探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)教案

1、.探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)教案施橋初中物理教師：陳宏一、教材分析杠桿平衡條件是八年級(jí)第二學(xué)期，第六章，第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課是對(duì)使杠桿平衡的條件進(jìn)行探究。之前學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了杠桿的相關(guān)知識(shí)，知道了什么是杠桿，理解了杠桿的五個(gè)要素， 本節(jié)課將要以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步研究杠桿平衡條件。二、教學(xué)目標(biāo)1. 知識(shí)與技能（ 1）知道什么是杠桿？了解杠桿的五個(gè)要素。(2) 知道什么是杠桿的平衡。（ 3）探究杠桿的平衡條件。（ 4）能初步運(yùn)用杠桿的平衡條件來(lái)分析問(wèn)題。2過(guò)程與方法（ 1）學(xué)生通過(guò)小實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)什么是杠桿的平衡。（ 2）學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上猜想杠桿平衡的條件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和交流，自主實(shí)驗(yàn)并共同分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2、來(lái)獲得結(jié)論，學(xué)生通過(guò)課堂活動(dòng)初步感受科學(xué)探究的過(guò)程和方法。（ 3）學(xué)生通過(guò)嘗試在分析數(shù)據(jù)并獲得結(jié)論的過(guò)程中，學(xué)生提高了分析歸納的能力。3情感態(tài)度價(jià)值觀（ 1）學(xué)生通過(guò)課堂學(xué)習(xí)和實(shí)踐探究激發(fā)了對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，初步養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真踏實(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。（ 2 ）學(xué) 生通過(guò)猜想、談?wù)?、?shí)踐，逐步養(yǎng)成主動(dòng)思考，積極探索的科學(xué)精神以及與人協(xié)作，積極向上的團(tuán)隊(duì)精神。三、重 點(diǎn)：“探究杠桿平衡條件”的過(guò)程。.四、難點(diǎn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件五、教具儀器：測(cè)力計(jì)、鉤碼、帶有刻度的杠桿、鐵架臺(tái)等。六、教法：采用科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的7 個(gè)要素的探究方法進(jìn)行教學(xué)，以學(xué)生為主體，教師進(jìn)行必要的引導(dǎo)，讓學(xué)生自

3、行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、總結(jié)反思實(shí)驗(yàn)。七、教學(xué)過(guò)程1. 引入 ：阿基米德有句名言： “給我一個(gè)杠桿和支點(diǎn)， 我可以撬動(dòng)地球。 ” 設(shè)疑 ：阿基米德說(shuō)這句話的根據(jù)是什么 ? 你認(rèn)為這可能嗎？杠桿真的有這么神奇嗎？2、提出問(wèn)題我們先來(lái)做一個(gè)小游戲。大家可以看到桌面上有一個(gè)蹺蹺板， 同學(xué)們小時(shí)候都玩過(guò)蹺蹺板嗎？那一個(gè)大人和一個(gè)小孩能玩蹺蹺板嗎？現(xiàn)在我用一個(gè)大鉤碼表示大人和一個(gè)小鉤碼表示小孩，我先將小的鉤碼放到蹺蹺板上，大家 可以看到蹺蹺板的一端翹起了。那么我要怎樣放這個(gè)大的鉤碼，才能使得這個(gè)蹺蹺板平衡呢？有沒(méi)有同學(xué)想要上來(lái)嘗試一下？（請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)將蹺蹺板調(diào)平衡）此時(shí)蹺蹺板處在平衡狀態(tài)的，那么什么是杠桿

4、平衡呢？ （當(dāng)杠桿動(dòng)力和阻力作用下保持靜止時(shí)，杠桿就處于平衡狀態(tài)。 ）根據(jù)我們所學(xué)習(xí)的杠桿定義的知識(shí)，同學(xué)們認(rèn)為是不是可以把這個(gè)蹺蹺板看作是杠桿呢？（1）. 改變杠桿上鉤碼位置，觀察是什么因素使杠 桿失去平衡呢？學(xué)生討論回答。（2）. 在杠桿一端增加一個(gè)鉤碼，觀察是什么因素使杠 桿失去平衡呢？學(xué)生討論回答。通過(guò)這個(gè)小游戲，我們又可以杠桿平衡與那些因素有關(guān)？ ( 動(dòng)力 F1 、阻力 F2、動(dòng)力臂 L1 和阻力臂 L2).3、猜想與假設(shè)現(xiàn)在我想請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，動(dòng)力F1、阻力 F2 、動(dòng)力臂 L1 和阻力臂 L2之間要滿(mǎn)足什么關(guān)系，才能使杠桿平衡。教師記錄，學(xué)生的回答主要有：F1 L1=F2+L2

5、 單位不一樣不能相加減，故排除；F1×L1=F2×L2F1×L2=F2×L1F1/L 1=F2/L 2 等我們得出了那么多猜想，同學(xué)們可以在實(shí)驗(yàn)中，自己得出結(jié)論，究竟哪一個(gè)猜想才是正確的。4、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)中我們需要測(cè)量那些物理量？（動(dòng)力 F1、阻力 F2、動(dòng)力臂 L1 和阻力臂 L2）把這四個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)出來(lái)，就可以得到他們之間的關(guān)系了是嗎？測(cè)量這些物理量我們需要那些器材呢？（彈簧秤、鉤碼、鐵架臺(tái)、杠桿）怎樣測(cè)量這些數(shù)據(jù)？（學(xué)生討論后回答）為什么要實(shí)驗(yàn)前使杠桿在水平位置平衡？天平怎么調(diào)節(jié)平衡的？（左沉右調(diào)、右沉左調(diào)）那我們杠桿調(diào)節(jié)平衡螺母和天平一樣

6、，左沉右調(diào)、右沉左調(diào)。為什么實(shí)驗(yàn)時(shí)使杠桿再次在水平位置平衡？動(dòng)力臂、阻力臂該如何測(cè)量呢？好，現(xiàn)在我們已經(jīng)使杠桿在水平位置平衡了。我們現(xiàn)在統(tǒng)一把支點(diǎn)右側(cè)的鉤碼作用于杠桿上的力（等于鉤碼所受的重力）當(dāng)作動(dòng)力 F1，把支點(diǎn)左側(cè)的鉤碼作用于杠桿上的力當(dāng)作阻力 F2。接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，根據(jù)我提供的實(shí)驗(yàn)器材，自行討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，過(guò)會(huì)我會(huì)請(qǐng)每組的代表交流設(shè)計(jì)方案。同時(shí)操作，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)募m正。（多次實(shí)驗(yàn)）5、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù).現(xiàn)在就請(qǐng)各組同學(xué)根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案，桌上器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大家要注意要進(jìn)行交流與合作。老師在學(xué)生探究過(guò)程中進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出，讓學(xué)生自己去分析、解決問(wèn)題。完成實(shí)驗(yàn)

7、后請(qǐng)各組匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 。（學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（教師下去指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)）教師收集幾組數(shù)據(jù)與學(xué)生共同驗(yàn)證猜想實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1 /NL1/cmF2/NL2/cm1236、分析與論證現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格進(jìn)行分析，分析完以后選派一名代表回答這樣一個(gè)問(wèn)題：你認(rèn)為杠桿在平衡時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的條件是什么？我們通過(guò)最初的猜想與假設(shè)，到自己制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)收集，最終得出的結(jié)論是：要使杠桿平衡，必需滿(mǎn)足：動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2）7、評(píng)估實(shí)驗(yàn)做完了，大家能從上面的實(shí)驗(yàn)中得到那些因素會(huì)造成誤差嗎？杠桿是否真的在水平位置平衡了。

8、不然，得出的數(shù)據(jù)都是不準(zhǔn)確的。大家反思一下剛才的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小組得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確嗎？如果不夠準(zhǔn)確，是不是由于沒(méi)有嚴(yán)格按照步驟和要求來(lái)做呢？8、運(yùn)用杠桿平衡條件分析 阿基米德真的能撬動(dòng)地球嗎？八、小結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的收獲：.板書(shū)探究杠桿平衡條件一、提出問(wèn)題：二、猜想與假設(shè)三、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)四、收集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm123實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm123五、結(jié)論：動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2）.探究杠桿平衡條件作業(yè)如圖，是小華同學(xué)探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置。(1) 請(qǐng)你在圖中畫(huà)出杠桿受到的

9、動(dòng)力 （左端）F1和力臂 L1。（2）實(shí)驗(yàn)前把杠桿安裝在支架上，如圖所示的情況時(shí)，應(yīng)_(向左 /向右) 調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在_平衡，其目的是_。（3）在實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中要改變鉤碼的_或_，使杠桿在 _平衡，記下 _、_、_和_的數(shù)值。（4）下表是小華得到的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由此她得出：“動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂”的結(jié)論。你認(rèn)為她的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確？如果不正確，造成錯(cuò)誤的原因是什么？實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm12151.520（5）實(shí)驗(yàn)室只有 8 個(gè)相同的鉤碼，杠桿上畫(huà)有均勻的格子，當(dāng)在A 點(diǎn)掛 4個(gè)鉤碼如圖所示，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？.（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案）（

10、 6）在上題中，如果只有 4 個(gè)相同的鉤碼（如圖所 示）和一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，怎樣才可以使杠桿在水平位置平衡？此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是多少？（寫(xiě)出一種方案即可）（ 7）以上三次實(shí)驗(yàn)表明，杠桿的平衡條件是 _。實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課題探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)探究得出杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)班級(jí)實(shí)驗(yàn)器材杠桿、鐵架臺(tái)、鉤碼、細(xì)線學(xué)生姓名.實(shí)一、提出問(wèn)題：動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間有什么關(guān)系時(shí)杠桿能夠平衡？二、猜想與假設(shè)：（根據(jù)已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜測(cè)）三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1、實(shí)驗(yàn)裝置如課本圖所示。調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。2、給杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿平衡。這時(shí)杠桿兩端受到的作用力等于各自鉤碼的重量。3、把支點(diǎn)右邊的鉤碼重量當(dāng)作動(dòng)力F1，支點(diǎn)左邊的鉤碼重量當(dāng)作阻力F2；量出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂L1 和阻力臂 L2；把 F1 、F2、L1 、L2 的數(shù)值填驗(yàn)入表中。4、改變力和力臂的數(shù)值，再做兩次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力 F/N動(dòng)力臂 L /cm阻力 F/N阻力臂 L /cm1122123