第十二章 簡單機械 第一節(jié)杠桿

第十二章 第一節(jié)杠桿教學(xué)設(shè)計一、學(xué)習(xí)任務(wù)分析：本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容是本章教材的第二部分主體內(nèi)容，它既是第一部分“力”內(nèi)容的延伸，又是后續(xù)內(nèi)容“其他簡單機械”的基礎(chǔ)，因此，本節(jié)所學(xué)內(nèi)容相當(dāng)重要，本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)主要分兩個部分，第一部分是完成識別杠桿，認(rèn)識有關(guān)杠桿的五個概念，第二部分是實驗探究杠桿的平衡條件。本節(jié)的學(xué)習(xí)重點是探究杠桿的平衡條件，難點是實驗數(shù)據(jù)的處理、歸納得出杠桿的平衡條件。二、學(xué)情分析：九年級的學(xué)生正處于感性認(rèn)識向理性思維發(fā)展的階段，已經(jīng)具有一定觀察、思考分析能力，對物理實驗充滿著好奇性和興奮感，并能利用已有知識積極主動交流、討論，同時他們對新事物又有強烈的探索欲望，樂于參與活動，許多學(xué)生已經(jīng)能較熟練地應(yīng)用研究方法（如：控制變量法、圖表法、歸納法）等來解決實際問題，再加上他們自己已積累了一年多的探究經(jīng)驗，比較注重小組成員間的合作，這樣的“學(xué)情”較利于本節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動。三、教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：認(rèn)識杠桿，認(rèn)識有關(guān)杠桿的幾個概念；能從常見工具和簡單機器中識別出杠桿，知道杠桿的平衡條件。2、過程與方法：經(jīng)歷繪制杠桿示意圖的過程，體會科學(xué)抽象的方法；觀察和操作杠桿；經(jīng)歷探究杠桿的平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實驗現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實驗結(jié)論的一般方法。3、情感態(tài)度與價值觀：關(guān)心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中杠桿的使用，樂于在周圍生活中發(fā)現(xiàn)和分析各種杠桿，具有利用杠桿方便自己工作的意識，更進一步認(rèn)識科學(xué)探究中團結(jié)合作的重要性。四、教學(xué)重點、難點1重點杠桿平衡條件。2難點對力臂的引入和理解。五、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入激趣：課件展示：生產(chǎn)生活中使用桿秤的圖片。提問：桿秤是根據(jù)什么原理制成的呢？【設(shè)計說明：利用學(xué)生熟悉的身邊工具引入，體現(xiàn)生活處處有物理，留心觀察皆學(xué)問。】（二）什么是杠桿？生活中的杠桿有很多，下面我們看一組杠桿。課件展示：生活中的杠桿（撬棒、蹺蹺板、活塞式抽水機手柄）。討論：它們都有什么共同特征？總結(jié)杠桿的特征。（硬棒；在力的作用下繞固定點轉(zhuǎn)動。）學(xué)生活動：列舉生產(chǎn)生活中的杠桿。課件展示：古代勞動人民用于汲水的桔槔，現(xiàn)代工地上的塔吊。杠桿與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，我們必須研究杠桿?！驹O(shè)計說明：讓學(xué)生通過觀察生活和生產(chǎn)勞動中的各種杠桿提取共同的特征，建立杠桿的模型。通過列舉生活中的杠桿，讓學(xué)生進一步理解杠桿的特征，同時也增強學(xué)生學(xué)好杠桿內(nèi)驅(qū)力?！浚ㄈ└軛U的平衡與哪些因素有關(guān)？學(xué)生活動一：利用自制桿秤模擬稱物體質(zhì)量的過程?？偨Y(jié)：我們把杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)叫杠桿的平衡。學(xué)生活動二：分別在桿秤上不同兩點用彈簧測力計豎直拉秤桿，讓桿秤平衡。觀察需要的拉力分別是多少？兩個力一樣大嗎？總結(jié)：杠桿的平衡與固定點到力的作用點的距離有關(guān)。學(xué)生活動三：在同一點用彈簧測力計分別豎直和斜著拉秤桿，讓桿秤平衡。觀察需要的拉力分別是多少？一樣大嗎？總結(jié)：杠桿的平衡與力的作用點和方向都有關(guān)?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，固定點到力的作用線的距離既與力的作用點和方向有關(guān)，還影響杠桿的平衡。我們把固定點到力的作用線的距離叫力臂?！驹O(shè)計說明：通過系列自主探究活動，使教學(xué)貼近學(xué)生生活，讓學(xué)生理解力臂的概念和力臂對杠桿平衡的影響，激發(fā)學(xué)生探究熱情，也培養(yǎng)學(xué)生提出問題、研究問題的能力?！浚ㄋ模┖透軛U相關(guān)的名詞自學(xué)課本77頁內(nèi)容，了解和杠桿相關(guān)的名詞。課件展示：結(jié)合撬棍實例講解和杠桿相關(guān)的名詞。教師示范：畫出活動三中，桿秤同一點不同方向兩個拉力的力臂。學(xué)生練習(xí)：畫力臂。討論：我們應(yīng)該怎樣作出杠桿各力的力臂？總結(jié)力臂的畫法：找支點（找點）；畫力的作用線（畫線）；從點向線引垂線段（作垂）?！驹O(shè)計說明：自學(xué)和杠桿相關(guān)的名詞，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。結(jié)合實例講解力臂，學(xué)生動手畫力臂，并總結(jié)方法，突破難點。】（五）研究杠桿的平衡條件活動中，我們發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡與動力、阻力、動力臂、阻力臂有關(guān)。究竟這些量存在什么關(guān)系時杠桿平衡？思考：杠桿在什么位置平衡，測力臂最方便？為什么？學(xué)生根據(jù)學(xué)案提示完成合作探究。并將實驗數(shù)據(jù)記錄在實驗記錄表格上。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)杠桿在什么條件下平衡？總結(jié)杠桿平衡條件：F1L1=F2L2【設(shè)計說明：經(jīng)歷探究杠桿的平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實驗現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實驗結(jié)論的一般方法。讓學(xué)生學(xué)會合作，學(xué)會探究?！浚┥钪械母軛U我們?yōu)槭裁匆褂酶軛U？課件展示：撬棍的使用。觀察，利用撬棒撬石頭時，它的動力臂和阻力臂，哪個更長呢？我們在使用時，是省力了？還是費力了呢？總結(jié)：動力臂大于阻力臂，動力小于阻力的杠桿是省力杠桿。列舉：生活中的省力杠桿。想一想：我們在使用省力杠桿時，得到了省力的利益，同時我們又付出了怎樣的代價呢？課件展示：船槳的使用。觀察，賽艇的船漿在劃水時，它的動力臂和阻力臂，哪個更長呢？我們在使用時，是省力了？還是費力了呢？總結(jié)：動力臂小于阻力臂，動力大于阻力的杠桿是費力杠桿。列舉：生活的費力杠桿。想一想：使用費力的杠桿，有什么好處呢？等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，動力等于阻力。物理實驗室中，我們使用的天平就是等臂杠桿。【設(shè)計說明：結(jié)合杠桿的平衡條件探討杠桿的科學(xué)使用，增強用科學(xué)服務(wù)社會的意識?！?七)想想議議：售貨員使用的桿秤如果秤砣磨損了，會對測量結(jié)果造成怎樣的影響？如果秤砣生銹后，結(jié)果又會怎樣呢？【設(shè)計說明：遵循“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，讓學(xué)生關(guān)心生活、生產(chǎn)、自然現(xiàn)象中的科學(xué)，養(yǎng)成學(xué)以致用的習(xí)慣?！浚ò耍┠銓W(xué)到了什么？【設(shè)計說明：總結(jié)知識、方法、情感上的收獲，養(yǎng)成學(xué)生反思、總結(jié)的習(xí)慣?！苛⒔虒W(xué)反思杠桿的知識是前幾章力學(xué)知識的延續(xù)，也是學(xué)習(xí)滑輪和輪軸等簡單機械的基礎(chǔ)。本節(jié)課在設(shè)計上遵循“從生活走向物理，從物理走向生活”的課程理念和學(xué)生認(rèn)識模型的規(guī)律。利用桿秤引入，激發(fā)了學(xué)生強烈的求知欲。教學(xué)流程的設(shè)計按照從實例抽象出模型認(rèn)知模型應(yīng)用模型的順序展開，符合學(xué)生對模型的認(rèn)知規(guī)律。本節(jié)的重點是杠桿的平衡條件。突出教學(xué)重點的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生完成好探究杠桿平衡條件的實驗。在提出問題中，本次課利用了三個學(xué)生活動，逐步推進，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡與兩力、兩臂都有關(guān)系。進行實驗時，完全放手，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)案提示進行自主合作探究，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，體現(xiàn)學(xué)生主體地位。在分析論證時，讓學(xué)生充分分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)一般性規(guī)律。這些活動給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了參與的機會，使他們加深了體驗。本節(jié)的教學(xué)難點是畫杠桿的力臂，為了使學(xué)生能準(zhǔn)確地畫出力臂，學(xué)生對力臂必須要有足夠的認(rèn)識，引入力臂做足了功夫，學(xué)生的三個自主活動，步步遞進，讓學(xué)生較深刻的理會了作用在杠桿上的力的作用點和方向都影響杠桿的平衡。在此基礎(chǔ)上，教師進行示范和總結(jié)，使難點突破成功，通過學(xué)生的練習(xí)我們可以看出。學(xué)生的成長與發(fā)展，也是本節(jié)課所重點關(guān)注的內(nèi)容。教師不是教材的“留聲機”，是一個教學(xué)再創(chuàng)造的過程，是用教材教，不是教教材。杠桿的五要素中，突破力臂這重點和難點后，學(xué)生閱讀教材自學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)物理的能力。杠桿的平衡條件研究讓學(xué)生體驗“從提出問題、做出假設(shè)，到設(shè)計方案，進行探究、分析現(xiàn)象數(shù)據(jù)，得出結(jié)論”的過程，充分嘗試和學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法。在分析數(shù)據(jù)時，充分利用好了課堂生成，讓學(xué)生深刻領(lǐng)會多次實驗的重要意義。科學(xué)的方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，自學(xué)的能力的養(yǎng)成，對學(xué)生發(fā)展的影響必定是深遠(yuǎn)的。本次課充分發(fā)揮了現(xiàn)代教育技術(shù)對教學(xué)的輔助作用。大量生產(chǎn)生活中的杠桿圖片，讓學(xué)生深刻認(rèn)識學(xué)習(xí)杠桿的必要性，增強了求知欲望。撬棍、蹺蹺板、抽水機手柄的動畫，對學(xué)生發(fā)現(xiàn)杠桿的共同特征起到了重要作用。充分利用電子白板的交互性，直接填寫了實驗數(shù)據(jù)，增強實驗數(shù)據(jù)的真實性和和學(xué)生對結(jié)論