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1、6.5 探究杠桿的平衡條件教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能1、知道什么是杠桿,能根據(jù)實(shí)物畫(huà)出杠桿示意圖。2、知道杠桿的平衡條件,會(huì)利用杠桿平衡條件解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件,初步領(lǐng)會(huì)從具體到抽象的方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀通過(guò)了解杠桿在實(shí)際中的應(yīng)用,體會(huì)到物理知識(shí)是有用的,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。教學(xué)重點(diǎn):杠桿平衡條件,經(jīng)歷探究杠桿平衡條件的過(guò)程并運(yùn)用它分析有關(guān)問(wèn)題問(wèn)題。教學(xué)難點(diǎn):力臂的概念和畫(huà)法課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過(guò)程一:引入新課創(chuàng)設(shè)情景引入課題,展示生活中的各種杠桿的應(yīng)用二、新課教學(xué)(一)探究蹺蹺板中的道理1提出問(wèn)題看圖6-37問(wèn)題:蹺蹺板為什么能上下轉(zhuǎn)動(dòng)?蹺蹺板為什么能平衡
2、?蹺蹺板受到哪些力的作用?怎樣才能使蹺蹺板保持水平平衡狀態(tài)?2設(shè)計(jì)方案講解為了便于探究蹺蹺板怎樣才能成水平狀態(tài),我們可采取轉(zhuǎn)換法。用帶有等分刻度的均質(zhì)木尺代替蹺蹺板,用鉤碼代替人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。每2人一組實(shí)驗(yàn),要求討論如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)如下:(1) 將杠桿掛在鐵架臺(tái)上,觀察是否在水平位置平衡 ( 靜止 ) ;若不是,可調(diào)節(jié)平衡螺母,使之水平平衡。此處可提問(wèn):為什么要使杠桿在水平位置平衡?若學(xué)生回答不出,可要求課后思考。(2) 在杠桿支點(diǎn)的左邊掛一定量的鉤碼,在支點(diǎn)右邊也掛上鉤碼,直至杠桿平衡為止。(3) 重復(fù)多做幾次平衡實(shí)驗(yàn),得到不同數(shù)據(jù)。(4) 將數(shù)據(jù)記錄下來(lái),分析得出結(jié)論。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開(kāi)
3、始實(shí)驗(yàn),完成探究任務(wù)。 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)后,任意選擇五組,請(qǐng)組中作記錄的學(xué)生將結(jié)果投影到屏幕上。將五組中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)任意各取一組填入表格中,討論可得到什么結(jié)論 ( 杠桿平衡的條件 ) 。教師可提出各種猜想,加減乘除關(guān)系都可。可能有學(xué)生得到其他關(guān)系式,但不適合所有數(shù)據(jù),因此它不是杠桿平衡條件。4.分析論證講解:杠桿中有幾個(gè)重要的概念:杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫做支點(diǎn),從支點(diǎn)到力作用線的距離L1和L2叫做力臂;動(dòng)力的力臂叫動(dòng)力臂;阻力的力臂叫阻力臂;杠桿在動(dòng)力和阻力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),叫做平衡。對(duì)公式進(jìn)行變形可以得到比例式,它的含義是:如果
4、動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍,那么動(dòng)力就是阻力的幾分之一。5.拓展與練習(xí) 如圖6-37中大人重750N,小女孩重250N,當(dāng)大人離蹺蹺板的轉(zhuǎn)軸0.5m時(shí),小女孩應(yīng)該坐在哪里才能使蹺蹺板平衡?(二)生活中的杠桿引入:阿基米德有句名言:“給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬動(dòng)地球?!痹O(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?阿基米德用來(lái)撬動(dòng)地球的工具就是杠桿。要求學(xué)生觀察書(shū)上圖642:生活中的常見(jiàn)的杠桿。教師出示羊角錘,分析使用時(shí)有一固定點(diǎn)。要求學(xué)生分析其余杠桿的固定點(diǎn)。教師舉杠桿撬球的例子分析五個(gè)概念。畫(huà)出杠桿撬球中的各種物理量。支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),在分析支點(diǎn)時(shí),我們可以假想杠桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿圍
5、繞哪一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),哪一點(diǎn)就是支點(diǎn)。力的作用線就是從力在杠桿上的作用點(diǎn)起,沿力的方向所畫(huà)的直線,從支點(diǎn) O 向動(dòng)力 F1 的作用線所畫(huà)的垂線就是動(dòng)力臂1 ,從支點(diǎn)O 向阻力F2 的作用線所畫(huà)的垂線就是阻力臂2 了。畫(huà)力臂實(shí)際上就是作一個(gè)點(diǎn)到一條線的垂線。作力臂的步驟:( 1 )找準(zhǔn)支點(diǎn);( 2 )沿力的方向作出力的作用線;( 3 )從支點(diǎn)向力的作用線畫(huà)垂線;( 4 )標(biāo)出力臂。必須明確:力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離,而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,如圖所示中,不能把 OA 和 OB 作為動(dòng)力臂和阻力臂。例題: 在黑板上畫(huà)出各杠桿的示意圖,畫(huà)出它們的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力。如:鍘刀、瓶蓋起子、獨(dú)輪車、鐵鍬
6、等。由4名學(xué)生分別畫(huà)出它們的動(dòng)力臂和阻力臂,巡回指導(dǎo),最后進(jìn)行講評(píng)。討論:由杠桿的平衡條件,可以得到當(dāng)力不等時(shí),對(duì)應(yīng)的力臂也不等??蓪⒏軛U分為三類:省力杠桿,費(fèi)力杠桿,等臂杠桿。它們與力臂的關(guān)系是怎樣的?三、課堂練習(xí)1畫(huà)出下圖中 F和 F的力臂,并比較杠桿平衡時(shí) F與 F的大小2下圖所示杠桿,OA 長(zhǎng)20cm,AB 長(zhǎng)60cm,現(xiàn)在 A 處掛一重200N的物體,若使 B 處的彈簧秤示數(shù)最小,彈簧秤的方向怎樣?彈簧秤的示數(shù)是多少? 四、教學(xué)小結(jié) 認(rèn)識(shí)杠桿,并介紹了杠桿的幾個(gè)重要概念,學(xué)會(huì)分析生活中的杠桿。杠桿的平衡條件 F11 F22;,杠桿的分類:省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿。五、作業(yè)安排板書(shū)
7、設(shè)計(jì):一、杠桿:1 、杠桿:在力的作用下,能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬桿,叫杠桿。2 、杠桿的5要素:支點(diǎn) ( O ) :動(dòng)力 ( F1 ) 阻力 ( F2 ) :動(dòng)力臂 ( 1 ) :阻力臂 ( 2 ) :二、杠桿平衡條件 1、杠桿平衡的條件:動(dòng)力動(dòng)力臂 = 阻力阻力臂(F11 F22 ) 2、三種杠桿:省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿教學(xué)反思: 我在對(duì)本課進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),力圖突出兩點(diǎn):第一,從生活中的杠桿的共同特征引出杠桿的定義;第二,通過(guò)教師精心引導(dǎo)下的學(xué)生自主探究活動(dòng),發(fā)展學(xué)生對(duì)信息的記錄、分析能力。 針對(duì)第一點(diǎn),我注重突出“體驗(yàn)”。事先準(zhǔn)備了一些教學(xué)用具,如扳手、剪刀、開(kāi)瓶器,讓學(xué)生上臺(tái)來(lái)體驗(yàn)這些工具的用途,從中引導(dǎo)出它們的共同特征及杠桿的定義;學(xué)生對(duì)其感興趣,且對(duì)杠桿有更深入的認(rèn)識(shí)。接下來(lái),課堂練習(xí)讓學(xué)生對(duì)杠桿五要素有了更深刻的理解。 針對(duì)第二點(diǎn),我先預(yù)設(shè)了實(shí)驗(yàn)探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生所得出的科學(xué)概念是在充分分析手中的信息后自行獲得的,教師所起的作用就是先“扶”著學(xué)生進(jìn)入有效的研討思路,再“放手”讓學(xué)生自行獲取學(xué)習(xí)成果
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