第一节 杠杆
教学目标:
1.知识与技能
(1)能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置.能在实际生活中的一个装置或一幅图中辨认出杠杆.
(2)理解力臂的概念,能在一幅给出杠杆、支点、动力、阻力的图上准确画出杠杆的动力臂与阻力臂.
(3)通过参与科学探究活动,能对杠杆平衡条件进行猜想与假设,并设计出验证方案,对获得的信息进行处理,得出杠杆平衡的条件.
(4)能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题.
(5)能从杠杆的平衡条件出发,根据杠杆的特点以及作用效果等对杠杆进行分类,知道人们为什么要使用杠杆.
2.过程与方法
(1)通过观察和实验,感知杠杆,培养观察能力.
(2)通过实验探究,总结归纳出杠杆的平衡条件,培养初步的分析概括能力、信息收集和处理能力.
(3)在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题.
3. 情感、态度与价值观
(1)感受到杠杆在生活中有广泛的应用,提高探究的乐趣.
(2)运用学过的科学知识解释生活中的杠杆,进一步感受到生活和科学的关系.
(3)结合介绍我国古代在杠杆上的应用,进行爱国主义的教育,增强民族自豪感.
教学重点和难点:
1.杠杆的概念及其五要素
2.杠杆平衡条件的探究和理解
3.杠杆平衡条件的应用
4.杠杆的分类
5.力臂的画法
教学器材:
教师:铁架台、杠杆、钩码、大剪刀、钳子、大镊子、羊角锤、起子、钉有钉子的木板、未启封的饮料;
学生:铁架台、杠杆、钩码(50g,8个)、弹簧测力计(5N 量程)----共20组
教学环境:
实验室、多媒体设备、实物投影仪等.
学生课前准备:
(1)寻找生活中与杠杆相关的图片和工具,例如:各种用途的剪刀(理发剪、手术剪、手工剪、园艺剪等)、指甲剪、镊子等.
(2)绘图工具:直尺、铅笔
教学过程设计:
教学过程
教师活动设计
学生活动设计
教学要点
教学方式
1 引入
创设情境,引入课题
多媒体幻灯片
设问
讲解
图片:一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球.
提问:这幅图的内容是什么?能联想到什么?
阿基米德的名言:“给我一个支点,我能撬起地球”.显示了科学家基于科学理论的宏大气魄,也使我们接触到杠杆这个词.
观察,交流感想
踊跃回答,说出自己的看法.会心地接受,体会到“一人之力可以撬动地球,使用杠杆似乎是可以省力的”,急于了解有关杠杆的科学理论.
2 杠杆的概念
讲解
启发
生活中有很多帮助人们工作的工具,实质上都是杠杆.
同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗?
举出实例或拿出自己事先准备的实物.
实物操作
引导
启发,展示投影片
设问
板书
出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材,让学生选择工具起出钉子、打开饮料.
同学们课前也准备了不少相关的工具,请拿出来操作一下,互相讨论一下你的感受,说一说我们在使用这些工具时,有什么共同特点?
这些工具在工作过程中,都像杠杆在撬动重石一样(投影片),可以绕一个固定点转动,本身没有变形.
阿基米德要的那个支点,是指图中的哪个点?为什么这个点如此重要?
杠杆:能绕固定点转动的硬棒.
很踊跃地上讲台操作,其余学生进行指点和议论.
观察与思考后回答:工具在转动,可以省力,有一个固定点,工具没有变形.
观察投影片,对照自己使用工具的情形,确认这些特点的存在.
明白“支点”对构成杠杆的重要性.
3 杠杆的五要素
板画
讲解
板书
讲解
练习
画出用杠杆撬动重物的示意图
杠杆五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2
力臂可简称为“点线距”
(1)指出课本图9-1、9-2、9-3中所示杠杆的五要素
(2)完成书P5“作业1”
观察黑板上教师的板示,在笔记本上画图,标出杠杆的五要素.
着重从数学角度确定力臂的定义.
回答:“点”“线”“距”的含义.
观察、思考后举手回答
4 杠杆的平衡条件
小实验
请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具,做一个杠杆水平平衡实验
(要把支点放在尺子的正中)
按照教师示范,动手做实验,并从中体验到杠杆以及杠杆的平衡.
提问
板书
发放
设问、引导
巡视指导
采集信息,分析论证
得出结论
板书
我们可以用大物体平衡小物体,那么,在杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?
将学生猜想写在黑板上,并鼓励有创意和科学思维的猜想.
发放学生分组实验器材
请同学们利用老师刚才所发的实验器材,设计一个实验,对杠杆的平衡条件进行探究.
在学生进行初步设计后,组织交流设计思想,通过交流讨论,使学生明白:
(1)实验中动力和阻力是人为规定的;
(2)“怎样确定力臂”是这个实验的难点,可以在实验中使杠杆水平平衡,直接数出杆上的格子数就是力臂的大小;
(3)设计一个好的表格对探究活动是否能成功很重要.
请同学们针对所要测量的内容,参照教材P3所示“实验探究”,设计好实验步骤和记录表格,然后动手进行实验.
让完成情况较好的实验组报告实验结论,组织学生对上报实验结果进行分析.
综合学生的讨论结果,对板书中学生的猜想进行评价,得出正确结论.
杠杆平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
或 F1L1=F2L2
学生猜想:
(1)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(2)动力+动力臂=阻力+阻力臂
(3)动力/动力臂=阻力/阻力臂
清点和熟悉器材
学生设计实验,确定需测量的物理量、测量工具和测量方法;
交流:
(1)动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定,或者用弹簧测力计测出.
(2)力臂大小可以通过数格子数确定.
(3)应使杠杆水平静止平衡,但在其他位置处于静止状态也是平衡.
参照“实验探究”,分组实验,验证猜想.
分析数据,学生代表汇报实验结果
对实验结论进行确认
5 杠杆的分类
阅读
提问
知道学生阅读书P3“你知道吗?”
通过阅读,你知道了什么?
阅读
交流后回答:
(1)杠杆根据其用力特点,可分类为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆.
教学点评:
本节课的设计始终把学生放在主体地位,通过引导学生对问题提出猜测、制订探究方案到进行探究活动、分析实验数据、得出规律,层层深入.本节课既让学生体验了科学探究的过程,又让学生学习了科学探究的方法和总结归纳科学规律的方法.