12.1 杠杆 教学设计（表格式）2025-2026学年人教版（2024）八年级下册

《杠杆》
课题名称 杠杆 授课时间
课
标
分
析 【课标要求】 认识杠杆，知道杠杆的平衡条件，了解杠杆在生活中的应用。 【课标分解】 1.学什么 认识杠杆的定义、五要素，探究杠杆的平衡条件，了解杠杆在不同时期的应用。 2.学到什么程度 能准确识别杠杆及其五要素，能运用杠杆平衡条件进行相关计算，能辨析生活中杠杆的实例，感受杠杆模型建构在物理学中的作用。 3.怎么学 通过观察生活中的工具使用、进行实验探究、分析实例等方式学习。
内容与学情分析 内容分析 本节课是人教版初二物理第十二章简单机械的第1节内容。杠杆是简单机械之一，是学习其他简单机械的基础。教材先通过生活实例引入杠杆的概念，接着介绍杠杆的五要素，然后通过实验探究杠杆的平衡条件，最后展示杠杆在不同时期的应用。内容编排由浅入深，符合学生的认知规律。通过本节课的学习，学生能初步认识模型建构在物理学中的作用，培养科学探究能力。
学习重点 (1) 准确识别杠杆并找出其五要素，如在剪刀、镊子、羊角锤等工具中，能清晰分辨出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
(2) 理解并掌握杠杆的平衡条件，能够运用公式F1l1 = F2l2进行相关的计算。
学习
难点 (1) 正确理解力臂的概念，能准确画出杠杆的动力臂和阻力臂，尤其是在复杂形状的杠杆或力的方向不常见的情况下。
(2) 探究杠杆平衡条件的实验过程中，如何引导学生设计实验、分析数据并得出正确结论，培养学生的科学探究能力。
学情分析 初二的学生已经具备了一定的观察和思考能力，但对于抽象的物理概念和规律的理解还存在一定困难。他们在生活中对一些杠杆工具有所接触，但可能没有深入思考其工作原理。在本节课的学习中，学生可能会在力臂的理解和杠杆平衡条件的探究上遇到困难。因此，教学过程中应结合生活实例，通过实验探究等方式，引导学生逐步理解和掌握相关知识，培养学生的科学思维和探究能力。
单 元
学习目标 能准确识别杠杆，清晰阐述杠杆的概念，明确杠杆在生活中的广泛应用。 在绘制杠杆示意图的过程中，掌握科学抽象的方法，学会将实际物体简化为杠杆模型；通过对杠杆相关现象的观察与实验，提升观察能力、分析能力和概括能力，能从实验现象和数据中总结出规律。 对实验数据进行有效的分析处理，从数据中归纳总结出杠杆的平衡条件，提升科学探究能力和解决问题的能力 。
课 时
学习目标 (1) 物理观念：能识别出杠杆，准确找出杠杆的五要素，知道杠杆的平衡条件，并能进行相关计算；了解杠杆是一种模型，初步认识模型建构在物理学中的作用。
(2) 科学思维：通过分析生活中杠杆的实例，培养逻辑思维能力；在探究杠杆平衡条件的过程中，学会运用数据分析得出结论，培养科学探究思维。
(3) 科学探究：经历探究杠杆平衡条件的过程，学会设计实验、收集数据、分析论证，培养获取、处理信息和分析论证的科学探究能力。
(4) 科学态度与责任：了解不同时期杠杆的应用，感受我国古代科技成就，增强民族自信心和自豪感；在实验过程中，培养严谨的科学态度和团队合作精神。
课 时
作业目标 (1) 巩固课堂所学的杠杆知识，包括杠杆的定义、五要素和平衡条件。
(2) 提高学生运用杠杆知识解决实际问题的能力，如分析生活中杠杆工具的特点和应用。
(3) 培养学生的动手实践能力和创新思维，通过制作“投石机”等活动，加深对杠杆原理的理解。
(4) 增强学生对物理学科的兴趣和学习积极性，通过完成作业，体会物理知识在生活中的广泛应用。
学习策略 (1) 观察法：在引入新课时，观察用剪刀剪绳子、镊子夹取物品等工具的使用，思考工具的材质、运动方式等问题。
(2) 实验探究法：在探究杠杆平衡条件的过程中，通过调节杠杆平衡、挂钩码、记录数据等实验操作，分析数据得出杠杆平衡条件。
(3) 模型建构法：通过对杠杆的学习，认识到杠杆是一种物理模型，学会用模型来分析和解决实际问题。
(4) 讨论交流法：在分析生活中杠杆实例和实验探究过程中，与同学和老师进行讨论交流，分享自己的观点和想法，提高合作学习能力。
环 节 学习任务（活动）及质量评价 设计意图 落实素养
课前活动 开展绳子毁坏挑战赛，邀请两名挑战者，依次按照主持人要求用剪刀、镊子、防烫夹、尖嘴钳等工具将绳子弄断。
边操作边思考问题：这些工具的材质在软硬程度上有什么共同特点；在工作中它们发生了怎样的运动；在什么条件下它们才能这样运动。
教师提示同学们在使用工具时注意安全。引导学生观察工具的使用过程，为引入杠杆的概念做铺垫。
组织学生分享自己的观察和思考结果，激发学生的学习兴趣。对学生的回答进行点评和总结，肯定学生的积极思考。
展示更多生活中使用类似工具的图片，让学生进一步感受这些工具的特点。
鼓励学生在课后继续观察生活中的工具，思考其工作原理。 通过有趣的活动引入新课，激发学生的学习兴趣，引导学生观察生活中的现象，培养学生的观察和思考能力。落实物理观念和科学思维素养。 质量评价： 1. 积极参与活动
2. 认真思考问题
3. 准确表达观点
杠杆的定义 引导学生分析课前活动中使用的工具，指出它们在力的作用下能绕着固定点转动。
给出杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。
强调硬棒不一定是直棒，也可以是弯的或其他形状，如剪刀、羊角锤等。引导学生思考杠杆的定义与生活中其他物体的区别，强化对概念的理解。 通过分析实例，引出杠杆的定义，让学生从感性认识上升到理性认识，培养学生的归纳总结能力。落实物理观念素养。 质量评价： 1. 准确理解定义
2. 举例恰当丰富
3. 讨论积极有效
杠杆的五要素 结合杠杆的示意图，介绍杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。详细解释每个要素的含义，如支点是杠杆可以绕其转动的点；动力是使杠杆转动的力；阻力是阻碍杠杆转动的力；力臂是从支点到力的作用线的距离。举例说明如何确定杠杆的五要素，如以撬棒撬石头为例，分析支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂的位置。让学生在练习纸上画出常见杠杆（如剪刀、镊子）的五要素，教师巡视指导。
展示学生的作品，进行点评和纠正，强调力臂的画法和注意事项。 总结确定杠杆五要素的方法和步骤，帮助学生巩固所学知识。 帮助学生准确理解杠杆的五要素，掌握确定五要素的方法，培养学生的分析和绘图能力。落实物理观念和科学思维素养。 质量评价： 1. 要素识别准确
2. 力臂画法正确
3. 分析有条理
杠杆的平衡状态 引导学生回顾物体的平衡状态，包括保持静止和保持匀速直线运动。提出杠杆的平衡状态：保持静止或保持匀速转动。
举例说明生活中杠杆处于平衡状态的实例，如天平、跷跷板等。 让学生思考杠杆处于平衡状态时可能与哪些因素有关，激发学生的探究欲望。
组织学生讨论影响杠杆平衡的因素，鼓励学生大胆猜测。对学生的猜测进行总结和分类，如可能与力的大小、力的方向、力臂的长度等有关。展示一些杠杆不平衡的现象，让学生分析原因，加深对杠杆平衡状态的理解。引导学生思考如何使杠杆达到平衡状态，为探究杠杆平衡条件做铺垫。 通过回顾物体的平衡状态，引出杠杆的平衡状态，激发学生的探究欲望，为探究杠杆平衡条件做准备。落实物理观念和科学思维素养。 质量评价： 1. 概念理解清晰
2. 猜测合理有依据
3. 讨论积极参与
探究杠杆的平衡条件 提出问题：要使杠杆平衡，需要满足什么条件？引导学生进行猜想，可能与F1、F2、l1和l2有关。
组织学生进行实验探究。 设计实验方案：调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆保持水平并静止，达到平衡状态；给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡；记录力和力臂的数值，填入表中。学生分组进行实验，教师巡视指导，及时解决学生遇到的问题。组织学生分析实验数据，引导学生发现规律。 实验结束用自制教具再次进行强调实验注意事项：实验前调节杠杆在水平位置平衡是为了避免杠杆自身重力给实验带来影响，使重力臂为零；挂钩码后在水平位置调节平衡是为了便于读取力臂。
得出结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1 = F2l2。让学生用不同的数据再次验证杠杆平衡条件，确保结论的可靠性。 通过实验探究，让学生经历科学探究的过程，培养学生的实验操作能力、数据分析能力和归纳总结能力。落实科学探究和科学思维素养。 质量评价： 1. 实验操作规范
2. 数据记录准确
3. 结论分析正确
杠杆平衡条件的应用 展示例题：动物园内，一位物理老师利用一个小小的弹簧测力计，就测出了一头大象的质量。测量时用一根长度为12 m的槽钢作为杠杆，吊钩固定于槽钢的中点O。当槽钢水平静止时，弹簧测力计的示数F1为200 N，测得l1为6 m，l2为4 cm。若不计铁笼的质量，请估算大象的质量（g取10 N/kg）。
引导学生分析题目，确定已知量和未知量，找出对应的杠杆五要素。 强调在使用杠杆平衡条件解题时，力臂的单位必须统一。让学生独立完成解题过程，教师巡视指导。 展示学生的解题过程，进行点评和讲解，规范解题步骤。
组织学生进行小组讨论，交流解题思路和方法。总结运用杠杆平衡条件解题的一般步骤和注意事项。 通过例题和练习，让学生学会运用杠杆平衡条件解决实际问题，提高学生的解题能力和应用知识的能力。落实物理观念和科学思维素养。 质量评价： 1. 解题思路清晰
2. 计算准确无误
3. 步骤书写规范
杠杆的应用及拓展 展示古代和现代杠杆应用的图片，如踏碓、水碓、桔槔等，介绍不同时期杠杆的应用，让学生感受我国古代科技成就。引导学生分析这些杠杆的工作原理和优点，培养学生的观察和分析能力。让学生讨论杠杆在生活和生产中的其他应用，拓宽学生的视野。
展示一些错误的关于杠杆的说法，如“动力臂和阻力臂一定在杠杆上”“动力臂与阻力臂的和一定等于杠杆的长”等，让学生判断对错并说明理由。组织学生进行小组竞赛，看哪个小组能快速准确地判断更多的说法。对学生的表现进行评价和总结，强化学生对杠杆知识的理解。 鼓励学生在课后制作一个简单的杠杆模型，进一步探究杠杆的原理。 让学生了解杠杆在不同时期的应用，增强民族自信心和自豪感；通过判断对错和拓展讨论，加深学生对杠杆知识的理解，培养学生的创新思维。落实物理观念和科学态度与责任素养。 质量评价： 1. 知识理解深入
2. 讨论积极活跃
3. 拓展思维丰富
课堂总结 引导学生回顾本节课所学的内容，包括杠杆的定义、五要素、平衡状态、平衡条件和应用等。让学生分享自己在本节课中的收获和体会，培养学生的总结和表达能力。对学生的回答进行补充和完善，形成系统的知识体系。强调重点和难点内容，如杠杆的平衡条件和力臂的画法。布置课后作业，包括书面作业和实践作业。鼓励学生在课后继续探究杠杆的相关知识，培养学生的自主学习能力。对学生在本节课中的表现进行评价，肯定学生的积极参与和努力。 帮助学生巩固所学知识，形成知识网络；培养学生的总结和表达能力；激发学生的学习兴趣和自主学习意识。落实物理观念和科学思维素养。 质量评价： 1. 总结全面准确
2. 表达清晰流畅
3. 态度积极认真
作 业 内 容 1. 在图中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆（图中深色部分）工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。 2. 用杠杆和纸杯制作“投石机”，发射纸团。改进投石机射程，记录力臂长度与投射距离关系。 3. 生活应用报告：找出家中3种杠杆工具分析属于哪类杠杆，设计优缺点和改进建议。 质 量 评 价 1. 作图准确规范
2. 实验记录详细
3. 报告分析合理 设计意图 通过书面作业和实践作业，巩固课堂所学知识，培养学生的动手实践能力、分析问题和解决问题的能力，让学生体会物理知识与生活的紧密联系。 落实素养 落实物理观念、科学探究和科学态度与责任素养。
作业效果及反思提升
作业目标达成： 通过作业，大部分学生能够准确画出杠杆的五要素，掌握杠杆平衡条件的应用；在实践作业中，学生的动手能力和探究能力得到了锻炼，对杠杆的原理有了更深入的理解。但仍有部分学生在力臂的画法和杠杆类型的判断上存在困难。 反思提升： 在今后的教学中，应加强对力臂概念的讲解和练习，通过更多的实例让学生掌握力臂的画法；对于杠杆类型的判断，可以引导学生从动力臂和阻力臂的大小关系入手，进行分析和总结。同时，要进一步鼓励学生积极参与实践活动，提高学生的动手能力和创新思维。
教学反思及提升措施
(1) 成功之处：通过绳子毁坏挑战赛等活动引入新课，激发了学生的学习兴趣；在教学过程中，注重结合生活实例，让学生更好地理解杠杆的概念和应用；实验探究环节让学生亲身体验了科学探究的过程，培养了学生的实验操作能力和数据分析能力。
(2) 不足之处：在力臂的讲解上，部分学生理解困难，可能是讲解方式不够直观形象；在实验探究过程中，个别小组的实验进度较慢，影响了整体的教学进度。
(3) 提升措施：在今后的教学中，对于力臂的讲解，可以采用动画演示、实物模型等更加直观的方式，帮助学生理解；在实验教学前，要加强对学生的指导，明确实验步骤和注意事项，提高实验效率。同时，要关注学生的个体差异，对于学习困难的学生给予更多的帮助和指导。
板书设计 杠杆
一、杠杆的定义
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。
二、杠杆的五要素
1. 支点O：杠杆可以绕其转动的点
2. 动力F1：使杠杆转动的力
3. 阻力F2：阻碍杠杆转动的力
4. 动力臂l1：从支点O到动力F1作用线的距离
5. 阻力臂l2：从支点O到阻力F2作用线的距离
三、杠杆的平衡状态
保持静止或匀速转动
四、杠杆的平衡条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂
F1l1 = F2l2
五、杠杆的应用
古代：踏碓、水碓、桔槔等
现代：钳子、自行车手闸等