2020-2021学年12.1 杠杆教案设计

杠杆

            ——新授课

★整体设计说明★

本课由投影画面和杠杆实物引入课题通过观察动画引入杠杆含义通过作图引入杠杆的五要素再设计实验探究杠杆的平衡条件最后通过图片展示生活中的各种杠杆这样是为了体现从生活走向物理从物理走向社会同时是为了激发学生的学习兴趣

★教材分析★

杠杆是一种与生活实践密切相关的简单机械涉及力的基本概念及应用这一节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三部分构成分别是：杠杆、杠杆的平衡条件、生活中的杠杆

★教法建议★

为了使学生能较准确地画出力臂教师有必要讲清力臂的概念但课堂上不宜花费过多时间训练否则会影响本节的重点实验数据处理对学生难度较大教师要注意根据学生的情况把握好分寸

★学情分析★

学生已经从生活中获得较多的关于杠杆的感性认识；已经初步掌握物理实验探究的一般过程及方法；对力有所认识知道力的三要素会画力的示意图有初步的作图能力

★学法引导★

放手让学生动手做实验认真观察同时深入思考然后小组同学之间相互讨论交流归纳总结这样来学习既满足了学生的好奇心也锻炼了动手能力、沟通能力自然也加深了对内容的理解

★三维目标★

1．知识与技能

（1）能识别出杠杆并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂

（2）能对杠杆进行分类并能根据实际需要选择合适的杠杆

2．过程和方法

（1）会画杠杆的力臂根据力臂判断杠杆的类型

（2）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分析解决问题

3．情感、态度与价值观

乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆了解杠杆在生活和生产中的应用亲身感受物理知识源于生活又高于生活

★重点难点★

重点：探究杠杆的平衡条件

难点：画杠杆的力臂

★课时安排★

1课时

★教学过程★

一、新课引入（约1分钟）

多媒体展示宇航员在太空修航天飞机、我们的祖先在建造宫殿时用硬木棒搬动巨大的木头的生动画面

出示杠杆实物、多媒体展示杠杆动画引入新课

【设计意图】通过杠杆实物与动画展示创设情境激发兴趣对杠杆形成感性认识

二、新课讲解

（一）杠杆（约10分钟）

1．杠杆含义：

多媒体播放撬棒、压水机的柄和翘翘板动画

教师：它们在运动过程中有什么共同特点？

学生：都能转动

学生：有一个点固定不动

教师：这类简单机械叫杠杆你能给杠杆下一个定义吗？

学生：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒就叫杠杆

2．杠杆的五要素：

教师：为了方便描述杠杆我们来看几个名词

播放压水机压水过程动画让学生观察

教师：请同学们用草稿纸画出这个压水机的线条图在图中标出杠杆绕着转动的点

学生：作图

教师：杠杆绕着转动的点O叫支点哪个力使杠杆转动起来

学生：手对压柄的压力

教师：这个压力的作用点在哪里？请画出这个力

学生：作图

教师：使杠杆转动的力F1叫动力哪个力阻碍杠杆转动

学生：压柄末端的铁棒对压柄向下的拉力

教师：这个拉力的作用点在哪里？请画出这个力

学生：作图

教师：阻碍杠杆转动的力F2叫阻力注意动力和阻力都是杠杆受到的力作用点都在杠杆上

教师：下面再看两个名词动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1；阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离l2

教师：力的作用线是沿力的方向两边延长的直线请画出动力和阻力的作用线

学生：作图

学生跟着教师一步一步画动力臂和阻力臂

总结归纳杠杆的五要素

【设计意图】通过观察动画归纳杠杆的共同特点形象直观通过多媒体投影画图分析杠杆五要素脉络清晰

（二）杠杆的平衡条件（约16分钟）

1．杠杆平衡：

教师：杠杆在动力和阻力作用下静止时我们就说杠杆平衡

演示实验

教师：现在杠杆处于平衡状态动力与阻力的大小相等吗？

学生：不相等

教师：杠杆平衡与前面学的二力平衡条件相同吗？

学生：不相同

教师：哪么杠杆在满足什么条件时才会平衡？杠杆的平衡与哪些因素有关？

学生：杠杆的平衡是由动力、阻力、动力臂和阻力臂共同决定

2．实验探究：

学生阅读课文中“探究杠杆的平衡条件”部分

教师：为什么要调节杠杆在水平位置平衡？

投影画图分析两种情况下的力臂

教师：哪种情况下力臂刚好等于支点到力的作用点的距离

学生：水平平衡时

教师：调节杠杆在水平位置平衡有什么好处？

学生：便于测量力臂

学生分组实验教师巡视指导

引导学生分析处理数据得出结论杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂

说明：这个平衡条件是阿基米德发现的杠杆原理

【设计意图】通过演示实验区别杠杆平衡与二力平衡便于理解区别通过多媒体投影画图分析调节杠杆在水平位置的好处形象直观

（三）生活中的杠杆（约10分钟）

１．省力杠杆：

出示钢丝钳实物展示钢丝钳图片

教师：钢丝钳是不是杠杆使用钢丝钳有什么好处？

学生：省力

教师：像钢丝钳、撬棒这类能够省力的杠杆叫省力杠杆

投影画图分析钢丝钳的五要素归纳省力杠杆的力、力臂及使用特点

2．费力杠杆：

投影画图分析钓鱼杆的五要素

教师：钓鱼杆是不是省力杠杆为什么？

学生：不是动力臂小于阻力臂动力大于阻力要费力

教师：钓鱼杆是费力杠杆可以省距离

模仿演示用钓鱼杆钓鱼让学生观察比较手和鱼移动距离大小关系

3．等臂杠杆：

投影画图分析托盘天平的五要素得出等臂杠杆

4．三类杠杆：

列表归纳三类杠杆

5．生活中的杠杆：

投影图片展示生活或生产中的常见杠杆学生进行分类：钢丝钳、钓鱼杆、羊角锤、开瓶器、食品夹、镊子、筷子、撬棒、船浆、托盘天平等

【设计意图】通过多媒体投影画图分析三类杠杆即不会浪费时间又能使学生易于比较与理解同时复习杠杆的五要素通过大量杠杆图片能加强学生对杠杆的感性认识

三、课堂小结（约2分钟）

由学生归纳这节课学到的知识

四、课堂例题（约4分钟）

１．下列杠杆属于费力杠杆的是（　　）

答案：B

２．如图所示保持杠杆始终水平平衡沿虚线方向改变弹簧测力计的拉力方向弹簧测力计示数会变化吗为什么？

通过实验得出答案：会变（先变小后变大）因为拉力的力臂会变化（先变大后变小）

【设计意图】通过图片感知与区分生活中的常见杠杆通过实验解题加深学生对力臂的理解

五、课外扩展（约2分钟）

视频播放：制作简易杆秤

★板书设计★

杠杆

1．含义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒

2．五要素：支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2

3．平衡条件（杠杆原理）：F1×l1＝F2×l2

4．三类杠杆：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆

★教学反思★

本节课使用大量杠杆实物和杠杆图片大大提高了学生对杠杆的感性认识利用多媒体投影作图分析杠杆的五要素能节约时间突破难点通过演示实验和学生实验突出了重点