八年级物理下册 12.1杠杆教学设计 （新版）新人教版.doc

简单机械单元课题第十二章 简单机械单 元教学目标认识杠杆；认识有关杠杆的几个概念；能从常见工具和简单机器中识别出杠杆；知道杠杆的平衡条件及杠杆的应用；经历绘制杠杆示意图的过程，体会科学抽象的方法；经历探究杠杆平衡条件的过程。单 元重、难点杠杆平衡条件是人们分析、计算杠杆问题的理论依据，也是研究其他各种简单机械的基础，所以经历探究杠杆平衡条件的过程并运用它分析有关问题是本节的重点。很多学生尽管能正确说出力臂的定义，但遇到实际问题时仍把支点到动力或阻力作用点的距离作为力臂，所以力臂的概念及其画法是本节的难点。单 元教学设想本章第一节杠杆在生活和生产中有着广泛的应用，学好这部分知识具有重要的实际意义。杠杆是一种重要的简单机械，也是学习滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。第二节滑轮的知识具有承上启下的作用：滑轮是继上一节“杠杆”之后学生学习的又一种重要的简单机械，滑轮实质上是杠杆的变形，可以通过杠杆平衡条件来分析，同时滑轮也是后面学习机械效率的基础。第三节机械效率是对前面滑轮知识的综合、扩展和运用。这一部分的内容体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。所以本节课无论从课标要求，还是学生自身发展要求上看都处在一个比较重要的地位。单元教学时数分配4课时单 元 教 学 设 计课 题第一节 杠杆教学目标知识与技能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。能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。 3能根据杠杆的特点，以及作用效果等进行分类。过程与方法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。 3在对实例的调研、分析和解释中进一步理解和应用杠杆平衡条件，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。情感态度与价值观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。重点难点重 点力臂的画法和杠杆的平衡条件。难 点力臂的画法，学生用实验总结出杠杆的平衡条件。教具准备杠杆，钩码，支架，钳子、剪子、镊子，刻度尺，线教学时数2课时教教学流程自主学习自学杠杆部分，完成下列问题： 1定义：在力的作用下能够绕着 转动的 叫杠杆。 2五要素：支点指 ；动力是 ；阻力是 杠杆转动的力；动力臂是 到 的距离；阻力臂是 到 的距离。 3.用同学模拟古埃及人搬运巨石的实物，认识支点O、动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2。 4.观察图12.1-4，找出杠杆的五要素。教师导学第 一 课 时师 生 互 动补充修正一、导入新课观察图像中的这些日常生活用的工具，请同学说出这些工具的名称和用途？这些能给我们提供方便的工具都称为机械。日常生活中见到的那些复杂的机械也都是由简单机械组合而成的。学习简单机械的知识是理解复杂机械的基础。二、探究学习（一）活动探究现在，谁帮我一个忙，用这里几种不同的工具（羊角锤、硬棒、钳子）把木块中的钉子拔出来。（探究）活动一：比较用羊角锤拔钉子，用钳子拔钉子，这两种情况用力一样吗？哪一种工具更省力呢？（实验后得到羊角锤拔钉子最省力）我们首先用羊角锤（或起子）钳住钉帽，然后锤身抵住木块，用力扳手柄，钉子就被拔出来了。那么，你知道羊角锤是根据什么原理制造的呢。实际上它是根据杠杆原理制造的。那杠杆是怎么一回事呢？今天大家就共同来探究杠杆（板书：探究杠杆）。首先，我们来认识什么是杠杆？（板书：一、什么是杠杆）。（二）杠杆的五要素的学习最简单的杠杆就是撬石头时用的撬棒。还有我们小时侯玩的跷跷板也是杠杆。活塞式抽水机的手柄工作时也是杠杆。生活中应用杠杆原理的机械有很多：那么，应用杠杆原理的机械都有什么共同点？学生分组讨论，请组员回答：（1）都是硬棒。（软的不行，直的弯的都可以）（2）工作过程中都在转动，转动过程中有一点是不动的。（3）除固定不动的点外，还要受到两个力的作用，一个能使它转动，另一个阻碍它转动。针对撬石头时用的撬棒得出杠杆关键概念：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；得出：支点、动力、阻力的概念（板书出具体内容）。1杠杆一根硬棒、在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。（板书）杠杆的共同点（以撬石头为例）（1）绕着固定点转动。固定点杠杆的支点（2）受到力的作用。动力和阻力支点O杠杆绕着转动的点动力F1使杠杆转动的力阻力F2阻碍杠杆转动的力（板书）回头再分析刚才场景中各机械的支点和力臂（学生分组讨论后选代表回答）：展示一组图片，思考这些工具在工作过程中，是否是杠杆？若为杠杆，确定支点的位置、动力、阻力作用点和方向。2关于力臂的教学：教师：动力的作用效果不是由支点到动力作用点间的长度决定，而是由支点到动力作用线间的距离决定。我们把从支点到动力作用线间的距离叫做动力臂。从支点到阻力作用线间的距离叫做阻力臂。出示实例：动力臂L1从支点到动力作用线的距离阻力臂L2从支点到阻力作用线的距离（板书）因此，描述杠杆需要五个要素支点O、动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2，总称为杠杆的五要素。下面请同学们画出图中杠杆的动力臂L1和阻力臂L2撬棒、抽水机（介绍杠杆示意图和力臂的画法）。什么是杠杆我们已经比较清楚了，利用杠杆为什么能用小的力产生大的力呢？我们知道人们通常是在杠杆平衡或非常接近平衡的情况下使用杠杆的。下面我们请同学们通过做实验来研究杠杆的平衡条件。（三）杠杆的平衡条件（板书）提问：支点与力的作用点间距离的远近一定会给力的作用效果带来影响吗？那么动力和阻力之间的关系又是怎样的呢？下面我们就来进行实验，分析他们之间的关系。活动探究：实验装置如图（边说边演示）这里有一杠杆，中间十字交会点就是杠杆的支点O，O点左、右边每隔10厘米有1条虚线将杠杆等分。现在取5个等质量的钩码，将其中2个挂在杠杆左端第三格上，作为杠杆的阻力F2。剩下的3个作为杠杆的动力F1，若使杠杆平衡，这三个钩码刚好挂在右端第2个格上。改变阻力臂和阻力的大小，继续实验，分析杠杆的平衡条件，将实验结果填在表格内：动力动力臂=阻力阻力臂（板书）用比例式表示，它的含义是：如果动力臂是阻力臂的几倍，那么动力就是阻力的几分之一。（板书）这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。三、迁移拓展1杠杆最小力的作法： 关于杠杆最小力的作法，先要找到最长的力臂，最长的力臂是支点与作用点的连线，之后根据杠杆阻力的方向画出动力的方向。2在“研究杠杆平衡条件”实验中 （1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调（填“左”或“右”）。（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向 （填“左”或“右”）移动 格。 （3）图乙中杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 。（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”） （4）如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆，请你根据杠杆的平衡条件，说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 。四、总结收获在这一节课中我们主要学习了哪些知识，请同学们来总结一下（学生总结）五、巩固训练如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB.固定点为O，使OB处于水平位置，此时B端挂一重物为40N的物体。问：要使杠杆不发生转动，至少需要在A端施加F多少N的力？在图中画出此时力F的方向。六、布置作业1完成配套练习 2完成课后练习2、4题第 二 课 时师 生 互 动补充修正一、导入新课复习1什么是杠杆？2杠杆的平衡条件？ 我们先来听一个小故事：“只要您让我有一个地方站着，我就可以把地球推动起来。”古希腊大数学家阿基米德对国王说。“哈哈！你太吹牛了！”国王大笑着说：“你先给我推动一样东西看看，看你讲的话怎么样。”当时，国王造了一只很大的船，可是没有办法推到水里去。即使把全城的人都集合起来，恐怕也不能推动。国王对阿基米德说：“那么，就请你来帮忙吧，把这条船推动到水里去吧，我的吹牛家！”阿基米德满口答应。他精心设计了一套复杂的杠杆和滑轮组合成的机械，末端留了一条拉绳，然后请国王来看表演。这一天，海边，人山人海。那艘大船，长十几丈，高几层楼，确实是一个庞然大物。阿基米德将那一条小绳交给了国王，说：“请你拉一下吧，一切都解决了。”国王半信半疑，手里拿着绳子，先看了看，然后这么轻轻一拉。奇迹出现了：大船移动起来，渐渐地向海里滑去就象耍魔术一样。国王瞪大了眼睛，张着嘴半天才说：“这，这是怎么回事，莫非有上帝在相助？”顿时，岸上爆发出一阵欢呼声。 在这个小故事里，聪明的阿基米德巧妙地运用了杠杆，今天我们就来学习杠杆的应用，杠杆对人们有什么应用呢 ？二、探究学习1省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。省力但费距离。请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆？出示省力杠杆如：铡刀（图）、瓶盖起子（图）、独轮车（图）2费力杠杆：费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。费力但省距离。 请同学们回答在日常生活中有哪些省力杠杆？筷子、镊子等简介筷子：筷子，被外国人誉为“东方的文明”。是中华民族的国粹。它的使用，标志着中华民族文明的进步。美国哈佛大学一位人类学家认为，中国最古老的筷子的出现，大约是在公元前1200多年以前，比西方人使用刀叉要早几百年。 3等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。例：天平。等臂杠杆最重要的应用是天平。天平是支点在中间的等臂杠杆。议一议：下图是一些常见的器具，请对它们应用的杠杆进行分类，并说出分类的原则。属于省力杠杆的有： 属于费力杠杆的有： 属于等臂杠杆的有： 生活中的剪刀哪个省力？哪个费力？:三、迁移拓展在探究杠杆平衡条件的实验中如图所示，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿 方向，此时读数为 N四、总结收获今天学到了什么？省力杠杆费力杠杆等臂杠杆图形概念动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆特点省了力，但费了距离费了力，但省了距离不省力也不费力实例撬棒、铡刀、瓶起子、镊子、理发剪刀天平五、巩固训练1下列常用工具属于费力杠杆的是（ ）A吃饭用的筷子 B撬瓶盖的起子C剪断钢丝的钳子 D拧螺帽的扳手2小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼，如图所示，OA=0.4m，OB=2m。下列说法正确的是（ ）A用钓鱼竿钓鱼费距离 B钓鱼竿是个省力杠杆C手对鱼杆的拉力F1的大小为75ND手对鱼杆的拉力F1的大小为3N3如图所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于_杠杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）。在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向_支点O（选填“远离”或“靠近”）方向移动。4如图所示的杠杆B点挂着重物G，若在A点施加一个最小的力F使杠杆平衡.请在图中画出此力F和力臂L的示意图。5如图所示，A烛一杠杆，O是杠杆的支点，在A的一端挂一电灯，电灯重100N。细绳的一端系杠杆的B点，另一端系于竖直的墙壁上的C点，此时杠杆在水平位置上平衡。已知AO4mAB=0.8m，细绳与杠杆之间的夹角是30度（不计杠杆重、细绳 重和摩擦），求细绳受到的拉力。六、布置作业1完成配套练习2完成课后练习1、3题板书设计第一节 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杠杆的识别：不考虑复杂的机械外形，从物品中抽象出简单的杠杆模型硬棒。 4杠杆的分类： （1） 省力杠杆费距离 L1L2，F1F2； （2） 费力杠杆省距离 L1L2，F1F2； （3） 等臂杠杆 L1L2，F1F2。 5见过的杠杆：（略）批改辅导班级人数上交人数上交率批改人数批改反馈优点不足辅导改进姓名内容效果教学反思