教用正文26 杠桿的運(yùn)用-2018年滬科版八年級(jí)下冊(cè)物理名師學(xué)案

杠桿的運(yùn)用——2018年滬科版八年級(jí)下冊(cè)物理名師學(xué)案一、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容選自2018年滬科版八年級(jí)下冊(cè)物理教材，具體章節(jié)為第十三章第二節(jié)“杠桿的運(yùn)用”。本節(jié)內(nèi)容主要講述了杠桿的基本概念、分類和應(yīng)用，重點(diǎn)包括杠桿的平衡條件、力臂的計(jì)算以及杠桿的應(yīng)用實(shí)例。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生掌握杠桿的基本概念和分類，了解杠桿的平衡條件。2.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。3.引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)和思考，培養(yǎng)科學(xué)探究精神。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)重點(diǎn)：杠桿的平衡條件、力臂的計(jì)算以及杠桿的應(yīng)用實(shí)例。難點(diǎn)：杠桿的應(yīng)用實(shí)例分析和解決實(shí)際問題。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備教具：杠桿模型、力的圖示板、多媒體教學(xué)設(shè)備。學(xué)具：筆記本、尺子、鉛筆。五、教學(xué)過程1.情景引入：通過展示一個(gè)生活中常見的杠桿現(xiàn)象，如撬棍撬石頭，引導(dǎo)學(xué)生思考杠桿的作用原理。2.知識(shí)講解：介紹杠桿的基本概念、分類和杠桿的平衡條件。講解力臂的計(jì)算方法，并通過示例進(jìn)行演示。3.課堂實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生分組進(jìn)行杠桿實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證杠桿的平衡條件。4.例題講解：分析生活中的一些杠桿應(yīng)用實(shí)例，如剪刀、鉗子等，講解如何運(yùn)用杠桿原理解決問題。5.隨堂練習(xí)：給出一些杠桿問題的實(shí)際例子，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。6.知識(shí)拓展：介紹一些杠桿的原理在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，如航天器中的杠桿原理。六、板書設(shè)計(jì)板書內(nèi)容主要包括：杠桿的基本概念、分類、平衡條件、力臂的計(jì)算方法以及杠桿的應(yīng)用實(shí)例。七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.題目：判斷下列生活中的物品哪些是杠桿，并說明其作用原理。答案：剪刀、鉗子、撬棍等都是杠桿，它們通過杠桿原理來增加力臂，減小所需的力量。2.題目：一個(gè)長度為2米的杠桿，一側(cè)力的大小為10牛，力臂為1米，求另一側(cè)力的大小。答案：另一側(cè)力的大小為5牛。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解了杠桿的基本概念和應(yīng)用，掌握了杠桿的平衡條件和力臂的計(jì)算方法。但在課堂拓展部分，可以進(jìn)一步加強(qiáng)與現(xiàn)代科技聯(lián)系的介紹，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.拓展延伸：讓學(xué)生課后調(diào)查生活中還有哪些物品運(yùn)用了杠桿原理，并嘗試分析其作用原理。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：力臂的計(jì)算方法一、力臂的概念力臂是指力的作用線與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸之間的垂直距離。在杠桿的平衡條件下，力臂的大小直接影響到力的作用效果。力臂的長度越長，所需的力量越小；力臂的長度越短，所需的力量越大。二、力臂的分類力臂分為兩種：一種是固定力臂，即力的作用線與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸在同一平面內(nèi)，如撬棍撬石頭時(shí)的力臂；另一種是可變力臂，即力的作用線與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸不在同一平面內(nèi)，如剪刀、鉗子等的使用過程中的力臂。三、力臂的計(jì)算方法1.固定力臂的計(jì)算：當(dāng)力的作用線與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸在同一平面內(nèi)時(shí)，力臂等于力的作用點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的垂直距離。如圖1所示，力的作用點(diǎn)為A，旋轉(zhuǎn)軸為O，力臂OC等于點(diǎn)A到點(diǎn)O的垂直距離。圖1固定力臂的計(jì)算2.可變力臂的計(jì)算：當(dāng)力的作用線與杠桿的旋轉(zhuǎn)軸不在同一平面內(nèi)時(shí)，力臂的計(jì)算較為復(fù)雜。此時(shí)，力臂等于力的作用線在垂直平面內(nèi)的投影點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸的垂直距離。如圖2所示，力的作用點(diǎn)為A，旋轉(zhuǎn)軸為O，力臂OB等于力AC在垂直平面內(nèi)的投影點(diǎn)到點(diǎn)O的垂直距離。圖2可變力臂的計(jì)算四、力臂的求解方法1.幾何作圖法：通過畫出力的作用線和杠桿的旋轉(zhuǎn)軸，利用直尺和圓規(guī)作圖，找出力臂的長度。2.直角坐標(biāo)法：將力的作用點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸分別作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，通過計(jì)算力的作用線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，求出力臂的長度。3.三角函數(shù)法：利用三角函數(shù)，計(jì)算力的作用線與旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角，進(jìn)而求出力臂的長度。五、實(shí)例分析以剪刀為例，剪刀的力臂計(jì)算如下：1.確定力的作用點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸：力的作用點(diǎn)為剪刀的手柄與刀片的連接點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)軸為剪刀的鉸鏈點(diǎn)。2.畫出力的作用線和旋轉(zhuǎn)軸：在紙上畫出剪刀的手柄和刀片，標(biāo)出力的作用點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸。3.利用直尺和圓規(guī)作圖：通過力的作用點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸，利用直尺和圓規(guī)畫出力臂的長度。4.計(jì)算力臂的長度：量取力臂的長度，記錄下來。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門一、語言語調(diào)1.在講解力臂的計(jì)算方法時(shí)，教師應(yīng)采用生動(dòng)、形象的語言，以便學(xué)生更好地理解抽象的概念。例如，可以用“力的作用線就像是一把尺子，量取力臂的長度”來形容力臂的計(jì)算過程。2.注意語調(diào)的抑揚(yáng)頓挫，讓學(xué)生在聽課過程中保持注意力。在重要的知識(shí)點(diǎn)上，可以提高語調(diào)，以引起學(xué)生的重視。二、時(shí)間分配1.在課堂講解過程中，合理分配時(shí)間，確保每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有足夠的講解時(shí)間。對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，可以適當(dāng)延長講解時(shí)間，以確保學(xué)生充分理解。2.留出一定的時(shí)間進(jìn)行課堂練習(xí)和討論，讓學(xué)生在實(shí)際操作中鞏固所學(xué)知識(shí)。三、課堂提問1.針對(duì)力臂的計(jì)算方法，教師可以設(shè)計(jì)一些問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。例如：“力臂是如何影響杠桿平衡的？”，“在實(shí)際應(yīng)用中，如何測(cè)量力臂的長度？”等。2.鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提問，解答他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中遇到的困惑。可以采用分組討論的方式，讓學(xué)生在課堂上互相提問、解答。四、情景導(dǎo)入1.課堂開始時(shí)，教師可以利用一個(gè)生活中的杠桿現(xiàn)象進(jìn)行情景導(dǎo)入，如撬棍撬石頭。通過展示這個(gè)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考杠桿的作用原理。2.在講解力臂的計(jì)算方法時(shí)，可以結(jié)合具體的實(shí)例進(jìn)行導(dǎo)入。例如，以剪刀的使用為例，讓學(xué)生觀察和分析剪刀中的力臂。五、教學(xué)輔助工具1.利用杠桿模型和力的圖示板，直觀地展示杠桿的平衡條件和力臂的計(jì)算過程。2.通過多媒體教學(xué)設(shè)備，展示一些生活中的杠