苏科版九年级上册 物理 教案 11.1杠杆

杠杆
教学目标
1.知识与技能：
（1）知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
（2）理解力臂的概念，会画杠杆的力臂。
（3）让学生经历探究杠杆平衡条件的过程，总结出杠杆的平衡条件。
（4）会用杠杆平衡条件解决实际问题。
2.过程与方法：
通过杠杆定义的学习，体会归纳法在研究物理问题中的应用。
3.情感、态度与价值观：
通过经历探究杠杆平衡条件的过程，培养学生的科学探究能力和概括总结的能力。
教学重点
1、建立杠杆的概念。
2、经历“探究杠杆平衡条件”的过程，领悟其中的科学方法。
教学难点
1、设计方案研究杠杆平衡。
2、发现影响杠杆平衡的因素不是点到点的距离，而是点到力的作用线的距离，也就是力臂。
教学方法
多媒体信息技术、讲授法、实验法、讨论法
教学器材
Ipad、铁架台、钩码（8只）、带有刻度的杠杆
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入：
人有一双灵巧的手，但是人力却是有限的，生活中很多现象光靠人力肯定不行。但是人有一个充满智慧的大脑，他懂得利用工具来解决此类难题。
工具的使用，使人类从蛮荒走向文明。今天我们就来探讨一类生活中经常用到的工具。
二、新课
（一）杠杆的概念
1、问题思考：这样徒手拔出木板上的铁钉确实不易。这里有一些工具。请选择合适的器材，采用恰当的方式，将铁钉拔出。
2、有一种较为简单方法，就是用起子将铁钉撬出。起子在撬铁钉时在做何种运动呢？（观察两次）
3、生活中还有很多任务都是用类似的方式完成，关键在于我们要有一双善于发现的眼睛去发现生活中的点点滴滴。如撬石头的撬棒、拔钉子的羊角锤、抽水机的压杆，这些工具在使用中的共同特点是什么？
4、在物理学中，将一根在力的作用下，绕一固定点转动的硬棒，称作杠杆。这个固定点叫做杠杆的支点。
5、同学们生活中还有哪些东西，在使用过程中也可以称之为杠杆呢？（引导学生说出跷跷板。）
（二）杠杆的平衡条件及杠杆的五要素：
1、今天老师也带了几对小兔子坐跷跷板。哪一对兔子能在水平位置平衡呢？并说出你的理由
2、总结学生的猜想，你觉得哪些因素会影响杠杆的平衡呢？
同学们请你用手中的杠杆替代跷跷板，钩码替代兔子，来帮老师研究一下，杠杆两边的力和距离满足什么样的条件，就可以让杠杆在水平位置平衡。并将你的数据和结论填写在表格中。
学生实验中进行推平，拍两张照片：
改变钩码数量
改变力的大小
改变钩码位置
改变点到点的距离
5、用电子白板处理学生发回的数据。请学生自己分析自己的数据，力和距离满足什么的规律就可以让杠杆在水平位置平衡？
F1/NS1/cmF2/NS2/cm
6、刚才的多次实验，次数很多，但是全面吗？
力的三要素：大小、方向、作用点。（观看之前的图片）我们确实有改变力的大小进行多次实验，也有改变力的作用点进行多次实验。可是由于使用钩码，所有的力的方向都是竖直向下的。
你觉得我们接下来该怎么办？
7、其实老师已经帮大家准备好了一组实验
左侧没有任何变化，右侧，只改变了拉力的方向，发现拉力从原来的2N变成了3N。还满足我们刚才得到的结论吗？
杠杆的平衡不是与点到点的距离有关，而是一个我们没有发现的物理量。那到底是什么偷偷的影响了杠杆的平衡呢？我们再来看一组实验。
9、左侧没有任何变化，右侧我用一个大小相同的力，作用在同一个点上，只改变力的方向，发现这两个力的效果一样，都让杠杆在水平位置平衡。仔细寻找这两个力的共同点？
10、将F3翻转和F4重合。诱导性语言：不是点到点的距离，那是什么距离在影响杠杆的平衡？
验证猜想，将两幅图分开，再看一次：
这次我们试试力和新的距离满足什么样的关系让杠杆平衡？并修正刚才的杠杆平衡条件。
12、总结：影响杠杆平衡不是点到点的距离，而是点到力的作用线的垂直距离。
13、回顾之前的实验，为什么我们会得到F1S1=F2S2这样的结论呢？
14、最后一次修改杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2
这才是真正的杠杆平衡条件，也称杠杆原理。
15、而我们黑板上留下的这些，称为杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（三）杠杆平衡条件的应用
1、一个胡萝卜让你和兔子来分。
今天选择一种特殊的方法分胡萝卜。将它放在一个支点上，让它平衡再沿线一切为二，你选择哪边的胡萝卜？并说出理由。
2、可以把胡萝卜想象成一根杠杆。两边胡萝卜的重力分别充当动力和阻力，画出它们的力臂。
根据杠杆原理F1l1=F2l2，l1＜l2，所以F1＞F2。一定是短而粗的胡萝卜更重。
3、总结：杠杆的平衡不是力的平衡，也不是力臂的平衡，它是力和力臂乘积的平衡。
三、小结
1、给学生一定的时间，回顾本节课学习的内容。（教师完善板书）
2、师生互相评价。
1、引导学生进入上课的状态。
活动一：利用合适的工具拔出铁钉
1、相互交流，告诉老师不同的方法。
2、学生回答：在力的作用下转动。
3、学生讨论并回答：他们在力的作用下绕着一个固定点在转动。
学生反馈所学内容，检查
对杠杆定义的掌握情况。
对5、跷跷板为下面研究杠杆平
衡条件做铺垫。
活动二：探究杠杆的平衡条件
1、学生讨论并回答：2、3两组兔子都不可以在水平位置平衡。理由：力和距离不同。
2、猜想：力和距离。（此时即使提到力臂，也无妨。表扬学生预习的非常好。）
3、根据猜想完成实验。并填好表格，发送回来。
4、学生做实验，填表格，观察数据规律。
5、学生总结：F1S1=F2S2
6、引导学生思考多次实验的全面性。并不是次数多，就是多次实验。
学生回答：改变力的方向，进
行多次实验。
将钩码换成弹簧测力计。
7、F1S1=F3S3
20≠30
引导学生重新思考杠杆的平衡与什么距离有关。
并帮助学生发现，不是点到点的距离影响杠杆的平衡。
学生回答：两个力点到线的距离是一样的。是支点到力的作用线的垂直距离在影响杠杆的平衡。
F1S1=Fl
学生回答：之前力的方向都是竖直向下，与杠杆垂直。点到点的距离与点到力的作用线的垂直距离恰好重合。
F1l1=F2l2
活动三：分萝卜
1、学生讨论，并选择自己想要的那一半。说出理由
增强趣味性，引导学生思考问题，调动学生对新知识学习的欲望。
参与是认知活动的第一步
渗透物理学中重要的思维方法“归纳法”。
为后续学习埋下伏笔。
从物理到生活。
板书设计：
一、
杠
杆
1、杠杆：一根在力的作用下绕一固定点转到的硬棒。
2、杠杆的五要素：支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
3、杠杆平衡条件（杠杆原理）：F1l1=F2l2
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