京改版初中物理八年级全一册5 .1 杠杆 教案

第一节　杠杆
一、教学背景分析
本节课安排在力和运动以及重力、弹力、摩擦力等内容之后，是对力的概念学习的延伸。通过对杠杆的学习，能够为滑轮及功和能的相关知识打下基础。杠杆作为日常生活中最常见的简单机械之一，从内容安排上既符合由易到难、由简到繁的认知规律，讲解起来又容易被学生接受。
这一节的具体教学内容包含两个方面，一是建立杠杆的概念，二是探究杠杆平衡条件。在小学自然常识中学生已学习了简单的杠杆知识，加之杠杆在生活中应用比较普遍，对于杠杆的知识本身来讲，学生学习起来并不感到困难，但把实物抽象成杠杆，则是学习的难点，这一点必须通过丰富学生的感性认识来突破。研究杠杆平衡条件的实验是探究实验，实验结论的得出，是将实验现象上升为理论的重要过程。
学生在小学自然课、杂志、电视及生活的方方面面接触过杠杆，对于杠杆现象有比较丰富的感性认识，但可能描述不够科学严谨，因此可以通过多媒体技术再现生活画面，加深体验，强调观察，引导学生得出科学的结论。
二、教学目标
1.能通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取出共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。能够准确地画出杠杆的动力臂与阻力臂。
2.通过参与科学探究活动，提升探究能力。在探究活动中能够对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并且设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件。
3.
能够根据杠杆的特点，以及作用效果等进行分类。能够应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。
三、教学重点和难点
教学重点：力臂的概念；杠杆的平衡条件。
教学难点：力臂的定义及画法；杠杆平衡条件的得出过程。
学生要记住杠杆的定义并不难，难的是真正的理解。他们对杠杆及杠杆的平衡条件的理解往往只停留在表面，对省力杠杆、费力杠杆往往混淆不清。有时找不到动力和阻力，有时画不出力臂，究其原因，主要是对杠杆理解不够透彻。所以，在教学当中怎样使学生真正理解杠杆及其五要素，包括力及力臂的正确画法，就是该节课设计和讲授的重点和难点。在讲解中，教师需要从一开始就做标准的画图示范，在示范的过程中耐心细致的讲解是必不可少的，用启发的办法让学生理解“力的作用线”“支点到力的作用线的垂线”等概念及画法。通过例题讲解，习题练习，讲练结合，实现对重点知识的落实和对难点知识的突破。
四、教学过程
（一）课堂导入：
“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球。”——阿基米德。这是发现杠杆原理的阿基米德说过的豪言壮语，阿基米德虽然没能搬动地球，但是他的话却生动地告诉人们：利用杠杆能改变力。人类很早就会使用杠杆了。
（二）新授
（1）认识杠杆
教师PPT出示生活中常见的杠杆：撬棒、钓鱼竿、建造金字塔的棍棒跷跷板，教师快速地描述他们的使用过程，然后提出问题：
①撬棒、钓鱼竿、建造金字塔的棍棒、跷跷板在使用时有没有运动？具体的说做怎样的运动？
学生回答：…….
②转动的时候是不是物体上的每个点都偏离了原来的位置？
学生回答：…….
③这些工具使用的共同点是什么？
教师引导学生回答：有三个共同点：A在力的作用下
B它们都会绕着以固定点转动；
C坚硬的物体
教师PPT再出示一些生活中各种形状的杠杆加以分析，然后抽象概括出一个模型-----杠杆
教师板书杠杆：我们把在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
（2）杠杆的五要素（以撬棒撬石头为例进行说明）
支点：硬棒转动所围绕的固定点O。
动力：使杠杆转动的力F1。
阻力：阻碍杠杆转动的力F2。
教师提问：在这个问题中，如果我把这个支点移动距离，会不会影响杠杆的转动效果呢？
设计意图：目的是为了切入“力臂”的概念
演示实验：用撬棒两次撬动重物，第一次，支点离重物较近，离手较远撬物体，第二次，支点离物体较远，离手较近撬物体，感受两次手用力的情况
教师讲解：
那我们发现在杠杆中，支点是一个要素，动力和阻力是另外两个要素，那我们还应当引入另外一个要素，那就是他们之间的距离(教师边讲边比划)，那我们把这段距离叫做力臂，我们怎么规定这段距离呢？教师要突出指出支点到力的作用线的距离，是垂线段的概念，
教师介绍杠杆动力臂和阻力臂的概念。
动力臂：支点到动力作用线的距离叫力臂L1。
阻力臂：支点到阻力作用线的距离叫力臂L2。
白板使用：用聚光灯聚焦“垂直符号”，突出力臂是“垂线段长度”的概念，
学生进行课堂练习：画出动力臂与阻力臂。然后投影仪展示
（3）杠杆的平衡
①杠杆平衡状态
教师介绍：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称为杠杆平衡。
②杠杆平衡条件
演示实验：
A
杠杆在水平位置平衡时，给其中的一端加挂一个钩码（用手托着让其保持水平平衡），提问：同学们松手之后还能在原来的位置平衡吗？然后松手，再提问：说明了杠杆的平衡跟什么有关？
B杠杆在水平位置平衡时，改变其中一个钩码的位置（用手托着让其保持水平平衡），提问：同学们松手之后还能在原来的位置平衡吗？然后松手，再提问：说明了杠杆的平衡跟什么有关？
教师语言过渡:
通过上面的现象可以发现，杠杆的平衡与否与力的大小和力臂的长短有关？那么，力和力臂满足怎样的关系刚才能平衡呢？
我们当然要通过实验，将杠杆的力和力臂测出来，看他们满足怎样的关系才能使杠杆平衡？
教师PPT出示两种测力臂的方法，提问我们改选择哪种状态进行实验呢？
为什么？
学生回答。。。。
教师提问：动力和阻力如何知道呢？
学生回答：。。。。
学生实验：分别用2个钩码
3个钩码
4个钩码
5个钩码进行4次实验将实验数据填入表格，收集证据
教师演示实验：动力和阻力在支点同侧的实验。将数据填入表格，收集证据
学生通过思考、讨论、交流得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
练习处理：一位物理老师用一只弹簧测力计称出了一只大象的质量．如图所示，吊车的吊钩在榜上的固定处距弹簧测力计一端的距离为L1=9m，距系铁笼处的距离为L2=0.09m,当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为F1=200N．若不计棒及铁龙的重，则该大象的质量为多少kg？．
白板展示解题过程：教师边讲解边用幕布展开解题过程
3．课堂小结
（1）认识杠杆
我们把绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
杠杆五要素：支点O、动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2。
（2）杠杆的平衡条件
杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们称为杠杆平衡。
杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
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