八年級(jí)物理下學(xué)期《10.1科學(xué)探究：杠桿的平衡條件》教案和配套練習(xí)（滬科版）

郯城縣初級(jí)中學(xué)八年級(jí)物理下學(xué)期10.1科學(xué)探究：杠桿的平衡條件教案(滬科版)時(shí) 間主備人使用人課 題第一節(jié)科學(xué)探究杠桿的平衡條件課 型科學(xué)探究教學(xué)目標(biāo)按照課程標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)如下：（1）知識(shí)與技能目標(biāo)：知道什么是杠桿；了解支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂的概念；知道杠桿平衡的條件。（2）過(guò)程與方法目標(biāo)：經(jīng)歷“探究杠桿平衡條件”的過(guò)程，歸納得出杠桿平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力，以及學(xué)生之間合作學(xué)習(xí)能力等。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探究物理規(guī)律的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿平衡條件教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究杠桿平衡條件課 時(shí) 1課時(shí)教學(xué)設(shè)想(1)列舉日常生活、生產(chǎn)勞動(dòng)中的一些事例，結(jié)合圖示的方式呈現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，杠桿及有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念，通過(guò)課本圖101和圖102示出一些學(xué)生熟悉的器具，讓學(xué)生 通過(guò)視圖想想這些器具的使用，從中發(fā)現(xiàn)它們的共同特征，進(jìn)而建立杠桿的概念，認(rèn)識(shí)力臂的意義，明確這些器具在使用過(guò)程中支點(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂的位置，最終達(dá)到能根據(jù)實(shí)際需要正確選擇和使用杠桿的目的。(2)用完成科學(xué)探究的全過(guò)程的方式呈現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)探究杠桿的平衡條件。課本通過(guò)“提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、交流與合作、評(píng)估”等科學(xué)探究的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生操作，并得出結(jié)論?？傊?，本節(jié)較充分地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，注重科學(xué)探究，提倡教學(xué)方式多樣化等基本理念。教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課：（3min）阿基米德名言：“給我一個(gè)立足點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的硬棒，我就能移動(dòng)地球。”為話題，提出疑問(wèn)。由此導(dǎo)入新課，板書(shū)課題。教師利用多媒體展示：生活中的杠桿(如開(kāi)瓶器、扳手剪刀、天平、核桃?jiàn)A等。請(qǐng)根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和自學(xué)指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。二、出示學(xué)習(xí)目標(biāo)：（2min）1.能從現(xiàn)實(shí)生活中感受杠桿，理解力臂，會(huì)畫(huà)有關(guān)杠桿受力的力臂2.會(huì)探究杠桿平衡條件并會(huì)利用杠桿平衡條件解決有關(guān)問(wèn)題3.知道杠桿的分類(lèi) 特點(diǎn)及在現(xiàn)實(shí)中的廣泛運(yùn)用三、出示學(xué)習(xí)指導(dǎo)：（25min）1、認(rèn)識(shí)杠桿：【觀察】生活中的杠桿：開(kāi)瓶器、扳手、剪刀、天平等。通過(guò)討論說(shuō)出他們有什么共同的特征？【歸納】在 的作用下，能 硬棒，物理學(xué)中叫杠桿。2、自學(xué)指導(dǎo)一：杠桿五要素：（1）支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，用O表示（2）動(dòng)力：作用在杠桿上，使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F1表示（3）阻力：作用在杠桿上，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，用F2表示（4）動(dòng)力臂：是指支點(diǎn)到 的距離，用L1表示（5）阻力臂：是指支點(diǎn)到 的距離，用L2表示畫(huà)出上面5個(gè)杠桿的五要素：注意：（1）畫(huà)力臂三步驟：找支點(diǎn)、畫(huà)出力的作用線、作支點(diǎn)到力的作用線的垂線（有時(shí)需要將力的作用線進(jìn)行正向或反向延長(zhǎng)）。（2）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，而不是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。（3）當(dāng)作用在杠桿上的力的方向改變時(shí)，其力臂的大小一般也將發(fā)生改變。（4）力臂不一定在杠桿上，如圖所示 （5）若力的作用線過(guò)支點(diǎn)，則它的力臂為零。問(wèn)題思考：杠桿必須是直的嗎？（ ） 支點(diǎn)一定在杠桿上嗎？（ ）3、自學(xué)指導(dǎo)二：探究杠桿的平衡條件杠桿平衡指杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下。（1）、問(wèn)題：你有過(guò)玩翹翹板的經(jīng)歷嗎？當(dāng)蹺蹺板平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間存在怎樣的定量關(guān)系呢？你的猜測(cè)是： （2）、實(shí)驗(yàn)探究：利用右圖裝置，進(jìn)行探究，思考與討論：A、杠桿兩端裝置兩只可調(diào)節(jié)的螺母，能起什么作用？B、為什么要求杠桿靜止在水平位置呢？A、作用是調(diào)節(jié)杠桿自身的平衡。B、因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上，就能直接讀出或量出。探究F1、F2、L1、L2之間的關(guān)系。、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)。指導(dǎo)：改變鉤碼數(shù)目，移動(dòng)其懸掛的位置，使杠桿平衡，將數(shù)據(jù)填入下表。、分析數(shù)據(jù)提問(wèn)：你對(duì)你的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出結(jié)論同學(xué)們探究“杠桿的平衡條件”時(shí)，分別得到下面一組數(shù)據(jù)次數(shù)動(dòng)力（N）動(dòng)力臂（cm）阻力（N）阻力臂（cm）123451、2、3三組實(shí)驗(yàn)使用鉤碼做的，可以得出，杠桿平衡時(shí)需要滿足的條件是：4、5組實(shí)驗(yàn)使用鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)結(jié)合做的，根據(jù)你的結(jié)論把4、5兩欄填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)中若彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有豎直拉，它的示數(shù)會(huì) ，這是因?yàn)?應(yīng)用：1、在研究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，有一組同學(xué)猜想杠桿的平衡條件可能是“動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂”。他們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，獲得了下述數(shù)據(jù)：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂4554于是，他們認(rèn)為自己的猜想得到了驗(yàn)證。你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在什么問(wèn)題： 4、自學(xué)指導(dǎo)三：杠桿的應(yīng)用（1）.畫(huà)出以下幾個(gè)杠桿的動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂。羊角錘拔釘子 收漁網(wǎng) 縫紉機(jī)腳踏板 天平 （2）、比較以上三種杠桿中的動(dòng)力、動(dòng)力臂的大小，學(xué)習(xí)三種類(lèi)型的杠桿。省力杠桿：L1L2，省力但費(fèi)距離，如費(fèi)力杠桿：L1L2，費(fèi)力但省距離，如等臂杠桿：L1=L2，既不省力也不省距離，如（3）請(qǐng)同學(xué)們舉例，生活中都有哪些杠桿，分別屬于什么類(lèi)型？有沒(méi)有既省力又省距離的杠桿呢？四、課堂小結(jié)：（5min）五、當(dāng)堂檢測(cè)：（10min）1使用杠桿要省力，應(yīng)當(dāng)用動(dòng)力臂_阻力臂的杠桿；如果使用的是費(fèi)力杠桿，應(yīng)使動(dòng)力臂_阻力臂，使用此類(lèi)杠桿可以_；天平是_杠桿；不論哪類(lèi)杠桿都不能既_又_。2下列事例中，利用了杠桿工作的是（ ）A在湖水中用漿劃水 B用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力C用打氣筒給自行車(chē)打氣 D跳傘運(yùn)動(dòng)員利用降落傘從空中落下3下列屬于省力杠桿的是（ ）A夾酒精棉球的鑷子 B吊車(chē)上的起重臂C拔鐵釘?shù)难蚪清N D往鍋爐里送煤的鐵鍬4.用杠桿撬一塊質(zhì)量為1t的石頭，如果動(dòng)力臂為200cm，阻力臂為20cm，那么至少要用_的動(dòng)力才能把石頭撬動(dòng)。引發(fā)思考多媒體出示學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)真閱讀學(xué)習(xí)目標(biāo)。多媒體出示學(xué)習(xí)指導(dǎo)：根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自主學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)杠桿。根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)一：杠桿五要素根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)二：探究杠桿的平衡條件根據(jù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)自學(xué)自主學(xué)習(xí)自學(xué)指導(dǎo)三：杠桿的應(yīng)用多生相互補(bǔ)充利用多媒體出示答案，學(xué)生根據(jù)自身情況小組內(nèi)消化相關(guān)知識(shí)，也可以小組互助，教師在最后給予指導(dǎo)。板書(shū)設(shè)計(jì)杠桿相關(guān)概念： 杠桿的平衡條件： 杠桿的運(yùn)用：支點(diǎn)： 等臂杠桿：動(dòng)力： 省力杠桿：阻力： 費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂： 阻力臂教后反思科學(xué)探究：杠桿的平衡條件當(dāng)堂達(dá)標(biāo)一、填空題1.一根硬棒，在 下能繞著 轉(zhuǎn)動(dòng)，這根硬棒就是杠桿.支點(diǎn)是 ；動(dòng)力是 ；阻力是 ；阻力臂是 .在日常生活中我們使用的工具屬于杠桿的有蹺蹺板、 、 等.2.杠桿的平衡條件是 ，如果杠桿的動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力是阻力的 倍.3.如果作用在杠桿上的動(dòng)力是80 N，動(dòng)力臂是40 cm，阻力臂是10 cm，杠桿平衡時(shí)，阻力是 .4.在下列日常生活使用的工具中：省力的杠桿有_；費(fèi)力的杠桿有_；既不省力也不費(fèi)力的杠桿有_.撬棒天平筷子鍘刀腳踏 剎車(chē)鑷子 起子釣魚(yú)桿5.一條扁擔(dān)長(zhǎng)1.5 m，前端掛200 N重的貨物，后端掛300 N重的貨物，肩膀應(yīng)離扁擔(dān)的前端_ m才能使其剛好平衡.6.如圖126所示，用一個(gè)小小的彈簧秤，竟然稱(chēng)出了大象的重，他用了一根10 m長(zhǎng)的槽鋼，當(dāng)槽鋼呈水平平衡時(shí)，彈簧秤和大象到懸掛點(diǎn)的距離分別是9.54 m和0.06 m，若彈簧秤指示著20 kg的重量，則大象和鐵籠共重約_t.圖126二、選擇題7.在圖12-7中，杠桿有可能平衡的是（ ）圖127A.甲圖的杠桿B.乙圖的杠桿C.丙圖的杠桿D.丁圖的杠桿 8.兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上，恰好處于平衡，此時(shí)（ ）A.兩個(gè)小孩重力一定相等 B.兩個(gè)小孩到支點(diǎn)的距離一定相等C.兩個(gè)小孩質(zhì)量一定相等 D.兩邊的力臂與小孩重力的乘積相等9.一個(gè)杠桿已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，如果在這個(gè)杠桿上再施加一個(gè)作用力，則（ ）A.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力加在動(dòng)力一邊B.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力加在阻力一邊C.杠桿仍有可能平衡，只要這個(gè)力的作用線通過(guò)支點(diǎn)D.杠桿不可能平衡，因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)力圖12810.如圖128所示要使杠桿平衡，作用在A點(diǎn)上的力分別為F1 、F2 、F3 ，其中最小的力是（ ）A.沿豎直方向的力F1最小 B.沿垂直杠桿方向的力F2最小C.沿水平方向的力F3最小 D.無(wú)論什么方向用力一樣大11.如圖129所示，把一根均勻的米尺，在中點(diǎn)O支起，兩端各掛四個(gè)鉤碼和兩個(gè)鉤碼，恰好使米尺平衡，按下列方式增減鉤碼或移動(dòng)鉤碼，下列幾種方式仍能保持米尺平衡的是（ ）A.兩邊各加一個(gè)鉤碼B.兩邊鉤碼各向外移動(dòng)一格圖129C.左邊增加一個(gè)鉤碼，右邊向外移動(dòng)一格D.左右兩邊的鉤碼各減少一個(gè)12.如圖1210所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿下端掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟杠桿垂直的力使杠桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中直桿（ ）A.始終是省力杠桿B.始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力