《杠杆》教学案例

《杠杆》教学案例课时一
临川二中黄小运
一、设计指导思想
1、领会教材的教学理念
杠杆这一节的内容与生活联系紧密，学生体验也丰富，所以在教学中应当把课本知识与生活中相关的杠杆的现象联系起来，让学生充分感受物理就在我们的身边，物理不仅有趣，而且非常有用，从而充分激发学生的求知欲，培养学生学习物理的浓厚兴趣，充分体现了新课标提倡的“从生活走向物理，从物理走向社会”这一理念。

重视科学探究的教学理念，科学探究作为一种重要的教学方式和学习目标在这一节内容中也得到体现。

本节课中通过探究“杠杆平衡的条件”的过程，进一步培养学生制定科学探究计划和处理信息的能力，让学生体验探究的乐趣，领悟科学探究的思想和精神，为学生的终生学习奠定基础。

2、教材分析
本节是人民教育出版社九年级物理第十三章的内容《力和机械》第四节“杠杆”在本节课以前，学生已经学习了力学中的一些基本概念和知识。

这节课是在学生已有力学知识的基础上，进一步了解一些简单机械及应用。

这既符合学生的认知规律由易到难，由简到繁；同时又保持知识的结构性和系统性。

本节课内容包括：什么是杠杆？杠杆的五要素，研究杠杆的平衡条件，杠杆的分类以及应用。

内容较多，因此将本节内容分成二个课时来学习，从认识杠杆这一熟悉的简单机械着手，来改观学生的感性体验，杠杆平衡条件的探索学习，来深刻认识杠杆知识内涵，再到杠杆应用的理解以及分类，将知识内化，是一个由浅入深，由熟悉到陌生的一个循序渐进的学习过程。

通过本课时的学习可对原有知识起到复习巩固和提高的作用；可进一步提高学生的观察、动手和分析等能力，解决实际问题的能力，激发分析解决实际问题的兴趣。

其中理解力臂的概念并画出力臂，实验探究杠杆的平衡条件是本节课的主要内容。

二、教学目标
一、知识与技能
（1）认识杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。

（2）能确定杠杆的五要素。

会画杠杆的力臂。

（3）知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。

二、过程与方法
（1）学会绘制杠杆示意图的过程。

（2）观察和操作杠杆，体会杠杆的作用。

（3）学习分析实验现象、寻找数据间规律从中归纳出实验结论的一般方法。

三、情感态度与价值观
（1）让学生体会自然界的规律，认识这些规律，才能更好的利用和改造自然。

（2）乐于在周围生活中发现和分析各种杠杆，具有利用杠杆方便自己工作的意识。

（3）认识科学探究中必须有合作精神。

三、教学重点、难点
重点：实验探究杠杆的平衡条件
难点：确定杠杆的五要素。

会画杠杆的力臂
四、教法学法
1、教法
（1）探究教学法
（2）启发式教学
（3）讨论法
2、学法
本节课通过科学探究，学生利用实验法、观察法、讨论法、分析归纳法去寻求知识，从而发展学生初步的科学探究能力，提高应用知识解决实际问题的能力。

五、教学用具
老虎钳、指甲钳、羊角锤、起子、啤酒、剪刀、直尺、铁钉等；PPT课件
学生分组器材：杠杆和支架、钩码、弹簧秤、直尺、三角板。

六、教学过程设计
一、课前准备
学生分组并分发实验器材
二、引入新课
教师：随着力学的学习我们发现物理对我们的生活越来越有用了（切换投影）现在大屏幕上展示的是一些我们常用的工具，老师想用它们来考考大家的动手能力，（拿出一瓶啤酒）这是一瓶啤酒，有没有同学能用手把瓶盖打开？哪名同学来试一下？
学生：用手很难打开瓶盖。

教师：我们生活中用什么来打开它
学生：用开瓶器打开瓶盖。

（用起子把啤酒轻松地打开）
教师：（拿出一个粉笔头）
有没有同学能用手指将这粉笔捏碎？来个力气的男同学试一下？
男学生：不能捏碎
教师：请一名力气小些的女同学来试下，但是我给你一个工具：老虎钳。

女学生：很容量地就把粉笔捏碎了。

教师：通过这二个实验，这二个工具它们可以省力，给我们生活带来了方便，其实他们都是杠杆，为什么它们可以省力呢，今天我们就一起来学习下杠杆。

三、认识杠杆
1、什么是杠杆
首先通过课件展出二个杠杆的实例：撬棍撬起大石头和羊角锤拔铁钉的示意图，通过这二个杠杆的例子，让学生总结杠杆的定义。

杠杆的定义：一根硬棒在力的作用下如果绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆
教师：生活中还有哪些可以看作杠杆？
学生：剪刀，指甲钳、跷跷板等
教师：杠杆是不是一定要是直的？
学生：比如羊角锤，老虎钳（展示给学生看，二个绕着一个可以转动的弯杆）
所以只要在力的作用下能绕固定点转动的硬棒都可以看做杠杆，无论是直杆还是曲杆
1、杠杆的五要素
教师：现在我们来看看撬石头这图片，找找为什么石头被撬起来了？
我们已经知道，撬棍作为一种杠杆能在力的作用下绕着固定点转动。

其中提到了力和固定点，既然如此，我请同学找出撬棍受到了哪几个力？这几个力中又有哪些会影响撬棍转动这一运动状态？围绕的固定点又在哪里？
学生：指出撬棍受到自身重力、石块压力和人手的压力，并讨论得到石块压力会阻碍撬棍转动，人手压力会促使撬棍转动。

（并找到固定点）
【讲解】同学们全面地找出了撬棍受到的三个力和围绕的固定点，而且准确的找到了其中影响撬棍转动的两个力。

和撬棍一样，所有杠杆工作时都绕着固定点转动，我们将这一固定点称作“支点”，一般用字母O表示。

像人手压力那样使杠杆向着我们所期望的方向转动的力叫做“动力”，一般用F1表示；而像石块压力那样阻碍杠杆向着我们期望的方向转动的力叫做“阻力”，一般用F2表示。

1、支点：（O）杠杆绕着转动的支撑点。

2、动力：（F1）使杠杆转动的力。

3、阻力：（F2）阻碍杠杆转动的力。

【变式练习】展示二个杠杆的图片（羊角锤拔铁钉和起子开啤酒瓶），找出这两个杠杆的支点、动力和阻力
教师：用撬棍撬起石头或羊角锤拔铁钉时，我们会发现，我们的手作用在不同的位置，产生的效果明显不同，有的地方更省力，有的地方更费力。

不仅如此，这些力的效果还与力的方向也有关，作用在同一点，用力的方向不同，省力的情况也不一样，经过总结，动力和阻力对杠杆产生的效果都与它的力臂有关
4、动力臂：（L1）从支点到动力作用线的距离。

5、阻力臂：（L2）从支点到阻力作用线的距离。

( 力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线 )
教师示范：画出二个例图的力臂
把画力臂的方法归纳成口诀：一找点，二画线，三作垂线段
具体步骤：
1．首先在杠杆的示意图上确定支点O。

2．沿力的方向画好动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线延长。

3．过支点O作力作用线的垂线，用大括号勾出并标上符号L。

四、探究：杠杆平衡条件
1．什么叫杠杆平衡？
杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动
教师：杠杆斜着或歪着不动是平衡么？
学生：是，它不动（不错，静止就是平衡）
2．设计实验方案
教师：既然杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂是影响杠杆平衡的因素，那当他们之间要满足什么条件才能使杠杆平衡呢？
学生：（可能一时无法回答）
教师：要得出确切的结论，必须通过实验来研究。

这个实验怎么做？关键是如何去测量动力、阻力、动力臂、阻力臂？
学生讨论。

教师启发引导：①我们把钩码分别放在杠杆的两边，在杠杆平衡时，钩码对杠杆的动力、阻力就等于两边所挂钩码重，而不用弹簧测力计来测力了。

②利用化繁为简，化难为易的方法。

实验前要调节杠杆在水平位置平衡，这样力臂就可以从杠杆刻度尺上直接读出，使力臂的测量更简单。

学生再讨论具体实验步骤。

让学生汇报，归纳出实验步骤。

投影：实验步骤
①调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

②在杠杆两边挂上不同数量钩码，调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。

这时杠杆两边受到钩码的作用力都等于钩码重。

把支点右方的钩码重当作动力F1，支点左方的钩码重当作阻力F2；用尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2；记录F1、F2、L1、L2等数值。

③改变力和力臂的数值，再做两次实验，记录结果。

求出各次实验中动力×动力臂和阻力×阻力臂的值，最后归纳出杠杆的平衡条件。

3．进行实验
教师巡回指导
4．实验数据分析
学生收集实验数据，填写实验表格，包括结论。

5．交流与展示
学生交流发言，最后总结得出杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂即F1×L1=F2×L2
6．巩固与拓展
（1）引导学生思考：为什么要使杠杆在水平位置平衡？
（2）为什么要改变几次钩码重和位置（F1、F2以及L1、L2）？
（3）在上面实验中，如果将两个钩码（质量均为50g）挂在右端8cm处，则在右端20cm处要用多大的力
才能使杠杆处于平衡状态？方向如何？用弹簧测力计演示、验证。

（4）设问：如果将弹簧测力计改为斜向上拉，则读数会如何变化？
（5）学生猜想，教师演示，设问：为什么会这样变化？
（6）引导学生找出斜向上拉时，F1、F2以及L1、L2在哪里？F2与L2的乘积变了没有？比较L1是变大了还是变小了？
五、课后小结
结构化的知识才便于应用，并能促进能力的发展。

因此，在学生完成知识的学习和实验的探究后，将本节课知识系统化、结构化地小结。

七、板书设计
13.4杠杆
1、定义：一根硬棒在力的作用下如果绕固定点转动，这样的硬棒就叫做杠杆
2、五要素
支点O：
动力F1：
阻力F2；
动力臂L1：支点到动力作用线的距离
阻力臂L2：支点到阻力作用线的距离
3、杠杆平衡条件：
动力×动力臂=阻力×阻力臂
即F1×L1=F2×L2
八、教学评价
1、从活动引入，调动课堂气氛，引发学生学习兴趣，培养学生学习的积极性
2、从生活中常见的物体入手，学生主动开动脑筋学习杠杆，由共同点得出杠杆的定义，学生较容易接受新知识。

对杠杆的认识从感性认识到了理性的认识。

3、通过讨论的方式去探索知识，先形成一个框架的概念，结合教师的讲解，将知识系统化、明确化
4、作力臂时教师先演示练习，无形中能够纠正学生在作图时的不规范动作，再将知识运用到实际，促进知识的理解、内化
5、学生通过亲自动手，处理，归纳，能帮助学生梳理整堂课的教学内容，巩固所学知识即时巩固，纠正，思维也得以发散
6、这节课在时间安排上显得很紧张，这节课的内容可能分三个课时上会更合理。

7、问题是学生学习的起点，引导学生自己提出问题，是有效探究的前提。