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文檔簡介
教學設計
課程基本信息學科初中科學年級九年級學期秋季課題3.4簡單機械(第二課時)教科書書名:義務教育教科書科學出版社:浙江教育出版社教學目標科學觀念:知道杠桿平衡的概念;了解杠桿平衡的條件;識別省力杠桿和費力杠桿及其特點;科學思維:能利用杠桿平衡條件解釋生活中一些簡單的問題,掌握分析與綜合,比較與分類,抽象與概括等基本的思維方法;探究實踐:能利用控制變量法設計實驗,通過觀察、實驗獲取數(shù)據,并對數(shù)據進行整理分析,探究杠桿的平衡條件;態(tài)度責任:通過探究學習,使學生感受到學習成功帶來的喜悅;使學生形成科學的學習態(tài)度、培養(yǎng)其善于合作,勇于創(chuàng)新的精神。感受杠桿在日常生活中的廣泛應用,體會科學與生活的聯(lián)系。教學內容教學重點:杠桿平衡的條件,省力和費力杠桿的特點教學難點:探究杠桿平衡的條件教學過程一、引入思考:此時的蹺蹺板處于什么狀態(tài)?如果是大人和小孩能一起玩蹺蹺板嗎?還能保持此狀態(tài)嗎?想一想:什么是物體的平衡狀態(tài)?什么是杠桿平衡?杠桿的平衡:杠桿在動力和阻力的作用下,保持靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài),我們就說杠桿處于平衡。二、新課教學師:杠桿平衡需要滿足什么條件呢?活動:探究杠桿的平衡條件1.提出問題:杠桿平衡時,動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系?2.建立猜想與假設:假設一:F1/F2=l1/l2假設二:F1·l1=F2·l2假設三:F1+l1=F2+l2假設四:F1–l1=F2–l23.設計實驗方案思考:(1)杠桿的平衡態(tài)有兩種,靜止狀態(tài),或勻速轉動狀態(tài),我們取杠桿的哪一種平衡狀態(tài)?(2)用什么作動力和阻力?如何測動力臂和阻力臂?生:用一根帶有刻度的均質木尺作為杠桿,用鉤碼的拉力來代替人的作用力,進行實驗研究。(3)如圖研究杠桿平衡時,下列哪一種方案好?傾斜狀態(tài)時力臂比杠桿上的刻度小,而且要用刻度尺測量,不方便。杠桿靜止時在水平位置,可以便于直接在杠桿上讀出力臂的數(shù)值。還能排除杠桿自重對實驗的影響。4.進行實驗(1)把杠桿的中央支在支架上,調節(jié)杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。(2)在杠桿的兩端分別掛上不同數(shù)量的鉤碼,并左右移動鉤碼懸掛的位置,直到杠桿再次在水平位置處于平衡狀態(tài)。這時杠桿兩端受到的作用力分別等于各自鉤碼的重力。(左邊記作動力F1,右邊記作阻力F2)。將動力和阻力填入表內。(3)讀出動力臂l1、阻力臂l2,并填入表內。(4)改變力和力臂的數(shù)值,重復上述實驗,共做3次。把有關數(shù)據填入表內。實驗數(shù)據記錄表5.分析與論證:分析實驗數(shù)據,得出實驗結論:(播放實驗視頻)杠桿的平衡條件:動力χ動力臂=阻力χ阻力臂F1·l1=F2·l2動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力的幾分之一。師:阿基米德曾說過這樣一句話:“給我一個支點和一根足夠長的棍,我就能撬動地球?!蹦隳苡脳U杠平衡條件來解釋嗎?生:雖然阻力很大,但是只要動力臂夠長,那么動力就可以很小。問題探究一:如圖杠桿已平衡若兩端去掉相同質量的鉤碼,杠桿平衡嗎?兩端鉤碼向支點移同樣的距離,杠桿平衡嗎?杠桿平衡決定因素:力的大??;力臂的大小;力與力臂的乘積。問題探究二:如圖,將彈簧測力計向哪個方向拉,更省力?為什么?生:F1方向,因為此時力臂最長,用的力最小。結合杠桿平衡條件讀圖:觀察下圖中所示的杠桿,比較它們的動力臂l1、阻力臂l2、動力F1、阻力F2的大小,你能得出什么結論?等臂杠桿:l1=l2,則F1<F2既不省力也不省距離費力杠桿:l1<l2,則F1<F2費力,省距離省力杠桿:l1>l2,則F1<F2省力,費距離思考與
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