科学探究：杠杆的平衡条件 教学设计 2021-2022学年沪科版物理八年级

《科学探究：杠杠的平衡条件》教学设计

教学目标：

1、知识与能力目标：

通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆总结出共同特征，建立杠杆的定义并能在杠杠上确认支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂这几个概念；了解杠杆的平衡条件极其应用。

2、过程与方法目标：

通过微视频的学习，培养学生的自学能力；通过参与科学探究活动，对杠杆平衡条件进行猜想和假设，并设计出验证方案，对获得的信息进行处理，得出杠杆平衡的条件，并对实验结论进行评估；通过对实验结论的分析，培养学生对知识的应用能力。

3、情感态度与价值观目标：

培养学生探索杠杆在日常生活中应用的兴趣；结合古代劳动人民对杠杆的研究和应用实例的介绍，激发学生对祖国古代文明的自豪感，进而唤起他们对祖国的热爱；通过对三种杠杆的认识，培养学生用辩证的眼光看问题的态度。

教学重点、难点：

重点：杠杠的定义及其相关概念的认识、杠杠的平衡条件、三种杠杆的定义及应用

难点：实验探究假设的提出、杠杆平衡条件结论的分析。

教学方法及教具：

教学方法：微视频法、科学探究法

教学用具：微视频、多媒体课件、数据电子表格

教学过程：

环节一：多元激发

（一）微视频学习

在课前安排学生对微视频进行学习，在微视频中通过复习提问力的作用效果和物体的运动方式两个问题导入本章主题-机械与人，然后通过阿基米德的一句话“给我一个支点我可以撬起整个地球”导入第一课的学习，引导学生通过观察发现杠杆的共同特点，进而建立杠杆的定义，再和学生一起认识生活中的杠杆并要求学生进一步去发现生活中的杠杆，为了对杠杆进行进一步的科学认识，引入

杠杆的五要素的学习，通过演示说明杠杠的五要素，紧接着让学生接着写出任务单一，加深对五要素的认识，再通过演示强调力臂的画法，让学生写出任务单二。环节二：问题导学

（二）讲授新课

一、微视频检测

通过任务单的设置，检测两个最基本的问题：1、杠杆的五要素2、画杠杆力臂的要点，检查学生掌握情况，

二、提升巩固1

然后通过巩固提升1检查学生画力臂的情况，让两个同学到小黑板显示，其他同学自己做出并在小组内交流对照，通过检查看学生细节问题是否能注意到。紧接着提出问题“在这种情况下，力臂和杠杆有什么位置关系”，学生观察后回答，然后强调重合就是力臂的长度等于对应杠杆的长度。

三、杠杠平衡状态

对应题目中的静止，指出生活中很多时候要在杠杆静止时解决一些问题，例如天平的使用，然后直接说明物理中当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。接着指出下面来探究杠杠的平衡问题

环节三：探析生成：

四、实验探究

1、首先实验演示杠杆的平衡，然后做出两个改变：改变勾码个数、改变悬挂位置，让学生讨论什么因素影响了杠杠的平衡，然后学生做出回答。

2、问题的提出：

启发引导学生，因为力和力臂都能影响杠杠的平衡，而杠杠的五要素中力有两个、力臂有两个，探究杠杆的平衡问题就是探究：杠杆平衡时，动力、动力臂，阻力、阻力臂存在怎样的关系？

3、猜想和假设：

启发引导学生，由平衡想到相等，那么在等号的左右两边可以各放一组力和力臂，等号的左右两边可以进行四种数学运算，学生回答猜想，引导学生分析加、减两种情况，因为是不同的物理量不可以相加减，只剩下等式两边的乘、除两种情况，要想看是否正确，就要进行实验。

4、设计实验：

首先指出给出示的实验器材有哪些，然后和同学一起分析勾码的作用：在两边给杠杆竖直向下的拉力，且大小等于重力的大小，再提出问题：1、杠杆两端平衡螺母的作用？2、怎样测量力臂?学生讨论后作出回答。最后提出问题：测量一组杠杆平衡的数据可以吗？后面练习中解答。

5、进行实验，收集数据：

在实验过程中学生记录完数据后将所测数据填入前面的电子表格，同时观察指导学生的实验情况。

6、数据分析：

将电子表格中事先做好的隐藏取消，让学生观察分析得到的结果，进一步总结出杠杠的平衡条件，由学生回答得出。

环节四：认知构建

五、杠杆平衡条件分析

1、引导启发学生，动力和阻力对杠杆产生的转动效果与杠杆的平衡条件相对比，得到使杠杠产生转动的不是单纯力的问题，而是由力和力臂的乘积决定的，接着启发引导学生做练习，然后讨论，做出回答，老师做出评价。

2、由杠杠的平衡条件进一步得出平衡条件的另一等式，分析得出：力之比与对应力臂成反比，也就是说如果力臂越长，对应力越小，学生接着做练习，由学生回答结果并做出解释。

六、三种杠杆

生活中我们使用杠杆的其中一个目的就是省力。

进一步分析杠杆的平衡条件：两力臂之间的关系决定了动力和阻力的关系，进而一步步说明三种杠杆的定义。

费力杠杆虽然费力，但生活中也有广泛的应用，观看视频1，通过幻灯片演示进一步认识省力杠杆和费力杠杆，接着与学生分析古代劳动人民对杠杆的应用：舂、桔槔，重点分析舂。

环节五：训练迁移

七、检测反馈、拓展延伸

学生做出后先讨论，然后学生分别回答问题

环节六：拓展深化

八、设疑启下

早在古代，人们不仅会将杠杆应用于生产和生活中，在古代战场上也有应用，光看视频2，然后提出问题：视频中的杠杆是什么类型的杠杆？为什么这样做物体可以被投掷的更远？学生回答第一个问题，然后指出第二问题的解答需要后面功和能知识学习后才能做出合理的解释。

九、杠杆说

先回顾本节课的学习内容，在出示“杠杆说”内容，先让学生自己默读，再找一位同学配乐朗读。

板书设计：

一、认识杠杆

二、杠杆的平衡条件：F

1· l

1

= F

2

· l

2

三、三种杠杆