一、杠杆 教学设计 （表格式）物理苏科版2024九年级上册

一、 杠　杆
教 材 解 读 　本节从学生熟悉的工具入手,引导学生探究并认识其中隐含的物理规律,同时将学到的物理知识及科学研究方法与社会实践结合起来,突出“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。本节内容是“力与运动”知识的加深和拓展,从二力平衡到杠杆平衡,其间的跨度较大,学生容易混淆,教学中应对照讲解,使学生能够理解二者的区别与联系。教材中安排了例题“用弹簧测力计称大象的质量”,一方面让学生练习用杠杆的平衡条件解题,另一方面使学生对力和力臂的关系有了更深刻的理解,还可以让学生讨论:人和大象能不能玩跷跷板 若能,请估算跷跷板的力臂之比大约是多少,以增强课堂的探究气氛。
学 习 目 标 物理观念 　1.知道杠杆及五要素。 　2.认识什么是杠杆平衡,了解杠杆的平衡条件。 　3.了解杠杆的应用,能对杠杆进行分类。
科学思维 　1.从生活相关现象入手,逐步建构杠杆的模型。 　2.分解提炼杠杆的五要素,会与数学结合,尝试画力臂。 　3.在实验的基础上,探究杠杆的平衡条件,并运用杠杆的平衡条件尝试解决生活问题。 　4.在解决问题过程中,尝试对不同杠杆进行分类和建构。
科学探究 　在关于杠杆平衡条件的科学探究中,能制订初步的实验方案;会通过实验自主探究,通过对数据的比较与分析,发现数据的特点,进行初步的因果判断,得出实验结论;在知识运用中及时交流反思,能用探究知识解释生活中使用杠杆的相关问题,形成对杠杆分类的新认识。
科学态度 与责任 　通过了解杠杆在生活中的实际应用,提高学生学习物理的兴趣;通过独立探究、讨论交流,培养实事求是的科学态度,并尝试用物理知识服务我们的生活。
重 难 点 处 理 　重点:知道杠杆的五要素,会画杠杆示意图和力臂,理解杠杆的平衡条件。正确识别杠杆的方法:把实物抽象成“硬棒”,找出一点(支点)、二力(动力和阻力)、二臂(动力臂和阻力臂);在实验探究的基础上总结归纳出物理规律,在实验的过程中体会到杠杆平衡是力与力臂共同的平衡,即力和力臂乘积的平衡。 　难点:画杠杆示意图和力臂,用杠杆的平衡条件解决简单的问题,了解杠杆的应用,能对杠杆进行分类。在熟悉杠杆五要素的基础上,对实物杠杆进行科学抽象,在示意图中正确地标识出杠杆的五要素,这是研究杠杆的重要方法。
实 验 改 进 　在做完教材P3图11-4所示的实验后,再增加一个步骤:用弹簧测力计在钩码的同侧用竖直向上的力拉杠杆,使杠杆在水平位置保持平衡,然后记录并引导分析所得数据,看看结论是不是改变了。进一步让学生体会到:当两个力的作用点在支点的异侧时,动力和阻力的方向相同;当两个力的作用点在支点的同侧时,动力和阻力的方向相反。还可以再增加一个步骤:如果弹簧测力计斜着拉杠杆,情况会怎样呢 猜想并进行实验验证。
教学设计①　
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 “给我一个支点,我可以撬起地球。”这是古希腊物理学家阿基米德家喻户晓的一句名言,也是当代青年充满激情与自信,勇往直前无所畏惧的成功宣言。阿基米德为何能有如此气魄,道理很简单,因为他找到了一个可供支撑的支点。 提问:为什么这根能绕支点转动的硬棒可以起这么大的作用呢 　思考,讨论、交流。 　故事设疑,吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣和求知欲。
【探究新知】 一、杠杆 (一)认识杠杆 ◆探究活动1: 今天给同学们带来了羊角锤和钳子,举行一个拔钉子活动。通过实际操作体会这些工具在使用时有何共同点。 提问:你能用手把钉子从木板中拔出来吗 你能利用展示中的工具把钉子从木板中拔出来吗 提问: 1.在撬钉子过程中,这些工具在使用时具有哪些共同特点 2.生活中还有哪些情况是通过类似方法完成的 展示:起子开瓶盖、撬棍撬石头、从井中压水。 提问:下图所示工具在使用时有什么共同特点 1.杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。 2.说明: (1)杠杆可以是直的,也可以是弯的。 (2)杠杆的共同特点:能绕着固定点转动,有使它转动的动力和阻碍它转动的力。 (3)杠杆是最简单的机械之一。 (二)杠杆五要素 (1)支点:杠杆绕着转动的点O; (2)动力:使杠杆转动的力F1; 　动手实验感受,思考、讨论、交流。 　通过学生亲身体验,观察杠杆在使用过程中的共同点,进一步概括出杠杆的概念。
(续表)
教师活动 学生活动 设计意图
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力F2; (4)动力臂:从支点O到动力F1作用线的距离l1; (5)阻力臂:从支点O到阻力F2作用线的距离l2。 当杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时,我们就说杠杆平衡了。 (三)力臂的画法 (1)找出支点并用O表示。提示:支点一定在杠杆上,可以在杠杆的某侧端点,也可以在杠杆中间的某处。在杠杆转动时这个点是相对固定的。 (2)画力的作用线。 (3)从支点O向力的作用线作垂线。 (4)标力臂:用大括号或背向双箭头标记。 (5)省力杠杆中最小力的作用点应距离支点最远。 强调:力臂不一定在杠杆上,力的作用点不变,但力的方向改变时,力臂也会发生变化。 练一练 请画出图中杠杆动力F的力臂l。 二、杠杆平衡条件 讲授:杠杆的平衡状态:杠杆处于静止状态或匀速转动状态。 ◆探究活动2:杠杆在什么情况下能够平衡呢 实验器材:带标尺的杠杆、钩码、铁架台。 讲授:杠杆平衡的调节。 组织:下面就请同学们三人一组,小组合作交流进行实验,为保证结果的正确性,请每组同学做三次实验并把数据如实记录在自己设计的表格内,相信每一组都能出色完成探究活动。 巡回指导,待学生完成后适时评价。 实验次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm123
引导:分析实验数据,你能够得到什么结论 　观察、思考、回答、总结。 　从形象到抽象,符合认识规律,学生易于接受杠杆的概念。
总结:(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。如图甲所示,当杠杆在水平位置平衡时,这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂大小了,而图乙杠杆在倾斜位置平衡,力臂的测量就没有图甲方便。由此,只有杠杆在水平位置平衡时,我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小,因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。 (2)在实验过程中绝不能再调节平衡螺母,因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。 (3)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)。 三、生活中的杠杆 我们身边有很多杠杆。例如,小朋友玩的跷跷板,拔钉子用的羊角锤,划船用的船桨……仔细观察这些杠杆,看看它们各自的动力臂和阻力臂有什么关系。 等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力,也不费力,既不省距离也不费距离。 省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1F2,这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但是省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。 既省力又省距离的杠杆是不存在的。 杠杆的分类: 杠杆类型特点优点缺点应用省力杠杆l1>l2,F1F2费力省距离钓鱼竿、镊子等臂杠杆l1=l2,F1=F2既不省力,也不省距离天平
课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 　观察、思考、交流、回答。 观察、认真思考、讨论交流。 　　通过让学生自主设计实验,加深对实验的理解,同时在实验过程中互相交流和讨论,增强合作意识。 从物理走向社会,利用杠杆知识解释生活中的现象,体会物理就在身边。培养学生发散思维的能力,让学生了解物理知识源于生活,又应用于生活。