初中教学设计分解.docx

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初中教学设计分解

《杠杆》教学设计

人教版第十二章第1节《杠杆》教学设计

主备人：

周双学号：

201409240645年级：

2014级4班学科：

物理

一、教学目标

（一）知识与技能

1．能识别出杠杆，并能准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

2．知道杠杆的平衡条件，并能利用杠杆的平衡条件进行相关的计算及相关的动态力的分析。

3．能对杠杆进行分类，并能根据实际需要选择合适的杠杆。

4.学会能够根据杠杆平衡的条件找最小动力的方法。

（二）过程与方法

1．通过实验探究，得出杠杆的平衡条件。

2．通过对杠杆的研究，让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法，培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力。

培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣。

二、教学重难点

学生在日常生产和生活中对于一些属于杠杆的简单机械已有一定的知识经验和感性认识，也已经有了一定的掌握工具的能力。

通过有关力的知识的学习，对力的知识、物体运动与力的关系、力的平衡概念等有比较深刻的认识；另外，学生已学会了天平的调节与天平的平衡，这些都为学习本节做好了铺垫。

这些对杠杆的认识是远远不够的。

因此，在教学中教师要鼓励学生积极地去观察、讨论、猜想、探究，从中归纳出杠杆的特征及平衡条件。

杠杆知识是前面几章力学知识的延续，也是学习滑轮和轮轴等简单机械的基础。

本节内容由“杠杆”“杠杆的平衡条件”“生活中的杠杆”三部分构成。

教学的重点是探究杠杆的平衡条件。

突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆的平衡条件实验，在设计实验、进行实验和数据处理等方面给学生创设参与的机会，使他们加深体验。

本节的教学难点是画杠杆的力臂。

为了使学生能较准确地画力臂，教师有必要讲清力臂的概念，在课后适当的通过学生的练习来反映学生的知识掌握情况。

重点：

探究杠杆的平衡条件。

难点：

杠杆示意图中动力臂和阻力臂的画法，寻找最小动力的方法及简单的动态力分析。

三、教学策略

在本节课的教学活动中，教师要利用学生已有的知识和经验，从学生生活中熟悉的许多属于杠杆的工具入手，通过学生动手操作、主动观察、分析，从而抽象出杠杆概念。

让学生亲身经历探究实验得出平衡条件。

教学要体现“从生活走向物理”，从“物理走向生活”的基本理念，尽量贴近学生生活，使学生体验到生活中无处不在的物理知识，从而激发起学生学习的兴趣，让学生在学习科学的研究方法的同时，培养学生的探究精神、实践能力及创新意识。

四、教学资源准备

多媒体设备、实物投影仪，（教师）铁架台、杠杆、钩码、大剪刀、钳子、大镊子、羊角锤、起子、钉有钉子的木板、未启封的饮料；（学生）铁架台、杠杆、钩码（50g，8个）、弹簧测力计（5N量程）。

五、教学过程

（一）请同学们认真自学P76-77的相关内容，然后回答下列问题。

1、定义：

在力的作用下能够饶着转动的叫杠杆。

你知道有哪些是杠杆吗？

2、五要素：

支点指；动力是；阻力是杠杆转动的力；

动力臂是到的距离；

阻力臂是到的距离。

（二）教师教学：

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

展示图片：

一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球。

图１

提问：

这幅图的内容是什么？

能联想到什么？

阿基米德的名言：

“给我一个支点，我能撬起地球”。

显示了科学家基于科学理论的宏大气魄，也使我们接触到杠杆这个词。

观察，交流感想，并踊跃回答，说出自己的看法。

会心地接受，体会到“一人之力可以撬动地球，使用杠杆似乎是可以省力的”，急于了解有关杠杆的科学理论。

创设情景活跃课堂气氛，引入课题。

新课教学

（30分钟）

一、杠杆

生活中有很多帮助人们工作的工具，实质上都是杠杆。

同学们能举出自己所知道的有关杠杆的实例吗？

出示钉有钉子的木板、未启封的饮料、羊角锤、起子等器材，让学生选择工具起出钉子、打开饮料。

同学们课前也准备了不少相关的工具，请拿出来操作一下，互相讨论一下你的感受，说一说我们在使用这些工具时，有什么共同特点？

这些工具在工作过程中，都像杠杆在撬动重石一样（投影片），可以绕一个固定点转动，本身没有变形。

阿基米德要的那个支点，是指图1中的哪个点？

为什么这个点如此重要？

杠杆：

能绕固定点转动的硬棒。

画出用杠杆撬动重物的示意图

杠杆五要素：

1．支点O：

2．动力F1：

3．阻力F2：

4．动力臂L1：

5．阻力臂L2：

点拨：

力臂可简称为“点线距”

（二）课堂研讨环节：

如何正确画出力臂？

提示：

一找点、二画线、三作垂线段、四标注

3、画出下列杠杆的动力臂，阻力臂。

F2

F1

举出实例或拿出自己事先准备的实物，踊跃地上讲台操作，其余学生进行观察并讨论。

观察与思考后回答：

工具在转动，可以省力，有一个固定点，工具没有变形。

观察投影片，对照自己使用工具的情形，确认这些特点的存在。

明白“支点”对构成杠杆的重要性。

观察黑板上教师的板示，在笔记本上画图，标出杠杆的五要素。

着重从数学角度确定力臂的定义，回答：

“点”“线”“距”的含。

观察、思考后举手回答。

动手做一做

联系实际生活中的实例进行学习，再现生活情景，激发学习兴趣。

锻炼分析实际问题的能力。

二、杠杆的平衡条件

请同学们利用手边的直尺、铅笔、橡皮等文具，做一个杠杆水平平衡实验。

我们可以用大物体平衡小物体，那么，在杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？

将学生猜想写在黑板上，并鼓励有创意和科学思维的猜想。

发放学生分组实验器材。

请同学们利用老师刚才所发的实验器材，设计一个实验，对杠杆的平衡条件进行探究。

在学生进行初步设计后，组织交流设计思想，通过交流讨论，使学生明白：

（1）实验中动力和阻力是人为规定的；

（2）“怎样确定力臂”是这个实验的难点，可以在实验中使杠杆水平平衡，直接数出杆上的格子数就是力臂的大小；

（3）设计一个好的表格对探究活动是否能成功很重要。

请同学们针对所要测量的内容，参照教材P77所示“实验探究”，设计好实验步骤和记录表格，然后动手进行实验。

测量次数

F1/N

l1/cm

F2/N

l2/cm

1

2

3

4

5

6

让完成情况较好的实验组报告实验结论，组织学生对上报实验结果进行分析。

综合学生的讨论结果，对板书中学生的猜想进行评价，得出正确结论。

杠杆平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

或F1L1=F2L2

根据杠杆的平衡条件F·L1=F·L2可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长。

而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的，所以要做出杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：

（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；

（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；

（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；

（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。

这里我们将此类问题分为两类进行讨论。

一、知道杠杆中的动力作用点的位置

 在有些作图题中，杠杆的动力作用点的位置已经知道，我们就可以按照上述步骤进行正确做图。

例1如图1，杠杆AOBC可绕O点自由转动，在A处挂上一重物G，欲在C处施加一最小动力，使其能在图示位置平衡。

请做出此动力的方向。

分

二、不知道杠杆中的动力作用点的位置

如果不知道杠杆的动力作用点的位置，我们应该首先要根据使动力臂最长的条件，确定出动力作用点的位置，然后再进行作图。

例2如图2，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F，使其在图示位置平衡，该怎样做出。

杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态，分析杠杆的动态平衡时，一般是动中取静，根据杠杆平衡条件，分析比较，得出结论。

下面就杠杆动态平衡问题归类分析。

一、阻力一定，判断动力的变化情况

1、

不变，

变化

例1、如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用

于杠杆的力，在从A转动A/位置时，力F将（）

A、变大B、变小

C、先变大，后变小D、先变小，后变大

2、

不变，

变化

例2、如图2所示，轻质杠杆OA的B点挂着一个重物，A端用细绳吊在圆环M下，此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合，那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中，绳对A端的拉力大小将（）

A、保持不变B、逐渐增大

C、逐渐减小D、由大变小再变大

3、

与

同时变化，但比值不变

例3、用右图3所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（）

A、保持不变B、逐渐变小

图3

C、逐渐变大D、先变大，后变小

4、

与

同时变化

例4、如图4所示，一个直杠杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，

在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，将直杆从竖直位置

慢慢抬起到水平位置过程中，力F大小的变化情况是（）

A、一直增大B、一直减小

C、先增大后减小D、先减小后增大

二、动力与阻力不变，动力臂与阻力臂变化

例5、如图5所示，用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆，使其静止在水平方向上，

O为麦桔杆的中点．这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行，在蚂蚁

爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡，则（）

A、两蚂蚁的质量一定相等

B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等

C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等

D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等

三、动力臂与阻力臂不变，动力与阻力改变

例6、如图6所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物（同种物质）G1和G2后杠杆平衡．若将G1和G2同时浸没到水中则（）

A、杠杆仍保持平衡B、杠杆的A端向下倾斜

C、杠杆的B端向下倾斜D、无法判断

8．如图8所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从虚线位置沿着逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是（）

A．拉力F逐渐变大;

B．拉力F始终小于G /2;

C．拉力F跟它力臂的乘积不变;

D．重物M对杆拉力的力臂逐渐变

学生猜想：

（1）动力×动力臂=阻力×阻力臂

（2）动力+动力臂=阻力+阻力臂

（3）动力/动力臂=阻力/阻力臂

熟悉并清点器材，学生设计实验，确定需测量的物理量、测量工具和测量方法；通过交流回答：

（1）动力和阻力的大小可以用钩码的重力和个数确定，或者用弹簧测力计测出。

（2）力臂大小可以通过数格子数确定。

（3）使杠杆水平静止是平衡，但在其他位置处于静止状态也是平衡。

分析数据，学生代表汇报实验结果。

对实验结论进行确认。

分析：

（1）杠杆AOBC可以绕O点自由转动，所以O点是杠杆的支点；且要求在C处做出最小动力，故C点是动力作用点。

（2）连接支点O与动力作用点C，得一线段OC；

（3）过C点做线段OC的垂线；

（4）由图可知，由于阻力作用点A与动力作用点C在支点O的两侧，故两力的方向必须基本一致，才能使杠杆平衡。

所以动力的方向应向下。

（如图所示）

分析：

同学们在解题过程中，往往会将A点作为动力在作用点，OA作为动力臂，这样做出的力臂其实并不是最短的。

根据我们学过的知识知道，动力的作用点都应该取在杠杆上，那么若将动力作用点取在支点右侧就会发现，所得到的力臂可能比OA更长。

这样理解与分析后，就可知道动力作用点应取在B点，将OB作为动力的力臂是最长的，做出的动力也就是最小的。

（如图所示）

画出在A点把钉子拔出来所施加的最小力。

1．如图2所示，一根重木棒在水平动力（拉力）Ｆ的作用下以Ｏ点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为Ｍ，则（）

A．Ｆ增大，ｌ增大，Ｍ增大

B．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ减小

图2

C．Ｆ增大，ｌ减小，Ｍ增大

D．Ｆ减小，ｌ增大，Ｍ增大

创设情景，学生参与游戏活跃课堂气氛，通过亲自体验，可以加深记忆，在激起兴趣的同时还可以降低后面设计实验的难度；

三、生活中的杠杆

（1）探究活动：

准备好一个书包、一根1．5米长的杆，

请一位同学体验撬书包的方式和感觉。

（2）将杠杆按其动力臂与阻力臂的相对长度分类，并对不同类型的杠杆的特点及功能做一总结。

杠杆

分类

力臂关系

平衡时力的比较

特点

应用举例

省力杠杆

L1>L2

F1

省力费力距

撬棍

费力杠杆

L1

F1>F2

费力省力距

铡刀

等臂杠杆

L1=L2

F1=F2

不省力不费距离

天平

体验撬书包的感觉：

书包离肩很近，感觉轻松；书包离肩很远，感到吃力。

发现杠杆在不同的情况下既可以省力，还可以费力。

理解杠杆分类原理，结合实际记忆不同杠杆的特点及应用。

切身体验，加深影响，让学生进一步体会到物理是有用的。

分类总结，便于记忆。

课堂小结

（5分钟）

我们这节课学习了什么？

要点：

杠杆的概念；杠杆的五要素；杠杆的平衡条件；杠杆的分类。

难点：

杠杆五要素的确定；画力臂。

学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。

促进知识的巩固掌握。

提升学生的交流表达能力。