10.1《科学探究：杠杆的平衡条件》教案--2023-2024学年沪科版八年级物理下学期

教案：10.1《科学探究：杠杆的平衡条件》
一、教学内容
1. 了解杠杆的概念及其分类；
2. 掌握杠杆的平衡条件及其数学表达式；
3. 探究影响杠杆平衡的因素；
4. 应用杠杆的平衡条件解决实际问题。

二、教学目标
1. 能够正确认识并区分不同类型的杠杆；
2. 能够推导出杠杆的平衡条件，并理解其物理意义；
3. 能够运用杠杆的平衡条件分析实际问题，提高解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点
1. 重点：杠杆的平衡条件的推导和理解；
2. 难点：影响杠杆平衡的因素的探究和应用。

四、教具与学具准备
1. 教具：杠杆模型、天平、钩码等；
2. 学具：笔记本、笔、测量工具等。

五、教学过程
1. 实践情景引入：让学生观察并分析生活中常见的杠杆现象，如撬棍、剪刀、钳子等，引导学生发现杠杆的共性，提出问题：“什么是杠杆的平衡条件？”；
2. 理论知识讲解：介绍杠杆的概念、分类和平衡条件，引导学生理解杠杆平衡的物理意义；
4. 例题讲解：出示典型例题，让学生应用杠杆的平衡条件解决问题，巩固所学知识；
5. 随堂练习：布置适量练习题，让学生独立完成，检测学习效果；
7. 作业布置：布置课后作业，巩固所学知识。

六、板书设计
1. 杠杆的概念及分类；
2. 杠杆的平衡条件：F1L1 = F2L2；
3. 影响杠杆平衡的因素：动力、阻力、动力臂、阻力臂。

七、作业设计
1. 作业题目：
（1）请根据杠杆的平衡条件，分析下列实例中杠杆是否平衡，并
说明理由；
实例一：一钩码悬挂在杠杆的一端，另一端连接一个天平，当天
平平衡时，钩码的重力与天平的质量是否相等？
实例二：一把剪刀，剪切力与阻力是否相等？
（2）请运用杠杆的平衡条件，计算并解答下列问题；
问题一：一根杠杆，左侧力的大小为10N，力臂为2m，右侧力的
大小为5N，力臂为1m，求杠杆是否平衡？
问题二：一根杠杆，左侧力的大小为8N，力臂为3m，右侧力的大
小为12N，力臂为2m，求杠杆是否平衡？
2. 答案：
（1）实例一：钩码的重力与天平的质量不一定相等，但它们在杠
杆两侧的力矩相等，因此杠杆平衡；
实例二：剪切力与阻力不一定相等，但它们在杠杆两侧的力矩相等，因此杠杆平衡；
（2）问题一：杠杆平衡，因为10N×2m = 5N×1m；
问题二：杠杆不平衡，因为8N×3m ≠ 12N×2m。

八、课后反思及拓展延伸
1. 课后反思：本节课通过实践情景引入，激发了学生的学习兴趣，通过实验探究和例题讲解，使学生掌握了杠杆的平衡条件，并能够运
用所学知识解决实际问题；
2. 拓展延伸：引导学生思考杠杆在现代科技中的应用，如桥梁、
吊车等，进一步培养学生的学习兴趣和创新思维。

重点和难点解析：杠杆的平衡条件的推导和理解
一、杠杆的平衡条件的推导
1. 实验观察：在进行实验之前，让学生观察并分析生活中常见的
杠杆现象，如撬棍、剪刀、钳子等。

引导学生发现杠杆的共性，并提
出问题：“什么是杠杆的平衡条件？”
2. 理论推导：介绍杠杆的概念、分类和平衡条件。

以等臂杠杆为例，让学生通过观察和思考，推导出杠杆的平衡条件。

引导学生发现，在等臂杠杆中，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。

3. 数学表达式：将杠杆的平衡条件用数学表达式表示出来，即
F1L1 = F2L2。

让学生理解这个表达式的物理意义，即动力乘以动力臂
等于阻力乘以阻力臂。

二、杠杆的平衡条件的理解
1. 平衡状态：解释什么是杠杆的平衡状态，即在杠杆的平衡状态下，杠杆两侧的力矩相等。

让学生明白，杠杆的平衡状态不仅仅是力
的平衡，还包括力矩的平衡。

2. 影响因素：探讨影响杠杆平衡的因素，包括动力、阻力、动力
臂和阻力臂。

让学生理解，杠杆的平衡状态受到这些因素的影响，其
中任意一个因素的变化都可能导致杠杆失去平衡。

3. 实际应用：通过举例说明杠杆的平衡条件在实际生活中的应用。

如购物时使用的剪刀、钳子等，让学生明白杠杆的平衡条件在解决实
际问题中的重要性。

三、教学策略
1. 直观演示：使用杠杆模型、天平和钩码等教具进行实验演示，
让学生直观地感受杠杆的平衡条件。

2. 小组讨论：让学生分组进行实验，鼓励学生相互讨论，共同探
究影响杠杆平衡的因素。

3. 例题讲解：出示典型例题，引导学生运用杠杆的平衡条件进行
分析和解题。

4. 随堂练习：布置适量练习题，让学生独立完成，检测学习效果。

本节课程教学技巧和窍门
1. 语言语调：在讲解杠杆的平衡条件时，使用生动、形象的语言，以便学生更好地理解和记忆。

例如，可以将杠杆的平衡条件比作“力
的舞蹈”，让学生想象力的作用在杠杆上如何优雅地平衡。

同时，语
调要适中，不要过于单调，以保持学生的注意力。

2. 时间分配：合理分配课堂时间，确保每个环节都有足够的时间
进行。

例如，在实验探究环节，可以预留充足的时间让学生进行观察
和讨论，以确保他们能够充分理解杠杆的平衡条件。

3. 课堂提问：通过提问激发学生的思考，帮助他们更好地理解杠
杆的平衡条件。

可以设置一些开放性问题，让学生发表自己的观点和
看法。

例如：“你认为影响杠杆平衡的因素有哪些？”、“在实际生
活中，你见过哪些运用了杠杆平衡条件的例子？”
4. 情景导入：在课程开始时，可以先给学生讲述一个与杠杆平衡
相关的生活实例，如撬棍的使用，以激发学生的兴趣。

通过情景导入，让学生认识到杠杆平衡在实际生活中的重要性，从而提高他们的学习
积极性。

5. 举例讲解：在讲解杠杆的平衡条件时，可以结合具体的例子进
行讲解，以便学生更好地理解和记忆。

例如，可以使用购物时使用的
剪刀、钳子等工具作为例子，让学生直观地感受杠杆的平衡条件。

6. 互动环节：在课堂上，鼓励学生积极参与，提出自己的观点和
疑问。

教师可以与学生进行互动，共同探讨杠杆的平衡条件。

例如，
在实验探究环节，可以让学生分组进行实验，鼓励他们相互讨论，共
同解决问题。