探究杠杆平衡条件 教学设计

探究杠杆平衡条件教学设计

一、教学目标

1、知道什么是杠杆的平衡。

2、探究杠杆的平衡条件。

3、能初步运用杠杆的平衡条件来分析问题。

二、过程与方法

1、学习通过小实验来体验什么是杠杆的平衡。

2、学习在体验的基础上猜想杠杆平衡的条件，通过实验方案的设计和交流，自主实验并共同分析实验数据来获得结论，学习通过课堂活动初步感受科学探究的过程和方法。

3、学生通过尝试在分析数据并获得结论的过程中，学生提高了分析归纳的能力。

三、重点

“探究杠杆平衡条件”的过程。

四、难点

根据实验数据得出杠杆的平衡条件。

五、教具仪器

测力计、钩码、带有刻度的杠杆、铁架台等。

六、教法

采用科学探究实验的7个要素的探究方法进行教学，以学生为主体，教师进行必要的引导，让学生自行设计实验、动手实验、总结反思实验。

七、教学过程

1、【引入】：阿基米德有句名言：“给我一个杠杆和支点，我可以撬动地球。”

【设疑】阿基米德说这句话的根据是什么？你认为这可能吗？杠杆真的有这么神奇吗？

2、提出问题

我们先来做一个小游戏。大家可以看到桌面上有一个跷跷板，同学们小时候都玩过跷跷板吗？那一个大人和一个小孩能玩跷跷板吗？

现在我用一个大钩码表示大人和一个小钩码表示小孩，我先将小的钩码放到跷跷板上，大家可以看到跷跷板的一端翘起了。那么我要怎样放这个大的钩码，才能使得这个跷跷板平衡呢？有没有同学想要上来尝试一下？

（请学生上讲台将跷跷板调平衡）

此时跷跷板处在平衡状态的，那么什么是杠杆平衡呢？（当杠杆动力和阻力作用下保持静止时，杠杆就处于平衡状态。）

根据我们所学习的杠杆定义的知识，同学们认为是不是可以把这个跷跷板看作是杠杆呢？

（1）改变杠杆上钩码位置，观察是什么因素使杠杆失去平衡呢？学生讨论回答。

（2）在标杆一端增加一个钩码，观察是什么因素使杠杆失去平衡呢？学生讨论回答。

通过这个小游戏，我们又可以杠杆平衡与那些因素有关？（动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2）

3、猜想与假设

现在我想请同学们猜想一下，动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2之间要满足什么关系，才能使杠杆平衡。

教师记录，学生的回答主要有：

F1+L1=F2+L2

F1×L1=F2×L2

F1×L2=F2×L1

F1/L1=F2/L2等

我们得出了那么多猜想，同学们可以在实验中，自己得出结论，究竟哪一个猜想才是正确的。

4、制定计划与设计实验

在实验中我们需要测量那些物理量？（动力F1、阻力F2、动力臂L1和阻力臂L2）把这四个数据测出来，就可以得到他们之间的关系了是吗？测量这些物理量我们需要那些器材呢？（弹簧秤、钩码、铁架台、杠杆）怎样测量这些数据？（学生讨论后回答）

为什么要实验前使杠杆在水平位置平衡？

天平怎么调节平衡的？（左沉右调、右沉左调）那我们标杆调节平衡螺母和天平一样，左沉右调、右沉左调。

为什么实验时使杠杆再次在水平位置平衡？

动力臂、阻力臂该如何测量呢？

好，现在我们已经使杠杆在水平位置平衡了。我们现在统一把支点右侧的钩码作用于杠杆上的力（等于钩码所受的重力）当作动力F1，把支点左侧的钩码作用于杠杆上的力当作阻力F2。接下来请同学们以小组为单位，根据我提供的实验器材，自行讨论设计实验，过会我会请每组的代表交流设计方案。同时操作，并进行适当的纠正。（多次实验）

5、进行实验与收集证据

现在就请各组同学根据自己的设计方案，桌上器材进行实验，实验过程中大家要注意要进行交流与合作。老师在学生探究过程中进行巡视，发现问题及时提出，让学生自己去分析、解决问题。完成实验后请各组汇总实验数据，填写实验报告。

（学生进行实验）（教师下去指导实验）

教师收集几组数据与学生共同验证猜想

现在请同学们对自己的实验数据表格进行分析，分析完以后选派一名代表回答这样一个问题：你认为杠杆在平衡时应满足的条件是什么？

我们通过最初的猜想与假设，到自己制定计划与设计实验，然后通过实验与数据收集，最终得出的结论是：要使杠杆平衡，必需满足：动力×动力臂=阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2)

7、评估

实验做完了，大家能从上面的实验中得到那些因素会造成误差吗？

杠杆是否真的在水平位置平衡了。不然，得出的数据都是不准确的。大家反思一下刚才的实验，每个小组得出的数据准确吗？如果不够准确，是不是由于没有严格按照步骤和要求来做呢？

8、运用杠杆平衡条件分析阿基米德真的能撬动地球吗？

八、小结

学生总结本节课的收获。

板书

探究杠杆平衡条件

一、提出问题

二、猜想与假设

三、制定计划与设计实验

四、收集数据

（一）

（二）

结论：

五、结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂。（F1×L1=F2×L2)

六、评估