苏科版九年级上册 物理 教案 11.1杠杆复习课

杠杆

【“简单机械”核心问题与内容的确定】

课标分析：“简单机械”是“运动和相互作用”（一级主题）下“机械运动和力”（二级主题）的部分内容。而其中有关“机械效率”的内容是“能量”（一级主题）下“机械能”（二级主题）的部分内容，故将“机械效率”放于“能量”中复习。对“简单机械”的内容课程标准的要求是：知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。其中“探究杠杆的平衡条件”是课标规定的学生必做实验。简单机械的“知道”虽然属于“了解”的水平，但是“简单机械”的内容贯串了“运动和相互作用”与“能量”两个一级主题，且“杠杆”是课标中唯一提及的“简单机械”，所以对“简单机械”的复习应重点放在对“杠杆”的复习上。

教材分析：苏科版教材将课程标准的要求转化为了具体的机械——杠杆、滑轮、斜面和轮轴的学习，尤以“杠杆”与“滑轮”两种机械作为了“知道简单机械”的突破口，同时介绍了功、功率和机械效率等概念在这些简单机械中的具体使用。

【复习课时安排】

由于“简单机械”的内容居多，因此对它的复习将分为两课时来完成。第1课时复习“杠杆”，第2课时复习“滑轮”、“斜面”和“轮轴”。

【复习目标】

1、能从具体的生活情境中抽象出杠杆模型，并能画出杠杆的五要素。

2、通过“探究杠杆平衡条件”的实验重演，展示实验中出现的问题，并尝试分析解决方案。

3、通过分析实验数据，发现实验中弹簧测力计的测量结果偏小的问题，并通过讨论的形式分析其中的原因，并由学生提出不同的改进方法。

4、通过典型中考试题，评价学生运用杠杆平衡条件解决实际问题的能力。

【复习重、难点】

重点：1、对“探究杠杆平衡条件”的实验进行强化和加深。

2、能利用杠杆平衡条件来解决实际问题。

难点：对“探究杠杆平衡条件”的实验中弹簧测力计的测量结果偏小的原因进行分析，

并提出不同的改进方法。

【教学资源】

支架、带刻度的杠杆、钩码、弹簧测力计、希沃授课助手

【复习过程】

一、引入：

学生手握哑铃表演健美动作。

（设计意图：活跃课堂气氛，创设生活中的杠杆情境。）

二、建立杠杆模型：

表演者重复手握哑铃向上运动的动作，要求其他学生仔细观察并思考：

1、表演者的前臂骨骼此时相当于什么？

2、找出前臂骨骼杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点。

☞目标检测1：

画出前臂骨骼杠杆的五要素：

利用希沃授课助手展示几位学生的作图结果，并进行分析。

小结：强调支点要在杠杆转动的过程中寻找更容易，并明确动力和阻力的作用点必须要画在杠杆上，但动力和阻力可以根据实际情况来确定。

（设计意图：让学生能从具体的生活情境中建立杠杆的模型，通过体会分析出杠杆的五个要素，也为之后的“利用杠杆平衡条件解决实际问题”做好准备。）

三、“探究杠杆平衡条件”的实验重演及问题解决：

教师与学生的配合将实验重演，并以“问题串”的形式强化并加深实验中的几个重点问题。

问题1：当杠杆倾斜静止时，杠杆是否平衡？实验前为何要把杠杆调至水平平衡？

问题2：实验过程中，能否再调节平衡螺母？

问题3：实验中为何又要把杠杆调至水平平衡？

问题4：斜向下拉，能否使杠杆水平平衡？实验时，为何不斜向下拉住杠杆？

斜向下拉杠杆与竖直向下拉相比，动力的大小有何变化？为什么？

进一步思考：如果弹簧测力计从斜向左下方拉逐渐变化到斜向右下方拉的过程中，动力的大小又会如何变化？

问题5：仅凭一次实验能否得出结论？多次实验的目的是什么？

师生配合，分别在下列情况下测量并记录动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂l2的大小。（1）保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码数量；（2）保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置；（3）保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置。

分析实验数据，发现F1l1 < F2l2 ，在明确是弹簧测力计所测的结果偏小之后，提出以下问题：

问题6：为何每次弹簧测力计的示数都会偏小？你有哪些办法可以减小测量的误差？

学生分组讨论分析其中的原因，并引导学生对本实验提出多种不同的改进方法。

原因：弹簧测力计倒置使用时，其自重会对杠杆产生一个向下的拉力，但这个拉力却不能在测力计示数上完全反映出来，导致示数小于杠杆受到的总拉力。

学生可能会提出的改进方法：

改进1：实验前，先测出弹簧测力计倒置时的自重，并在倒置状态下将其指针调到其自重大小后，再去测量动力。

改进2：用钩码代替实验中的弹簧测力计产生动力。（但此法有一定的缺点：动力大小和力臂大小只能整数倍变化，所测数据不连续。）

改进3：弹簧测力计悬挂于钩码的同侧，竖直向上拉住杠杆。

改进4：增大动力的大小，即增加钩码个数并增大阻力臂，同时减小动力臂的大小。

学生提出各个改进方法后，分别通过演示实验进行验证，用实验结果来说明其是否可行。

回看举哑铃的杠杆模型，利用杠杆平衡条件分析：举哑铃时前臂骨骼属于哪种类型的杠杆？并说明理由。

（设计意图：本环节是本节课的重点，由于是复习课，所以对“探究杠杆平衡条件”的实验复习，绝不能只是实验的重现、问题的重复，而应是实验的重演、问题的深化以及发现值得探究的新问题。这样的复习才能真正提高学生的能力。本节课以“问题串”的形式强化并加深学生对实验中的几个重点问题的认识和理解。最后通过分析数据，让学生惊讶地发现得到了F1l1 < F2l2的错误结论，这自然会引发学生的积极思考，并产生一系列的问题：这到底是什么原因导致的呢？是哪里出错了吗？还是哪里存在不足需要改进呢？那又要如何去改进呢？这会使学生对接下来的课堂教学充满了好奇与期待，极大地调动了他们的学习积极性和探究问题的欲望，同时也给他们提供了实践的机会。）

四、“杠杆平衡条件”的应用：

利用杠杆平衡条件解决实际问题：

☞目标检测2：

如图是一种起重机的示意图,起重机重2.4×104N(包括悬

臂),重心为P1,为使起重机起吊重物时不致倾倒。在其右侧

有配重M(重心为P2)。测得AB为10m，BO为1m，BC为4m，

CD为1.5m。（g取10N/kg）

（1）若右侧不加配重，仅靠起重机的自重，最多能吊起多少

牛的货箱？

（2）现在水平地面上有重为2.44×104 N的货箱，若要吊起此货箱，起重机至少需加多少牛的配重？

（设计意图：选取典型中考试题，评价课堂教学效果。学生解答的过程即是学生思维能力的体现。在解答过程中通过师生“问答”呈现学生解决实际问题的能力。）

【课后思考】

1、“探究杠杆平衡条件”的实验中弹簧测力计示数偏小的问题，是否还有其他的改进方法？

另外本实验是否还存在其他的一些问题或不足，又应该如何改进？

2、完成“目标检测2”中的（3）、（4）小题：