教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 九年级 学期 秋季
课题 杠杆
教科书 书 名:物理九年级上册教材 出版社:江苏凤凰科学技术出版社
课标分析
本节课对应2022年版课标要求,具体可分解为三个方面的内容: (1)知道什么是杠杆; (2)探究并了解杠杆的平衡条件; (3)了解杠杆在我国古代的应用。
学情分析
学生经过一年的物理学习,已初步具备了物理学科的思维方法和能力,能尝试解决物 理学科中的问题,但仍以形象思维为主,教学中应充分发挥生活情境的作用,借助跷跷板的事例层层递进,激发学生学习的积极性和主动性,降低学生对抽象规律理解的难度,弥补学生问题分析和动手实验能力的不足。 九年级的学生好奇心强,有强烈的求知欲,但他们对事物的认识还不够全面,仍需借 助具体形象材料的支撑,通过曲臂杠杆的演示学生发现初步得出的结论具有偶然性,需要做进一步修正。
素养目标
物理观念:通过操作、体验和对杠杆实例的观察,归纳出杠杆的定义;能在杠杆上找到支点、动力、阻力;建立力臂概念,能准确画出杠杆的动力臂、阻力臂;知道杠杆的平衡条件. 科学思维:通过对力臂的认识过程,培养质疑的意识,发展推理论证的能力. 科学探究:经历探究杠杆平衡条件的过程,培养基于证据得出结论并作出解释的能力,培养对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力. 科学态度与责任:了解杠杆在我国古代的应用,物理源于生活,创新始于实践.
教学重难点
教学重点:探究杠杆的平衡条件
教学难点:力臂概念的建立
教学准备
1.学生实验器材:铁架台、杠杆、钩码、木板、钉子、羊角锤、瓶装饮料、开瓶器。 2.演示实验器材:三角支架、硬棒、软棒、绳、水桶、跷跷板模型(上端固定铁片)、两个重力相同毛绒玩具及一个重力更小毛绒玩具(下装吸铁石)、弹簧测力计、钩码、杠杆、曲臂杠杆演示器。 3.黑板贴、演示课件、实物投影仪等。
教学思路
本节教学以体验和实验为主线,以问题为主导,以学生体验和实践活动贯穿始终,推动学生进行体验感受、思考发现、探究论证、交流讨论、发现问题、推理判断、总结归纳等活动,培养学生的必备品格、关键能力。 具体的教学过程是先通过体验和实践活动明确杠杆的定义,再借助实例分析,建立支点、动力、阻力的概念。通过探究跷跷板背后的奥秘——杠杆的平衡条件来初步得出结论。然后通过倾斜弹簧测力计,发现结论存疑,进一步探究和总结得出杠杆的平衡条件,并进行验证。最后通过归纳总结,构建思维框架,能够应用所学杠杆知识解释生活中的问题并进行迁移应用,如秸槔、杆秤。
教学过程
一、创设情境,引入新知 体验1:如何选择器材(硬棒、软棒、绳),省力提起水桶? 二、展开活动,探究新知 (1)基于现象,认识杠杆 活动1:钉子被钉入木板中,很难徒手拔出,请利用工具将钉子拔出来. 问题1:硬棒翘水桶、羊角锤拔钉子,这些工具在工作过程中有何共同特征? 归纳总结:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒称为杠杆。 问题2:杠杆一定是直的吗? 过渡:关于杠杆,阿基米德有一句家喻户晓的名言:给我一个支点,我可以撬动整个地球。 活动2:找一找硬棒翘起水桶过程中的支点、动力、阻力。 归纳总结:支点O、动力F1、阻力F2 活动3:用开瓶器打开瓶盖. 活动4:画出羊角锤撬钉、开瓶器开瓶盖过程中的支点、动力和阻力。 问题3:杠杆无处不在,你还能举出例子吗? 过渡:小时候公园里玩的——跷跷板,出示跷跷板模型(保持水平静止状态)。
(2)探究跷跷板背后的奥秘——杠杆的平衡条件 【知识快递】杠杆保持静止或匀速转动,此时杠杆处于平衡状态。 体验2:两只重力相同的小奶牛玩跷跷板,所以它们给跷跷板的压力相同。他们处在什么位置时,跷跷板能平衡呢?重力相同是否一定平衡呢?还有一只重力更小的小海豚也加入了游戏,它们重力不同,跷跷板可以平衡吗?你觉得跷跷板的平衡与什么因素有关? 问题4:跷跷板的平衡有什么奥秘呢?杠杆满足什么条件时能够平衡? 问题5:如何设计实验?需要记录哪些数据? 活动5:用钩码代替小奶牛、小海豚,悬挂钩码使得杠杆平衡。 ★注意选择同一组学生的实验数据,避免系统误差 初步结论:动力*支点到动力作用点的距离=阻力*支点到阻力作用点的距离 问题6:若F1、F2在支点同侧,能否使杠杆平衡?能否满足你刚刚得出的结论? 演示1:倾斜弹簧测力计,发现弹簧测力计示数变大。 问题7:你得出的结论是否满足所有情况? 演示2:曲臂杠杆 归纳总结:动力*支点到动力作用线的距离=阻力*支点到阻力作用线的距离 归纳总结:动力臂L1:支点到动力作用线的距离;阻力臂L2:支点到阻力作用线的距离。 演示3:验证结论 归纳总结:杠杆的平衡条件F1L1= F2 L2 三、总结归纳,巩固新知 四、拓展应用,升华新知 活动6:硬棒翘水桶,如何更省力? 过渡:中国古代人民应用杠杆的精彩案例——秸槔。 演示4:中国古代人民如何利用秸槔将空水桶往下浸入井中,如何将装满水的水桶提起 1.研究性作业:思考秸槔的工作原理. 2.实践类作业:运用杠杆知识设计、制作一个便携式称量物体质量的工具. 【板书设计】