课题：科学探究：杠杆的平衡条件
一、课标要求与教材分析
（一）课标要求：
2.2.6知道简单机械，通过实验探究并了解杠杆的平衡条件
对科学探究能力的要求：
1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中把杠杆识别出来。
2、通过实验探究并了解杠杆的平衡条件，能在杠杆上确定杠杆的五要素。
3、能用杠杆的平衡条件分析并解决实际问题。
（二）教材分析：
这节课是在学生已有力学知识的基础上，进一步了解一些简单机械及应用。这既符合学生的认知规律由易到难，由简到繁；同时又保持知识的结构性和系统性。本节课内容包括：什么是杠杆？杠杆的五要素，研究杠杆的平衡条件。其中理解力臂的概念并画出力臂，实验探究杠杆的平衡条件是本节课的主要内容。教材把实验和结论紧密结合起来，加深了学生对知识的理解，为学生学习杠杆的应用及变形杠杆打下了基础。
（二）教学重点
1.通过杠杆的生活实例指出杠杆的五要素；
2.通过实验探究总结出杠杆的平衡条件；
教学难点
1.准确找出力臂；
2.设计实验探究杠杆的平衡条件；
3.应用杠杆的平衡条件解释实例
二、学情分析
对于初二的学生来说，具备一定的生活实践，并从生活实践中总结出一定的感性知识，且初步掌握了一定的物理知识和基本的技能，对生活中的很多例子都能知道，并能正确的使用部分简单机械，但他们对它们的原理并不甚了解，所以，在教学中，从生活常见的实例入手，概括杠杆的共同点。考虑到学生对力臂理解有一定困难，可首先回顾点到直线的距离，能够将动力臂与点到线的距离联系起来，并比较力臂的大小；对实验探究问题理解起来有一定的难度，因此，对学生进行适当的引导，同时应组织学生团结合作，共同克服困难，共同完成探究活动。
三、教学目标
（一）基本知识、技能目标
1、知道杠杆的五要素，能识别杠杆。
2、得出杠杆的平衡条件，分析解决简单实际的问题。
（二）方法目标（认知策略）
1、过科学探究，得出杠杆的平衡条件。
2、用杠杆的知识来解决一些实际问题。
（三）能力目标（运用所学知识与方法认识、解决问题）
对杠杆的发展史的学生，激发学生科学兴趣，结合我国古代对杠杆的研究，激发学生对祖国古代文明的自豪感。。
（四）教育类目标
培养学生与他人合作交流的意识，实事求是的科学态度。
四、教学方法与媒体
（一）教学方法：自主学习、实验探究、小组合作交流
（二）演示实验与分组实验所需器材（分组情况）：
演示实验：杠杆、铁架台、核桃钳、剪刀，杆秤。
二人一组的分组实验：杠杆、铁架台、勾码。
（三）多媒体课件
五、课堂教学过程中活动的设计（依据教学目标，并且按不同层次的教学目标设计一系列活动，体现活动建构教学论的五大主张，体现四个基本程序及主要策略的运用；可以运用“以问题探究为主”的课堂教学程序）
教学内容及活动设计（简单，提纲式）
教师活动及提问
学生活动
设计意图
构建动场：
欣赏一段电影片段。
提出问题：
1.货车为何被一只海鸟踩到桥下？
学生回答
激发学生求知欲望，为下面的学习做好铺垫。
一、杠杆的定义（自主学习）
先让学生观看多媒体中几幅杠杆动画，总结它们在使用时的共同特点。
让学生使用桌子上的工具，是否是杠杆？
可能学生回答：受力的作用，并且能够转动，不一定说出绕一个点转动
学生展示，并说出理由。
培养学生的观察、分析和归纳的能力。
使学生感受到，物理并不陌生，就在身边。
二、杠杆的五要素（自主学习）
观察课本图片，找出图中的五要素，并说出定义。
首先回顾数学中点到线的距离。
说明力臂的画法：首先确定杠杆的支点，再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线上，符号指明哪个线段是力臂，并写出字母L1或L动。力臂常用虚线画出。
学生能找出图中的五要素，也能说出其定义。学生展示用笤帚扫地，知道具体指出支点、动力、阻力
但对于力臂的理解还需要讲解。
对于学生来说难度较大。
发现动力与阻力的区别。
为准确找出力臂做准备。
由易到难适当过度。
方便以后杠杆分类的正确判断。
三、交流探究:
探究杠杆的平衡条件
1）展示杆秤测物体的质量，让学生理解什么是杠杆的平衡。
2）、猜想与假设，让学生猜想要使杠杆平衡需考虑几个因素 ？杠杆的平衡条件，引导学生围绕动力、阻力、动力臂、阻力臂它们四者之间的联系展开。
3）、结合器材让学生认识杠杆的平衡，以及杠杆平衡条件的调节。
4）、首先引导学生思考哪组实验方案，学生分组实验及时记录实验数据。
老师巡回指导。
5）、交流与讨论，通过实验数据让学生交流得到结论：F1L1=F2L2
学生观察
说出杠杆处于静止状态即是平衡。
一个学生回答，其他学生进行补充。
学生展示：模拟挑水
并有其他学生帮他调平衡
学生合作探究，多做几次展示数据总结实验结论。
知道杠杆的平衡
思考如何调节扁担平衡，猜想到与力和距离有关。培养学生的合作能力，概括、归纳、系统知识的能力。
培养学生的分析选择能力。
培养学生交流合作的能力,实事求是的科学态度.
四、杠杆的应用
学以致用
老师用手拔钉子拔不动，请学生帮忙。
学生展示用羊角锤起钉子，为什么这样易把钉子起下来？
引导学生试着解释，货车为何被一只海鸟踩到桥下？
进行总结：
省力杠杆（动力小于阻力，动力臂大于阻力臂）
费力杠杆（动力大于阻力，动力臂小于阻力臂）
等臂杠杆（动力等于阻力，动力臂等于阻力臂）
学生解释，其他学生补充。
培养学生交流与合作探究能力
了解杠杆在生活中的应用，并能正确的判断属于哪种杠杆。通过学习明白知识与生活的联系.
将所学新知识实际运用起来，加深学生对其的理解和印象。
使学生体验成功的喜悦。
综合建模：
课堂小结
小组交流讨论本节课的收获
1.杠杆的定义
2.杠杆的五要素
3.杠杆力臂的作图方法
4、杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2 或 F1／F2＝L2／L1
5、杠杆的分类：
培养学生整体概括能力。
七、作业设计：
1、课本作业3、6
2、按小组就下面的某一专题进行调查研究，写出调查报告并在班内进行交流。
*人体中的杠杆
*自行车中的杠杆
*厨房中的杠杆
*工业生产中的杠杆
*农业生产中的杠杆
*中国古代的杠杆
*各种不同用途的剪刀
要求报告中说明杠杆的作用，找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂，配上示意图。
课件19张PPT。 第十章 机械与人
10.1 科学探究：杠杆的平衡条件一、认识杠杆小组讨论：这三种机械有什么共同特点？都有一根能绕着固定点转动的硬棒。木棒压水机羊角锤（一）杠杆的定义：
在物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。剪刀 跷跷板扳手核桃钳二、认识杠杆的五要素:自主学习：课本P185杠杆的有关概念杠杆示意图:F2阻力L1动力臂L2阻力臂动力作用线阻力作用线O支点杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力支点到动力作用线的距离支点到阻力作用线的距离F1动力发现1.动力、阻力是作用在杠杆上的力。
2.动力和阻力的作用效果是使杠杆的转动方向相反，但力的方向不一定相反。1、杠杆处于静止状态，称为杠杆处于平衡状态。三、 杠杆的平衡2、猜想杠杆的平衡条件要求：以小组为单位，讨论以下问题
1、杠杆想要实现平衡，需要同时考虑几个因素呢？
2、这几个因素需要什么样的关系才能让杠杆平衡呢？
提出猜想 ：实验探究：杠杆的平衡条件2 猜想与假设：假设一：假设二：假设三：假设四：F1+L1=F2+L2F1–L1=F2–L2F1/L1=F2/L2F1 · L1=F2 · L2①AB思考：1、采用哪个图中进行实验，为什么？2、动力臂是____，阻力臂是_____。②进行实验与收集证据：交流与合作：结论：杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即
F1l1=F2l2改变力与力臂使杠杆水平平衡时记录以下数据三、杠杆的运用：F1l1OF2l2F1l1=F2l2如图：l1>l2F1F2这种杠杆要使用比阻力大的动力才能克服阻力，使用起来费力，被称为费力杠杆。例如：筷子、铁锹、船桨等。三、杠杆的运用：F2F1l1l2F1l1=F2l2如图：l1=l2F1=F2这种杠杆动力与阻力大小相等就能使杠杆平衡了，使用起来既不省力也不费力，被称为等臂杠杆。例如：跷跷板等。学以致用：请同学们试着解释为什么笨重的卡车会被一只海鸟踩到了桥下？我的收获： 请同学们回想一下，这节课你有哪些收获？当堂检测：课后作业：1、按小组就下面的某一专题进行调查研究，写出调查报告并在班内进行交流。
*人体中的杠杆
*自行车中的杠杆
*厨房中的杠杆
*工业生产中的杠杆
*农业生产中的杠杆
*中国古代的杠杆
*各种不同用途的剪刀
要求报告中说明杠杆的作用，找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂，配上示意图。
2、课本作业3、6杠杆的平衡条件 评测练习
1、动力臂是指从 到动力作用 的距离，用字母 表示。
2、下列关于F1力臂的作图中，正确的是：（ ）
3、在“研究杠杆平衡的条件”实验中，先把杠杆支在支架上，通过调节_________________，使杠杆在水平位置平衡。当左侧钩码处于图所示A位置时，应将右侧的钩码向__________移动(选填“左”或“右”)，可使杠杆在水平位置平衡。
4、进行探究“杠杆的平衡条件”实验
（1）实验前楚旭发现杠杆右端低左端高，此时应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，使得杠杆保持______静止；
（2）杠杆平衡后，楚旭在如图所示的B位置挂上三个钩码，可在A位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡；由此楚旭很快得出杠杆平衡条件，你认为楚旭得出结论______（合理/不合理），理由是__ 。
5、如图所示，使用中属于费力的杠杆是（ ）
