第一节科学探究:杠杆的平衡条件
教学目标:
1.知识与技能:知道什么是杠杆;理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂;知道杠杆平衡的条件;能根据实际需要正确选择和使用杠杆。
2.方法与过程:经历“探究杠杆平衡条件”的过程;能根据自己制定的分类原则给杠杆分类;学会分类的方法。
3.情感态度与价值观目标:体验科学探究的乐趣,了解杠杆在我国古代的应用。
教学难点:
设计探究杠杆平衡的方案。
教学重点:
探究杠杆平衡条件。
教学方法:
实验探究法。
教学用具:
剪刀、开瓶器、木棍、铁榔头等。
教学课时:
2课时
教学过程:
第一课时 杠杆
一、引入新课
通过浮力的学习,同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家,他在物理学方面的贡献主要有两项:浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”
置疑:阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗
阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆,也就是这节课要研究的问题。
二、新课教学
(板书:第一节科学探究:杠杆的平衡条件)
杠杆是一种古老而简单的机械,许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起,了解机械与人的关系
(板书:1.认识杠杆)
让学生展示自带的杠杆并说出其应用及特征
讨论、归纳各种杠杆的共同特征。
(板书:在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,物理学中叫杠杆)
观察和了解学生是否认识杠杆:让学生自己观察、探究得出结论
教学过程
质疑1:设立情境。
古猿要把大石块移动,用硬杆捅石块捅不动,谁能想法帮帮它?
(观察学生是否能想出在硬杆下垫一块小石头的方法,教师视具体情况作适当提示)帮助学生进一步认识杠杆质疑:古猿用的硬杆是杠杆吗?(强调杠杆有支点)
强调硬杆不是杠杆,硬杆与支点结合就是一种最古老、应用最广泛的工具——杠杆。这也是人与猿的区别所在——人能制造和使用工具
质疑2:
一根硬杆不是杠杆,为什么用来撬开茶叶听盖时就是杠杆了?铁榔头是不是杠杆?
(分析、讨论):知道杠杆有支点
区分硬杆和杠杆的不同,同时进行学科渗透
质疑3:
为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方?而不放到离石块远一些的地方
(学生可能会讨论、回答这些问题,教师视具体情况处理,保护学生回答问题的积极性,但教师不做过多解释)
(板书:2.认识杠杆的几个概念)
杠杆中的几个名词。
(1) 支点:杠杆绕着转动的点(o)。
(2)动力:使杠杆转动的力(f动或f1)
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(f阻或f2)
(4)动力臂:支点到动力作用线的距离(l动或l1)共
(5)阻力臂:支点到阻力作用线的距离(l阻或l2)。
难点成因:学生实际感觉使学生认识为什么要画力臂,指导学生画力臂的具体方法。(用数学中画点到线的距离的画法,降低难点)
结论:动力臂越长、阻力臂越短,越省力;动力臂越短、阻力臂越长,越费力
所以人们为了用较小的力撬大石块时,就要把支点放到离石块较近的地方,增大动力臂、减小动力
大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢
让学生充分猜想,同时用橡皮、小刀、直尺、硬币、苹果等物示意给学生看,什么叫杠杆的平衡
定性了解
用身边物体进行实验,简单、易行
知道人们用杠杆撬重物能省力的原因
提出问题
猜想与假设
(提供一个事例,让学生回家可以模仿,告诉学生如果用较轻的直尺和相同的硬币,可进行定量探究)
(板书:3.杠杆的平衡条件)
1、杠杆平衡是指杠杆静止不动或匀速转动。
2、设计实验方案:(引导学生讨论实验装置中力的大小、力臂的大小,实验探究前,应让学生充分讨论他们的探究方案)
3、讨论与交流:
得出结论:杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂
第二课时 杠杆类型及应用
一、复习提问
1.杠杆的平衡条件是什么?
2.画出如图杠杆的力臂。
二、新课教学
(板书:4.杠杆的分类)
(告诉学生分类首先要制定分类原则,然后按原则分类。如:同学们可以把身边用品按用途分为学习用品、生活用品等。也可以按它们的制作材料分为塑料制品、棉制品、木制品等)
(无论学生怎样分类,只要符合分类原则,都应充分肯定)
讲解:
(1)省力杠杆(l1>l2)动力臂>阻力臂 特点:省力,但动力多移了距离。
(2)费力杠杆(l1<l2)动力臂<阻力臂 特点:费力,但动力少移了距离。
(3)等臂杠杆(l1=l2)动力臂=阻力臂 特点:不省力,不费力,不省距离,力臂相等。
生物体内的杠杆:
我国古代的杠杆:
(板书:5.杠杆的应用)
用杠杆的平衡条件解决一些实际问题。
(1) 杠杆、案秤、天平
①杠杆的应用例子。
②介绍案秤。
③天平的左盘物体的质量等于右盘砝码的质量的道理:
∵f1=g1=m1g;f2=g2=m2g;l1=l2
∴根据杠杆的平衡条件:f1l1=f2l2,得
m1g•l1=m2g•l2
即:m1=m2
三、作业
p156-1
四、板书设计:
第九章 机械与人
第一节 科学探究:杠杆的平衡条件
1.认识杠杆
在力的作用下,能绕某一固定点转动的硬杆,物理学中叫杠杆
2.认识杠杆的几个概念
支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂
动力臂越长、阻力臂越短,越省力;动力臂越短、阻力臂越长,越费力
3.杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
4.杠杆的分类
5.杠杆的应用
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