九年级科学上册 第三章 第3节 杠杆教学设计 （新版）华东师大版

杠杆设计说明：这是关于杠杆第一课时的教学设计，本节课在尊重教材的同时，更是做到了超越教材。将教材做了适当的调整，在得出杠杆的支点，动力，阻力定以后，不急于直接给出力臂的概念，而是先探究杠杆的平衡条件。让学生亲历杠杆平衡条件的探究过程步步深入，最终发现支点到力的作用线的距离是有物理意义的，很自然的引出力臂的概念，而且使学生清晰认识到力臂不是支点到力作用点的距离，加深了对力臂概念的理解。更符合新课程要求学生对物理概念建立过程有所了解的理念. 教学目标知识技能目标：1通过观察生活和生产劳动中的各种杠杆提取共同的特征，并能在杠杆上确认支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂的位置。能准确地画出杠杆的动力臂和阻力臂。2通过参与科学探究活动，能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。过程与方法目标：1通过观察和实验、感知杠杆，培养观察能力2通过实验探究，总结归纳出杠杆的平衡条件，培养初步的分析概括能力，收集信息和处理信息的能力。情感、态度和价值观1使学生感受到杠杆在生活中有广泛的应用，提高探究的乐趣。2运用学过的科学知识解释生活中的杠杆，进一步感受到生活和科学的关系。二、教学重点、难点1重点杠杆的五要素及杠杆平衡条件2难点对力臂的引入和理解三教学过程设计教学任务与环节教师活动学生活动设计意图一、引入课题二、新课教学1.什么是杠杆2.杠杆的支点、动力和阻力3通过杠杆平衡条件的探究得出动力臂和阻力臂三、课堂小结四、作业布置【提问】1、老师这里有瓶罐头要打开，哪位同学愿意来帮老师把它打开？先请一位力气大男同学用手直接去打开； 2、老师这里可以提供一些工具，这位同学再试着去打开这个罐头瓶，然后告诉同学你的感受。再请一位女同学用起子去开3、同学们有没有想过这是为什么呢？讲述】想【知道为什么，那就让我们来学习第五章第一节杠杆【板书】5.1杠杆【提问】同学们知道什么是杠杆？请看【FLASN动画】并思考下列问题【提问】1、撬棒、跷跷板和抽水机摇柄发生了怎样的运动?2、它们在什么情况下才能这样运动?3、它们有什么共同之处？【归纳】老师从学生讨论结果中归纳总结提出杠杆的定义【板书】1、定义：一根硬棒在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆【补充】杠杆有直的也有弯的，如上述的抽水机是弯的，而跷跷板就是直的【提问】那在生活中哪些地方用到杠杆？【深入提问】同学们说了很多生活中很多的杠杆，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？【讲解提问】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？【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。【板书】2、支点O动力F1阻力F2【示范板书】在板书上示范作出这三个要素【变式练习】展示杠杆的图片，找出这两个杠杆的支点、动力和阻力老师针对学生的错误再解释教师演示：调节铁架台上杠杆两端的平衡螺母，杠杆达到平衡；再在杠杆两边挂上钩码，调节钩码所处位置使杠杆再次平衡如图1所示【提问】请指出杠杆上的支点，动力，阻力讲述：当杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时这个杠杆就处于平衡了。【提问】你们能否发现，在杠杆平衡时有什么等量关系吗？【提问】由一次实验得出的这一结论可靠吗？【提问】那我们可以改变什么条件再做实验呢?要求学生如图2所示实验【提问】上述平衡条件的结论还成立吗？【提问】还可以改变什么条件进行实验呢？要求学生如图3所示实验【提问】上述结论能成立吗【提问】我们从三次实验可以得出杠杆的平衡条件是什么【提问】力的三要素是什么讲述刚才的实验中改变钩码数目实际上是改变动力和阻力的大小，改变钩码悬挂的位置实际上是改变力的作用点。那么还能改变什么呢？讲述钩码重力的方向总是竖直向下的怎样改变钩码对杠杆的拉力方向呢？请同学动手做一做如图4所示实验【提问】这时对杠杆的动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”这一结论成立吗？讲述这说明前面所得杠杆平衡条件要不要修改呢？提示把支点到动力作用线的垂直距离测出来取代平衡式中的距离，有何发现【提问】由此看来杠杆的平衡条件是什么呢？【提问】这个结论对前面的三次实验来说，是否成立呢?讲述看来支点到力的作用线的距离是一个有物理意义的量，科学上把它叫力臂，支点到动力的作用线的距离叫动力臂，用L1表示；支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，用L2表示；因此杠杆平衡条件就是：动力动力臂=阻力阻力臂用公式表示为F1L1=F2L2【板书】动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离(L1)阻力臂: 从支点到阻力作用线的垂直距离(L2)【总结】刚学习的动力臂和阻力臂加上之前的支点、动力和阻力合称为杠杆的五要素，是每一个杠杆必须具备的。【板书】杠杆五要素【练习】以此图为例回顾杠杆五要素的做法【提问】1、本节课你学习了哪些知识？ 2、本节课你最大的体验是什么？ 【作业布置】1、阅读教材2、作业本的习题3、实践与思考：除了课堂已将举例外，观察和收集其他杠杆实例，并作杠杆示意图表示力气大的男同学没打开其他同学露出失望的表情力气小的女同学轻易地打开了罐头。其他同学思考教师的问题【观察思考】学生带着问题观察图片，通过小组讨论，回答教师问题【小结】从教师的总结，结合自己的思考讨论结果，学习杠杆的概念【回答】学生举例回答生活生产中的各式杠杆【讨论回答】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。找到固定点。【听讲】学生仔细听教师的分析【观察】观察如何作出这三个要素【练习】对知识进行应用练习，并说明理由。学生思考回答：杠杆的支点在O点，如果左边两个钩码对杠杆的拉力为动力，则右边一个钩码的拉力为阻力思考讨论后答杠杆平衡的等量关系是“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”回答不可靠，至少要三次实验回答可以改变动力和阻力的大小既不改变钩码的位置而改变所挂钩码的数码学生实验小组探究在左边挂4个，右边挂2个钩码时杠杆平衡回答成立回答改变所挂钩码的位置学生实验小组探究移动钩码悬挂位置使杠杆平衡回答仍然成立 回答杠杆的平衡条件是动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”回答力的大小，方向，作用点。回答还能改变动力和阻力的方向思考讨论后回答可以去掉杠杆一边的钩码，改用弹簧测力计斜着拉学生实验小组探究拿去杠杆一边的钩码，用弹簧测力计斜着拉拉杠杆这一边，杠杆平衡时读出弹簧测力计的读数如图4回答不成立学生思考讨论陷入僵局实验用大三角板测出支点到动力作用线的垂直距离代入平衡式，相等！（学生惊喜）回答动力支点到动力作用线的距离=阻力支点到阻力作用线的距离”验证后回答成立仔细听讲【练习】对知识进行应用练习，并说明理由。【思考总结】对五要素做一个小的总结，回顾依次五要素作图法【听讲】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引入新课讨论，学生主动开动脑筋学习杠杆从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联系生活实际，加深理解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、明确化教师演示练习，有助学生对知识点的理解和应用，且教师演示时的标准动作，无形中能够纠正学生在作图时的不规范动作将知识运用到实际，促进知识的理解、内化引出学生大脑中原有的不全面的知识强调科学探究中多次实验目的是使得出的结论具有普遍性探究力的大小改变时同学们提出的杠杆平衡条件是否成立探究力的作用点改变时同学们提出的杠杆平衡条件是否成立探究力的方向改变时同学们提出的杠杆平衡条件是否成立思维发生碰撞对刚才的结论产生生质疑让学生亲历杠杆平衡条件的探究过程步步深入，最终发现支点到力的作用线的距离是有物理意义的，很自然的引出力臂的概念，而且使学生清晰认识到力臂不是支点到力作用点的距离，加深了对力臂概念的理解。更符合新课程要求学生对物理概念建立过程有所了解的理念.及时巩固强化学生归纳，帮助学生梳理整堂课的教学内容，巩固所学知识即使巩固，纠正，发散思维板书设计5.1杠杆1、概念：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2、杠杆的五要素 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、杠杆平衡条件就是：动力动力臂=阻力阻力臂用公式表示为F1L1=F2L2