大，特别是要从实物中抽象出杠杆的物理模型，并找出对应的力臂，难度大，易受实物外观的影响。在杠杆平衡条件应用时，往往会“跟着感觉走”，不能理性地应用物理规律有条理地分析问题。
在本节课的教学活动中，教师要利用学生已有的知识和经验，从学生生活中熟悉的许多属于杠杆的工具入手，通过学生动手操作、主动观察、分析，从而抽象出杠杆概念。让学生亲身经历探究实验得出平衡条件。教学要体现“从生活走向物理”，从“物理走向生活”的基本理念，尽量贴近学生生活，使学生体验到生活中无处不在的物理知识，从而激发起学生学习的兴趣，让学生在学习科学的研究方法的同时，培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。
教学目标
物理观念：能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
物理思维：通过从生活中的实例，建立杠杆模型的过程，了解物理学中研究问题的方法。
科学探究：通过实验探究，能得出杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关计算。
科学态度与责任：通过对杠杆的研究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣。
教学重难点
教学重点：实验探究得出杠杆平衡条件，并利用杠杆平衡条件解决实际问题
教学难点：识别杠杆及找出五要素（特别是力臂）；杠杆平衡条件的灵活应用
教学方法
探究法、讨论法、讲授法
教学准备
多媒体课件、铁架台，杠杆、钩码，撬棒，泡沫块（大小各1块），细线，弹簧测力计，钓鱼竿，钳子，剪刀等多种杠杆实物。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境，导入新课
播放图片：一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球。
图１
提问：这幅图的内容是什么？能联想到什么？
阿基米德的名言：“给我一个支点，我能撬起地球”。显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也使我们接触到杠杆这个词。
合作探究，推进新课
学习任务一：杠杆及其五要素
播放图片：思考这些工具具有什么共同特征呢？
自学任务：阅读课本76页的“杠杆”内容，找出杠杆的概念以及杠杆的五要素。
教师活动：播放flash动画：撬棒撬石头引出杠杆的五要素。并在黑板上画出撬棒的五要素。
小结：做力臂的步骤：
（1）辨认杠杆；
（2）先找支点O；
（3）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线；
（4）做从支点到力的作用线的垂线段。
【及时反馈1】
1、作出以下杠杆的动力臂和阻力臂。
学习任务二：杠杆的平衡条件
提问：怎样用杆秤称物体的质量？演示：自制杆秤的三种称量方式，介绍：杠杆的平衡状态。
1、提出问题：杠杆平衡时，动力，动力臂，阻力，阻力臂满足什么样的关系呢？
2、猜想与假设
3、制定计划，设计实验
4、进行实验，收集证据
（1）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置静止平衡；
（2）在杠杆两边挂上钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，记录F1,L1,F2,L2；
（3）改变数据，再做几次实验，记录数据。
5、得出结论
实验完成投影学生的实验表格，引导学生分析实验结果，找出杠杆的平衡条件。
6、评估与交流
评估实验：
（1）杠杆支点为何选“中点”位置？
（2）为何要使杠杆在“水平位置”平衡？
（3）实验中为何用钩码做实验？能不能用测力计做实验？
（4）用测力计做实验应该注意什么问题？
【小结】
2、杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1L1=F2L2
【及时反馈2】
2．如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（ ）

A．将配重靠近支点B．将水桶远离支点
C．适当增大配重D．将支点远离地面
【答案】C
【详解】A．将配重靠近支点，则配重的重力力臂变小，配重的重力和力臂的乘积会变小，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故A不符合题意；
B．将水桶远离支点，则水桶的重力力臂变大，水桶的重力和力臂的乘积会变大，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故B不符合题意；
C．适当增大配重，则配重的重力和力臂的乘积会变大，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变小，故C符合题意；
D．将支点远离地面，则水桶的重力和力臂的乘积不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力不变，故D不符合题意。
故选C。
学习任务三：杠杆的分类
【过渡】请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？
自学任务：阅读教材79页“生活中的杠杆”
教师活动：教师视频展示，帮助学生直观认识生活中的杠杆及特点
给出生活中的杠杆图片，学生进行分类。
杠杆
分类
力臂关系
平衡时力的比较
特点
应用举例
省力杠杆
L1>L2
F1”、“ b
【详解】（1）[1][2]杠杆静止不动或匀速转动叫杠杆的平衡。小李安装好杠杆，其静止时的情景如图判所示，此时杠杆平衡。杠杆右端下沉，说明杠杆的重心在支点的右侧，为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应该将平衡螺母向左调节。
（2）[3][4]设杠杆一个格为L，一个钩码重是G，根据杠杆的平衡条件，所以有
2G×3L=nG×2L
所以在B位置挂的钩码个数为
n=3
如果再在A、B两位置都增加1个钩码，因
3G×3L>4G×2L
所以杠杆左端下沉。
（3）[5]小李用弹簧测力计竖直向下拉，测力计示数为F时，杠杆在水平位置平衡，如图丙所示；若将弹簧测力计向右倾斜一定角度拉，由力臂的定义可知动力臂变小，因阻力和阻力臂不变，由杠杆的平衡条件，拉力变大，弹簧测力计示数变大，则
Fʹ>F
（4）[6]根据一组数据得出的结论有偶然性，小明多次实验收集多组数据，目的是使实验结论更具有科学性和普遍性，故选b。
板书设计
12.1 杠 杆
一、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点O转动，这根硬棒就叫杠杆。
二、杠杆的五个要素：
1、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
2、力臂作图
① 方法：先找支点，再画作用线（有时可不画），最后画垂线段！
② 技巧：做到眼中有（点和线）和无（实物）！
三、杠杆的平衡条件：
1、杠杆平衡：在动力和阻力作用下静止（或匀速转动）。
2、杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 （F1L1=F2L2）
四、杠杆的分类（特点）：
1、省力杠杆（L1﹥L2）； 2、费力杠杆（L1﹤L2）； 3、等臂杠杆（L1=L2）
教学反思
杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。大部分学生对生活中的杠杆比较熟悉，也很感兴趣；但对杠杆的“五要素”及杠杆的平衡条件，还不清楚。通过本节课的学习，可以把学生的感性经验上升为理性认识。另外，让学生亲自经历探究杠杆平衡条件的全过程，有利于培养学生科学探究的能力。