《杠杆》教学设计
一、教材分析
这节课是九年级物理第十一章第一节内容,在学习了力的基础上,再来介绍简单机械—杠杆。为下一节滑轮的学习埋下伏笔,有承上启下的作用。本节主要学习杠杆的概念、平衡条件及分类,有很多物理方法渗透其中,对学生是很有好处的,锻炼学生的动手能力,也扩大学生的知识面。
二、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。好奇心强,感性认识多于理性认识。
三、学习目标
知识与技能:
1. 认识杠杆,知道杠杆的概念和五要素,会画力臂.
2.通过实验探究过程,知道杠杆的平衡条件
3.了解杠杆的应用,会区分三类杠杆
过程与方法:经历探究杠杆的平衡条件,培养学生科学探究、概括总结的能力。
情感态度与价值观:能从常见工具和简单机械中识别杠杆并知道其特点.
四、学习重难点
1、会画出杠杆的力臂。
2、经历探究杠杆的平衡条件,能对杠杆进行分类。
五、学习用具
铁架台、钩码、杠杆
六、教学设计
教学环节及时间 教师活动 学生活动 对学生学习过程的观察和思考及设计意图
导入新课3分钟 提问:浮力的几种计算方法? 学生回答:1.称重法:F浮=G-F示 2.产生原因:F浮=F下-F上3.阿基米德原理: F浮=G排=m排g=ρ液gV排 4.平衡法:F浮=G-F示 1.复习前面学习的知识2.引出阿基米德
提问:阿基米德曾经说过一句著名的豪言壮语,大家知道吗? 学生回答:给我一个立足点和一根足够长的硬棒,我就能移动地球。(PPT给出图片,引导学生回答) 调动学生的思维,引起学生对本节课的兴趣
提问:为什么阿基米德非常自信的说处这句豪言壮语呢? 学生思考 引出杠杆
课堂教学(杠杆的定义及五要素)课堂教学(杠杆的定义及五要素) 用PPT课件给学生展示生活中常见的各式各样工具(学生回答借宿后,告诉学生这些工具也属于杠杆) 学生回答工具的名称 扩大学生对杠杆的认识。
用PPT课件展示三幅图,让学生仔细观察,思考:这些用具有什么共同特点? 学生思考 引出杠杆的定义
一、杠杆 定义:一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒就叫做杠杆(强调重点词语,PPT用红色标注)
PPT图片展示更多的杠杆 开拓学生视野,防止因杠杆定义对学生思维产生局限
二、杠杆“五要素” 用PPT课件向学生展示杠杆的五要素支 点(o):杠杆绕着转动的点动 力(F1):促使杠杆转动的力动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离 学生观察PPT课件,明确杠杆的五要素 知道杠杆五要素的定义,并通过课件的展示过程,会画杠杆的力臂
阻 力(F2):阻碍杠杆转动的力阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离 。
PPT课件展示杠杆力臂的画法(重难点) 通过观察,思考,掌握画杠杆力臂的方法 强化学生对力臂画法的掌握
练习:用PPT课件展示杠杆图片,让学生画出图中杠杆的力臂 学生自己在练习本上画出杠杆的力臂 学生通过练习,掌握画力臂的方法
三、探究杠杆的平衡条件1.提问:物体的平衡条件2.提问:杠杆也属于一种物体,那么,杠杆的平衡条件是不是就是动力和阻力相等时就平衡了? 学生回答物体的平衡条件“受平衡力作用” 学生思考 让学生熟悉科学探究的基本过程,培养学生的思维能力
学生实验:(探究杠杆的平衡条件)学生实验:(探究杠杆的平衡条件) 3.提问:杠杆的平衡受那些因素的印象?4.猜想:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系? 学生猜想与假设:假设一:F1+L1=F2+L2假设二:F1–L1=F2–L2假设三:F1/L1=F2/L2假设四:F1 · L1=F2 · L2 培养学生的思维能力
教师组装实验器材并向学生提出问题:1. 在实验前,是否要调节杠杆在水平位置平衡 为什么?(利用PPT课件向学生说明实验前为什么要在水平位置调平杠杆及调平的方法) 实验前,使杠杆在水平位置平衡,为了避免杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响。左低右调,右低左调2.提问:A、B两图中的杠杆处于静止状态,实验时采用哪幅图?为什么?(PPT展示,向学生说明原因)实验时,使杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小。 学生思考为什么要调平(教师对学生进行思维引导) 引导学生思考,培养学生科学探究的能力,排除其他因素对实验的影响,养成严谨的科学态度。
教师布置任务,让学生根据实验报告单完成探究实验(在学生实验时,教师在各小组查看,并对存在问题的小组进行指导) 学生根据实验报告单上的实验步骤及要求,完成探究实验,得到杠杆平衡的条件
学生完成实验后,让学生根据实验的结果,得出杠杆平衡的条件 学生根据自己实验收集的数据,对数据分析,得出实验结论:杠杆平衡时 动力×动力臂=阻力×阻力臂即 F1L1=F2L2 培养学生的动手能力
通过例题,让学生明确杠杆平衡条件的应用:例题 用一杠杆撬起一块重1000N的石头,如果动力臂是150cm,阻力臂是30cm,那么要撬动这块石头,需用多大的力? 学生在练习本上自己求解
课堂教学:(杠杆的分类)课堂教学:(杠杆的分类)课堂教学:(杠杆的分类) 图片展示生活中各式各样的图片,提问:问什么要分这么多样式的杠杆,他们各有什么特点? 学生思考 引出杠杆的分类
PPT展示图片,让学生观察特点请仔细观察,利用撬棒撬石头时,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?为什么要这样? 由 F1L1=F2L2∵L1 〉L2∴F1〈 F2这是省力杠杆 学生观察思考 讲解什么是省力杠杆
PPT展示省力杠杆的特点特点:省力但费距离(学生先举例生活中的省力杠杆,然后教师用PPT展示省力杠杆图片) 对比图形,比较动力和阻力距离的变化量 让学生知道省力杠杆的特点
讲解费力杠杆:由 F1L1=F2L2∵L1 〈 L2∴F1 〉 F2这是费力杠杆 根据省力杠杆的推理过程,学生试着推导费力杠杆 让学生知道额是费力杠杆
PPT讲解费力杠杆特点:特点:费力但省距离(学生先举例生活中的费力杠杆,然后教师用PPT展示省力杠杆图片) 对比图形,比较动力和阻力距离的变化量 明确费力杠杆的特点
讲解等臂杠杆由 F1L1=F2L2∵L1 = L2∴F1 = F2这是等臂杠杆特点:不省力,也不省距离 根据前面的学习,学生自行推导,并尝试说出等臂杠杆的特点 了解等臂杠杆的定义和特点
总结杠杆的分类:若l1>l2,则F1 < F2 省力杠杆若l1= l2,则F1 = F2等臂杠杆若l1<l2,则F1 > F2费力杠杆说明:判断杠杆的类型,实际就是比较动力臂和阻力臂的大小 学生自行总结 对比各类杠杆的差异,明辨各自的特点
练习:用PPT给出部分图片,让学生判断杠杆的类型 学生观察图片,思考,得出杠杆的种类 对杠杆的分类强化 练习
生活·物理·社会给出不同剪刀的图片,提出问题:什么情况下,人们会选用费力杠杆?使用费力杠杆有什么好处? 学生思考(当阻力比较小时,人们会选用费力杠杆。使用费力杠杆会省距离,很方便)
小结 课堂小结:1. 杠杆的概念及五要素2. 杠杆平衡的条件 F1L1=F2L23. 生活中的杠杆 省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆