人教版八年级物理第十二章第一节《杠杆》教学设计
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道杠杆的定义、杠杆的五要素、杠杆的平衡状态和如何画力臂。
(2)认识影响杠杆转动的因素,认识力臂。
(2)理解杠杆的平衡条件,能运用杠杆的平衡条件解决简单问题。
2.过程与方法
(1) 从游戏、小组活动和实验中,感受物理知识,探究物理规律。
(2) 经历科学探究“杠杆平衡条件”的过程。
3.情感、态度、价值观
(1)通过了解杠杆的应用,进一步认识物理是有用的,提高学习物理的兴趣。
(2)通过探究杠杆的平衡条件,培养学生的科学态度和合作精神。
【教学重难点】
教学重点:探究杠杆的平衡条件。
教学难点:探究影响杠杆转动的因素,认识力臂。
【教学组织形式】
本节课以新课程理念为指导,发挥学生在课堂中的“主体地位”,让学生参与到课堂中来。教师在课堂中主要起“组织、引导、激励和促进”作用。
【教具学具准备】
1.教具:多媒体电脑、展台、木支架、铁棒、绳索、安全帽、吊板、铁架台、圆盘、重物。
2.学具:学程案、羊角锤、木头、铁钉、剪刀、纸板、起瓶器、饮料、杠杆尺、支架、钩码、投石机、小桶。
【教学过程】
教学 环节 教师活动 学生活动 设计 意图
一、引入新课 我们来做一个游戏,你们觉得女同学能把这个男同学提起来吗?到底能不能,试一试就知道了。请两位带上安全帽。男同学坐到吊板上,把绳子抓好。准备好了吗?慢点。(安全帽放架子处) 刚刚女同学之所以能够把男同学提起来,是因为用到了我们今天要学习的简单机械-杠杆 两位同学参与游戏,其余同学观看游戏。 引入杠杆课题,激发学生的学习兴趣。
二、认识杠杆 1、发现杠杆的共同特征,得到杠杆的定义、支点、动力、阻力 杠杆在生活中给我们带来了许多便利。一起来感受一下,请同学看到学程案上的任务一。哪组同学愿意起来和大家分享。同学们非常善于观察和总结。 实质上,在物理学中,就把这种在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒,叫做杠杆。刚刚同学们说的固定点,叫做支点,用字母O表示。使杠杆转动的力,叫做动力,用F1表示。阻碍杠杆转动的力,叫做阻力,用F2表示。 请同学翻到教材76页,勾画杠杆的定义,和相关内容。 2、了解生活中的杠杆,了解杠杆的平衡状态 杠杆在生活中无处不在。前面的力学知识中知道,静止和匀速直线运动是物体的平衡态。对于杠杆而言,任意位置的静止和匀速转动,就是杠杆的平衡状态。 感受杠杆,观察、总结。 观看、了解、分析 感受不同的杠杆,找出共同特征。 了解生活在的杠杆和杠杆的平衡状态。
三、影响杠杆转动的因素 1、猜想影响杠杆转动的因素:力的大小、距离; 再来玩一个游戏,“比力气”。再次请刚刚的那两位同学上台。带上安全帽。现在让悬挂点位于这根棒的中心。 握紧绳子,准备好了吗?开始。这一局男同学胜。那我们能不能想办法帮助她呢?这个办法我们可以试一试。准备好了吗?开始。果然知识就是力量。上面的同学很辛苦,那么我们下面的同学也不能闲着。结合刚才的游戏,我们一起来完成学程案上的任务二。 2、探究影响杠杆转动的因素:力的大小、力臂大小;认识力臂。 你们所说的影响杠杆转动的距离,是支点到力的作用点的距离吗?我们一起来探究。这是一个可以绕中心转动的圆盘,它实质上也是一个杠杆。从刚刚的游戏和同学们的回答中,我们可以发现。力和距离共同产生了一个作用效果,哪边的作用效果更显著,杠杆就往哪边偏转。当两边的作用效果相同时,杠杆平衡。 现在,我在圆盘的A点和B点悬挂物体,圆盘平衡。接下来,保持圆盘左边的力和距离不变,只改变右边的距离。请同学们观察圆盘的转动情况。先将B点的物体移动到旁边的E点,圆盘发生了转动。把物体重新移回B点。再移到C点和D点,圆盘没有转动。结合刚刚的实验现象,我们一起来完成学程案上的任务三。这条直线沿着力的方向,叫做力的作用线。也就是说影响杠杆转动的是支点到力的作用线的距离,我们把这个距离称之为力臂L。总结起来说,影响杠杆转动的因素就是力的大小和力臂的大小。 3、熟悉几个名词(动力臂、阻力臂),力臂的作图方法。 支点到动力作用线的距离,叫动力臂L1,支点到阻力作用线的距离,叫阻力臂L2。这是作力臂的步骤。先来作出图中F1的力臂。就是找点、画线、作垂。还要标记,垂直符号、大括号、字母L)。再来作F2的力臂,来说步骤。 它们就是杠杆的五要素 两位同学参与游戏,其他同学观察游戏。 学生观看演示实验,分析实验现象 了解力臂的作图方法 从游戏中发现影响杠杆转动的因素 以圆盘为道具,突破对力臂的认识 了解力臂作图
四、科学探究“杠杆的平衡条件” 1、为什么要探究“杠杆的平衡条件”; 两边的F1、L1和F2、L2共同决定了杠杆会处于什么状态。而利用杠杆的平衡,可以帮助我们找到它们之间可能存在的定量关系。下面通过实验来探究“杠杆的平衡条件”。先来看小虫子是如何让杠杆平衡的。 2、经历科学探究的步骤,知道实验操作的注意事项; 当杠杆平衡时,F1、L1和F2、L2之间可能存在什么样 的数学关系呢?请小组进行猜想,每组选择其中的两个猜想写在学程案上。很多伟大的发现都是源于猜想,请同学来分享一下。 请小组把桌下的实验盒拿上来。然后阅读教材77页的实验内容。找到你觉得需要提醒大家注意的地方。 1)那倾斜静止也属于杠杆平衡,可不可以呢?这是杠杆倾斜和水平时的力臂。哪个更方便读数? 2)能不能每次两边都挂一样的个数? 请小组开始实验,验证你们的猜想。 3、认识杠杆的平衡条件。 给大家1min时间整理、分析实验数据。 也就是说,当杠杆平衡时,动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,它就是杠杆的平衡条件,也叫做杠杆原理。 小组合作,猜想,阅读实验内容,设计方案,开展实验。 通过实验科学探究杠杆的平衡条件
五、杠杆平衡条件的应用 1、应用杠杆平衡条件分析省力 同学们能不能解释,刚刚的女同学,为什么能把男同学给提起来? 2、应用杠杆平衡条件计算同学的重力、质量 同学们能不能利用今天所学的知识,今天所用到的实验器材,称量出男同学的体重。这就作为今天的课后家庭作业,大家下去思考。下节课我们再交流讨论。 3、介绍钓鱼城的投石机。自制“投石机” 杠杆的作用不仅仅体现在生活中,还体现在我们的军事应用中。比如我们合川钓鱼城里的投石机。钓鱼城是山城防御体系的典型代表,击中蒙哥的投石机,堪称中国冷兵器的奇迹。 同学们想不想感受一下我们合川钓鱼城的投石机?老师给你们准备了一点武器,在抽屉里。让我们一起来制作属于我们自己的投石机。看哪些小组能把子弹发射得更远。请小组自由尝试。小心不要打到眼睛。 结合老师的问题思考、交流,积极发言。 自制投石机 应用杠杆的平衡条件 杠杆的应用和情感升华
六、结束语 同学们很不错,能够把所学变为所用。看来这节课同学们收获了不少,那我们就一起来交流总结一下。 本节课我们一起认识了一种简单机械——杠杆,并探究到了杠杆的平衡条件。两千多年前,古希腊伟大的物理学家阿基米德说:给我一个支点,我就能举起地球!”面对百年未有之大变局,用五千年华夏文明润泽过的炎黄子孙,同样可以自豪地说:“给我一个支点,我可以扛起人类和平共处、互利共赢的时代重任”。感谢同学们的配合,下课! 分享收获、情感升华 交流总结
【板书设计】
12.1 杠杆
一、杠杆
1、定义:力、固定点、硬棒
2、五要素:支点O 动力F1 阻力F2
动力臂L1 阻力臂L2
二、探究:杠杆的平衡条件
F1 L1 = F2 L2