杠桿教學(xué)設(shè)計(jì)教案

探究杠桿奧妙教學(xué)目標(biāo)：1、知道什么是杠桿，能從常見工具和簡單機(jī)械中識(shí)別杠桿。2、知道杠桿一些應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：了解杠桿平衡條件。教學(xué)難點(diǎn)：從常見工具和簡單機(jī)械中識(shí)別杠桿，了解力臂概念。教學(xué)方法：引導(dǎo)討論法、探究法。教具準(zhǔn)備：抽水機(jī)模型、瓶起子、剪刀、投影儀、杠桿支架、鉤碼、尺、線等。教學(xué)過程：一、引入新課請(qǐng)學(xué)生閱讀教材引言部分，使學(xué)生了解簡單機(jī)械在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到學(xué)好這部分知識(shí)具備實(shí)際意義，自然引入杠桿一節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。二、新課教學(xué)1、什么是杠桿？[演示]出示瓶起子、剪刀等實(shí)物，請(qǐng)學(xué)生觀察并請(qǐng)一名學(xué)生演示操作使用。[投影]撬棒、蹺蹺板、抽水機(jī)模型，轉(zhuǎn)動(dòng)活動(dòng)投影片中撬棒、蹺蹺板、抽水機(jī)搖柄。生：這些物體都是硬棒。生：這些硬棒殾能繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么這么硬棒就叫做杠桿。師：生活中還有哪些物體在使用時(shí)也是杠桿？它們都是直嗎？生：鉗子和縫紉機(jī)腳踏板也是杠桿，杠桿并不都是直。生：鑷子、指甲刀、腳踩剎車、揙擔(dān)、筷子也是杠桿。師：杠桿在生活中應(yīng)用很多，但杠桿有什么作用呢？為了了解杠桿作用，先來熟悉幾個(gè)與杠桿關(guān)于名詞。[投影]用撬棒撬石頭。教師在黑板上畫出撬棒杠桿示意圖，引導(dǎo)學(xué)生按撬棒實(shí)際使用情況找出杠桿三點(diǎn)、兩力、兩力臂。[練習(xí)]出示課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第3題。師：誰能說說杠桿示意圖通常畫法？你有什么新發(fā)覺？生：首先按杠桿實(shí)際工作情況畫出支點(diǎn)，確定動(dòng)力作用點(diǎn)和阻力作用點(diǎn)，最終畫出動(dòng)力、阻力及動(dòng)力臂（過支點(diǎn)O做動(dòng)力作用線垂線）和阻力臂（過支點(diǎn)O做阻力作用線垂線）。生：有些杠桿動(dòng)力和阻力是人為要求，比如蹺蹺板。生：我發(fā)覺支點(diǎn)能夠在杠桿中間部位，也能夠是在杠桿某一端。生：動(dòng)力和阻力都是杠桿受到力，它們會(huì)使杠桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，但動(dòng)力和阻力方向不一定總是相反。2、杠桿平衡條件。同學(xué)們對(duì)杠桿已經(jīng)有了一些認(rèn)識(shí)，當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說杠桿平衡了。那么杠桿平衡條件是什么呢？我們先來進(jìn)行一場(chǎng)推門比賽。大家能夠預(yù)測(cè)是大力士勝還是小個(gè)子勝？（請(qǐng)出班里學(xué)生公認(rèn)大力士和一名小女生進(jìn)行比賽，讓大力士在靠近門軸處推，讓小女生在門把手處推，結(jié)果力氣小同學(xué)勝了。）師：看到這么結(jié)果，同學(xué)們有什么感想嗎？生：為何大力士會(huì)推不過力氣較小人呢？生：從比賽結(jié)果中能夠發(fā)覺，杠桿平衡不但和力大小關(guān)于，還和力作用點(diǎn)和力臂大小關(guān)于。生：在生活中我們要移動(dòng)一個(gè)較重物體時(shí)，假如單靠兩只手無法實(shí)現(xiàn)時(shí)候，就會(huì)想到利用工具，用較小力來移動(dòng)較重物體，這和我們今天推門比賽中小力氣人與大力士抗衡是一個(gè)道理。師：你們認(rèn)為杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂與阻力、阻力臂之間有什么樣關(guān)系呢？大家能夠大膽猜測(cè)。生：推門時(shí)，力氣小人在門把手附近用較小力就能夠把門推開，在門轉(zhuǎn)軸附近推門就很費(fèi)勁，說明推進(jìn)杠桿時(shí)，力臂大時(shí)，力能夠小一些，力臂小時(shí)，就要很大力。生：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力及阻力與動(dòng)力臂及阻力臂可能是一個(gè)反百分比關(guān)系。師：好，同學(xué)們猜測(cè)很有道理，不過到底對(duì)不對(duì)呢?還要經(jīng)過實(shí)踐來檢驗(yàn)。[探究]杠桿平衡條件師：同學(xué)們能夠按照自己設(shè)計(jì)并完成探究試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后，各組進(jìn)行交流。（學(xué)生試驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)并參加同學(xué)們）第一組：（1）首先調(diào)整杠桿平衡螺母，使杠桿不掛鉤碼時(shí)在水平位置平衡。（2）在杠桿左右兩端分別掛上不一樣數(shù)量鉤碼，調(diào)整鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡。（3）依照鉤碼質(zhì)量，分別算出左右不一樣鉤碼受到力F左、F右，若將左邊力叫動(dòng)力，則右邊力是阻力，量出杠桿平衡時(shí)動(dòng)力臂L1和阻力臂L2，填入表格。（4）改變鉤碼個(gè)數(shù)或改變鉤碼在杠桿上位置繼續(xù)試驗(yàn)，再做幾次并分別將數(shù)據(jù)記下。(5)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),能夠發(fā)覺,杠桿平衡時(shí)動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。第二組：我們組和第一組做法基本相同，只有一點(diǎn)區(qū)分。（1）杠桿不掛鉤碼時(shí)，調(diào)整杠桿兩端平衡螺母使杠桿在某一位置靜止，這個(gè)位置不是水平位置。（2）在杠桿左右兩端掛上鉤碼，調(diào)整鉤碼位置，使杠桿兩次平衡在原來位置上，算出鉤碼左右兩邊受到作用力，并量出力臂，填入表格。（3）改變鉤碼個(gè)數(shù)，調(diào)整所掛位置再重復(fù)兩次并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，填入表格。（4）分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到結(jié)論是，杠桿平衡時(shí)：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。師：同學(xué)們分析討論這兩個(gè)小組操作各有哪些特點(diǎn)？生：第二組同學(xué)做法是杠桿平衡位置不在水平位置，開始不掛鉤碼時(shí)位置很好選擇，但在掛上鉤碼后兩次平衡時(shí)，測(cè)力臂不方便，不過他們做法也是能夠。生：第一組同學(xué)做法很好。因?yàn)楦軛U平衡位置是水平位置，掛上鉤碼再次平衡后，因?yàn)橹亓Ψ较蜇Q直向下，兩個(gè)力臂落在杠桿上，支點(diǎn)和力作用點(diǎn)距離就是力臂大小，非常輕易測(cè)量。師：還有哪些同學(xué)和前面兩級(jí)同學(xué)做法都一樣，上臺(tái)來展示你們結(jié)論。第三組：我們組和前兩組不一樣之處是：杠桿在水平位置平衡后，在杠桿一端某一位置掛上鉤碼，另一端某一位置經(jīng)過彈簧秤拉住杠桿，使杠桿再次平衡，這么做好處是不用調(diào)整鉤碼位置，直接就能夠經(jīng)過人對(duì)杠桿拉力使杠桿很快平衡，而且能夠從彈簧秤上讀出力大小，經(jīng)過三次試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，也得到了和前兩組相同結(jié)論。在試驗(yàn)中我們還發(fā)覺在杠桿同一個(gè)位置上沿不一樣方向拉彈簧秤時(shí)，盡管杠桿保持平衡，但彈簧秤拉力是不一樣。第四組：前三個(gè)杠桿支點(diǎn)都在杠桿中間位置，我們選擇杠桿支點(diǎn)在杠桿某一端，也得到了和前面三組相同結(jié)論。師：經(jīng)過和別小組交流，同學(xué)們有沒有新收獲呢？生：支點(diǎn)在杠桿中間時(shí)，動(dòng)力和阻力方向是大致相同；支點(diǎn)在杠桿某一端時(shí)，動(dòng)力學(xué)和阻力和方向是大致相反，這么杠桿才能平衡。生：不論采取什么方法探究杠桿平衡時(shí)，都能得出相同結(jié)論。師：大家說很好，杠桿平衡條件就是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。師：對(duì)于第三組同學(xué)在試驗(yàn)中發(fā)覺問題同學(xué)們能夠再試一試，并分析為何作用點(diǎn)不變時(shí)，力方向不一樣，會(huì)使力大小也不一樣？生：因?yàn)榱Ψ较蚋淖儠r(shí)，盡管作用點(diǎn)不變，但力臂改變了，所以力大小必須改變才能使杠桿平衡。師：同學(xué)們分析得很好，可不能夠利用杠桿平衡條件解釋“為何大力士推不過力氣較小人”，處理用更小力撬起大石頭問題呢？生：杠桿平衡時(shí)，F(xiàn)1×L1=F2×L2，力氣較小人盡管力小但在靠近門把手地方推，力臂較大；而大力士即使力很大，但他靠近門軸，力臂很小，所以大力士推不過力氣小人。生：依照杠桿平衡條件，要使用更小力撬起大石頭，就一定要使動(dòng)力臂更大。3、杠桿應(yīng)用。師：杠桿在生活中應(yīng)用很多，是不是全部杠桿都能省力呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀“科學(xué)世界”歸納杠桿分類及各類杠桿特點(diǎn)。（學(xué)生閱讀、討論、分類總結(jié)。）生：杠桿能夠分成三類，分別是省力杠桿、費(fèi)勁杠桿和等臂杠桿。生：動(dòng)力臂比阻力臂長是省力杠桿，這類杠桿特點(diǎn)是省了力，但費(fèi)了距離。生：動(dòng)力臂等于阻力臂杠桿是等臂杠桿，這類杠桿使用時(shí)不省力也不費(fèi)勁，我們學(xué)過天平就是一個(gè)等臂杠桿。[投影]練習(xí)：行李車、晾衣竹竿、天平、縫紉機(jī)腳踏板分別屬于什么杠桿？生：行李車是省力杠桿，因?yàn)閯?dòng)力臂大于阻力臂，所以省力，不過費(fèi)距離。生：晾衣竹竿、縫紉機(jī)腳踏板都是費(fèi)勁杠桿，是因?yàn)樽?/p>