《杠桿》設(shè)計(jì) 全省一等獎(jiǎng)

《第1節(jié)杠桿》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力1.通過觀察生活和生產(chǎn)勞動(dòng)中的各種杠桿提取共同的特征，并能在杠桿上確認(rèn)支點(diǎn)、動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂的位置；2.能準(zhǔn)確地畫出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂。過程與方法根據(jù)杠桿的特點(diǎn)以及作用效果等進(jìn)行分類。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，能對(duì)杠桿平衡條件進(jìn)行猜想和假設(shè)，并設(shè)計(jì)出驗(yàn)證方案，對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理，得出杠桿平衡的條件。能應(yīng)用杠桿平衡條件去分析解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。教學(xué)重點(diǎn)杠桿平衡條件教學(xué)難點(diǎn)對(duì)力臂的引入和理解教學(xué)過程引入觀察日常生活用的工具鉗子、筷子、指甲鉗、蹺蹺板它們有什么共同的特點(diǎn)？學(xué)生：都是能夠提供方便。這些能給我們提供方便的工具都稱為機(jī)械。日常生活中見到的那些復(fù)雜的機(jī)械也都是由簡(jiǎn)單機(jī)械組合而成的。學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械的知識(shí)是理解復(fù)雜機(jī)械的基礎(chǔ)。教師：現(xiàn)在，誰幫我一個(gè)忙，用這里幾種不同的工具（羊角錘、硬棒、鉗子）把木塊中的釘子拔出來。（探究）活動(dòng)一：比較用羊角錘拔釘子，用鉗子拔釘子，這兩種情況用力一樣嗎？哪一種工具更省力呢？（實(shí)驗(yàn)后得到羊角錘拔釘子最省力）杠桿我們首先用羊角錘（或起子）鉗住釘帽，然后錘身抵住木塊，用力扳手柄，釘子就被拔出來了。那么，你知道羊角錘是根據(jù)什么原理制造的呢。實(shí)際上它是根據(jù)杠桿原理制造的。那杠桿是怎么一回事呢？今天大家就共同來探究杠桿。杠桿的五要素最簡(jiǎn)單的杠桿就是撬石頭時(shí)用的撬棒。還有我們小時(shí)侯玩的蹺蹺板也是杠桿?；钊匠樗畽C(jī)的手柄工作時(shí)也是杠桿。生活中應(yīng)用杠桿原理的機(jī)械有很多：那么，應(yīng)用杠桿原理的機(jī)械都有什么共同點(diǎn)？學(xué)生分組討論，請(qǐng)組員回答：①都是硬棒。（軟的不行，直的彎的都可以）②工作過程中都在轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中有一點(diǎn)是不動(dòng)的。③除固定不動(dòng)的點(diǎn)外，還要受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)能使它轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)阻礙它轉(zhuǎn)動(dòng)。出示動(dòng)畫場(chǎng)景，針對(duì)撬石頭時(shí)用的撬棒得出杠桿關(guān)鍵概念：教師：在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿；得出：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力的概念（板書出具體內(nèi)容）。（1）繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定點(diǎn)——杠桿的支點(diǎn)（2）受到力的作用。動(dòng)力和阻力（3）支點(diǎn)O——杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)（4）動(dòng)力——使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（5）阻力——阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力（板書）回頭再分析剛開始提出的各機(jī)械的支點(diǎn)和力臂（學(xué)生分組討論后選代表回答）：展示一組圖片，思考這些工具在工作過程中，是否是杠桿？若為杠桿，確定支點(diǎn)的位置、動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)和方向。三、力臂教師：動(dòng)力的作用效果不是由支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)間的長(zhǎng)度決定，而是由支點(diǎn)到動(dòng)力作用線間的距離決定。我們把從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線間的距離叫做動(dòng)力臂。從支點(diǎn)到阻力作用線間的距離叫做阻力臂。出示動(dòng)畫實(shí)例：動(dòng)力臂——從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離阻力臂——從支點(diǎn)到阻力作用線的距離教師：因此，描述杠桿需要五個(gè)要素——支點(diǎn)O、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂，總稱為杠桿的五要素。教師：下面請(qǐng)同學(xué)們畫出圖中杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂——撬棒、抽水機(jī)（介紹杠桿示意圖和力臂的畫法）。教師：什么是杠桿我們已經(jīng)比較清楚了，利用杠桿為什么能用小的力產(chǎn)生大的力呢？我們知道人們通常是在杠桿平衡或非常接近平衡的情況下使用杠桿的。下面我們請(qǐng)同學(xué)們通過做實(shí)驗(yàn)來研究杠桿的平衡條件。四、杠桿的平衡條件支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)間距離的遠(yuǎn)近一定會(huì)給力的作用效果帶來影響嗎？那么動(dòng)力和阻力之間的關(guān)系又是怎樣的呢？下面我們就來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析他們之間的關(guān)系?；顒?dòng)探究：這里有一杠桿，中間十字交會(huì)點(diǎn)就是杠桿的支點(diǎn)O，O點(diǎn)左、右邊每隔10厘米有1條虛線將杠桿等分?，F(xiàn)在取5個(gè)等質(zhì)量的鉤碼，將其中2個(gè)掛在杠桿左端第三格上，作為杠桿的阻力。剩下的3個(gè)作為杠桿的動(dòng)力，若使杠桿平衡，這三個(gè)鉤碼剛好掛在右端第2個(gè)格上。改變阻力臂和阻力的大小，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，分析杠桿的平衡條件，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在表格內(nèi)：