3.3 《不简单的杠杆》教学设计
教学目标: 科学概念目标:
1. 利用杠杆可以帮助我们撬起一些重物;
2. 改变支点的位置、支点的高度会影响杠杆的作用效果。
科学探究目标:
1. 能利用杠杆完成撬动大石块的任务;
2. 能用画图的方式记录杠杆装置的使用情况。
科学态度目标:
1. 能对杠杆产生探究的兴趣,乐于和同学合作完成模拟测试;
2. 尊重事实,如实记录大石块的移动距离,准确地画出杠杆装置;
3. 愿意倾听其他同学的表达,乐于分享自己的观点。
科学、技术、社会与环境目标:
认识到杠杆也是一种简单机械,在生活中应用广泛,给我们的生活带来了极大的便利。
教学重点:
能够利用杠杆完成撬动大石块的任务,并用画图的方式记录撬动大石块时杠杆的装置样式。
教学难点
能够尊重事实,如实记录大石块的移动距离,准确地画出杠杆装置。
课前准备:
PPT 课件、木尺、大小石块若干、格子纸、小方块(支点)
课时安排:
1 课时
教学过程:
一、谈话导入
出示图片:大人和小孩子玩跷跷板。
同学们,看到这幅画面你有什么问题吗? 学生:小孩子怎么能撬得动大人呢?
同学们的问题问得很棒,跷跷板就是我们今天要研究的课题—— 不简单的杠杆(板书题目)。
二、通过游戏初步认识杠杆。
PPT 出示游戏要求
教师:我们来玩一个游戏,利用你们的橡皮、直尺将文具盒撬起来,想一想:在这个活动中,有哪几个点的作用是非常关键。
学生边进行游戏边思考,邀请学生说一说都有哪几个点的作用比较重要。
学生回答,预设:1.手指用力的地方是非常重要的;2.橡皮也是
重要的一个点;3.直尺和文具盒接触点也很重要。教师总结记录。
刚才我们用直尺、橡皮、文具盒组装的工具,在科学上有个名称叫做杠杆,引出杠杆概念:杠杆是一种简单机械,在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
刚才我们在游戏中所认识到的三个重要的点,在科学中,它们也有各自的名字。
支点:杠杆绕着转动的点。
用力点:使杠杆转动的力的点。 阻力点:阻碍杠杆转动的力的点。
杠杆中除了这三个点,还有两部分叫做动力臂与阻力臂。动力臂:从支点到动力作用线的距离。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
三、研究杠杆的秘密
刚才我们做出的直尺杠杆,你们觉得有什么用?(省力)
拿是不是所有的杠杆都能省力呢?怎么样的杠杆才能省力呢? 我们可以借助杠杆尺进行研究。
出示杠杆尺,说说它有什么特点(围绕支点转动,静止时是平衡的,两边有小格距离相等)
现在老师在杠杆尺左边挂上重物,这个位置就是(阻力点)。如果要使杠杆尺平衡,我们要在右边用力,这个点就是(用力点),用肉眼是开不出老师用了多少力,但是我们可以用钩码来表示,请同学们猜一猜要在右边挂几个钩码,杠杆尺才平衡。
请同学们领取实验器材,小组合作进行实验验证。
提出实验要求:1.左右两边的钩码数一样多的,比较简单,每组只能出现一次;2.杠杆尺两边都只能挂一串钩码,不能在一边挂好几串;3.杠杆尺平衡了才算完成一种挂法,要记录在实验记录表内。
学生分组实验展开小组讨论,并完成讨论题:1.杠杆是省力还是费力?2.在什么样的情况下,杠杆费力?3.在什么样的情况下,杠杆省力?4.在什么样的情况下,杠杆既不费力也不省力?
小组汇报展示,教师归纳总结:
1. 用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离,杠杆省力。
2. 用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离,杠杆费力。
3. 用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离,杠杆既不费力也不省力。
四、生活中的杠杆
我们知道了杠杆的秘密,那么我们就可以利用杠杆的原理制作一些工具来供我们使用,同学们你们知道生活中都有哪些利用了杠杆原理的工具呢?邀请学生回答
预设:1.跷跷板、;2.刀;3.板子;4.撬棒;5.钓鱼竿等。
五、拓展延伸:阿基米德与杠杆的故事
在埃及,公元前 1500 年,就有人使用杠杆来抬起重的东西,但是人们不懂得其中的道理,阿基米德细心地研究了这个原理。
阿基米德指出,在支点远端的一小物体,会与支点近端的一大物 体平衡,而且指出该物体的重量和离支点的距离成反比。这一原理解 释了为什么一大块顽石能用铁棍橇起的原因。因为铁棍正是一种杠杆, 铁棍远端的力与铁棍近端的重物的力相平衡。
有一次,阿基米德对叙拉古国王说:“如果有一个站脚的地方,我将移动地球!”国王听了非常吃惊。于是命令他去移动放在海岸边的一条大船。这条大船体积大,相当重,很多人都因为拉不动而感到束手无策。
于是阿基米德设计了一组装置,用钩子钩住一组做成滑轮形式的杠杆。阿基米德非常舒服地坐在椅子上,毫不费劲地用一只手就把一艘满载货物的大船从港口一直拉到岸上。
六、课堂小结
请同学们说说本节课的收获,课后找一找生活中的各类杠杆。