10.1 科学探究杠杆的平衡条件 教案

杠杆的平衡条件 教案
一. 教学目标
1 知识与技能：（1）知道杠杆的平衡条件；
（2）学会“探究杠杆平衡的条件”，学会在同侧力、异侧力、力的方向不同等情况下使杠杆保持平衡的技能，记录、处理数据，最后归纳得出结论。
2 过程与方法：经历“探究杠杆平衡的条件”过程，运用实验归纳法得出结论；
3. 情感、态度与价值观：（1）通过“探究杠杆平衡的条件”的活动，提高实验能力和观察能力；养成团队协作的良好习惯。
（2）通过了解中国古代《墨经》对杠杆平衡条件的论述，了解《天工开物》中关于古代劳动人民使用简单机械的情况等，激发民族自豪感。
二．教学重点难点
重点：探究杠杆平衡的条件。
三．教具准备
带有刻度的杠杆、铁架台、弹簧测力计、钩码、弹簧夹、杆秤 水果
四．教学过程:
教学环节
教师的活动
学生的活动
教学意图
引入
情景
教师演示用杆秤称量水果质量。移动秤砣的位置，当杆秤静止时，秤砣所在位置的示数就是水果的质量。
由此引入杠杆的平衡状态：使用杠杆时，如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动，那么杠杆就处于平衡状态。
杠杆在生活中的应用
新课
设问：
请学生根据这个情景猜测杠杆平衡的条件可能是什么。
活动卡
指出：在实验中加在杠杆上的动力和阻力是任意假定的。
在读取力臂值时，
设问：在实验中为什么要使杠杆在水平位置平衡
知道学生对表格中的数据进行合理的运算，最后归纳结论
提示：多次实验，使实验结果更具普遍性
式子表明，如果动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
活动1
由两位学生演示用杆秤称量两堆不同质量的水果。当所称量的水果质量更大时，秤砣向远离支点方向移动，杆秤才能平衡。
学生猜测可能与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。
学生实验：探究杠杆的平衡条件
实验器材：
用带刻度的杠杆、钩码、弹簧测力计、弹簧夹、铁架台
（1）把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置平衡。将钩码挂在杠杆两侧的弹簧夹上，调节钩码的个数或在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置仍然平衡。记录下力和力臂的数值。
讨论：若杠杆静止在倾斜位置上是否平衡？
分析数据进行比较，初步结论：当杠杆平衡时：
动力*动力臂=阻力*阻力臂
实验2：
（2）把钩码挂在杠杆的弹簧夹上，在同一侧用弹簧测力计竖直向上拉杠杆。改变钩码的个数或测力计在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置仍然平衡。记录下力和力臂的数值。
分析数据进行比较，初步结论：当杠杆平衡时：
动力*动力臂=阻力*阻力臂
综合上述实验，杠杆的平衡条件：当杠杆平衡时：
动力*动力臂=阻力*阻力臂
F1*L1=F2*L2
或 F1/F2=L2/L1
通过探究性实验让学生自己得出结论，以培养学生的动手能力和探索规律能力。
实验过程中，要放手让学生做，学会同侧施力、异侧施力、力的方向不同等情况下使杠杆保持平衡的技能，并正确记录实验数据。
拓展
实验室的天平和杆秤都是利用杠杆平衡条件来测量物体的质量的。
关于杠杆的工作原理，我们的祖先早就研究过。《墨经》中就有关于天平平衡的记载。
阅读教科书第5页“你知道吗？”，了解《墨经》中的记载和长沙出土的古天平铜环权。
进行爱国主义和民族精神教育激发民族自豪感