1、第一節(jié) 科學探究：杠桿的平衡條件教案【教學目標】知識與技能：1.知道什么叫做杠桿和杠桿的平衡。2.通過參與科學探究活動,能對杠桿的平衡條件進行猜想與假設，并設計出驗證方案，對獲得的信息進行處理，得出杠桿的平衡條件，會利用平衡條件研究一些簡單的問題。過程與方法：1.通過實驗探究，總結(jié)歸納出杠桿的平衡條件，培養(yǎng)初步的分析概括能力、收集信息和處理信息的能力。2.通過參與科學探究活動，初步領(lǐng)會從具體到抽象的方法，進一步了解進行科學探究的一些基本環(huán)節(jié)。情感態(tài)度與價值觀：體會基本的物理原理的重要作用，進一步感受到生活和科學的關(guān)系，培養(yǎng)學生對科學的興趣?！窘虒W重點】1.經(jīng)歷科學探究過程，歸納杠桿平衡條件。

2、2.應用杠桿平衡條件分析生活中的杠桿?！窘虒W難點】1. 設計探究杠桿平衡的方案。 2.確定動力臂和阻力臂。 3正確利用杠桿平衡條件進行簡單的計算。【教具準備】支架、杠桿、鉤碼、彈簧測力計、蹺蹺板、大象、小象、釘錘、天平等。【教學過程】（一）引入新課前幾章我們學習了力學中的一些基本概念和規(guī)律，這些力學知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中應用較為廣泛。而人們在用力的同時經(jīng)常會借助一些簡單的機械，常用的簡單機械有杠桿、滑輪、輪軸、斜面等，并展示抽水機模型、切紙用小鍘刀、剪刀、瓶起子、螺絲刀、滑輪。然而，所有復雜機械都是簡單機械組成，我們今天就從最簡單的機械杠桿開始學習。教師展示瓶起子、剪刀等一些實物，然后請

3、同學們觀察教材圖9-1中所示的各種工具，通過討論說出它們有什么共同的特征？（二）進行新課一、認識杠桿1什么是杠桿？觀察和演示：抽水機的手柄、切紙的鍘刀、剪刀都是杠桿。啟發(fā)學生了解杠桿的特征：(1)杠桿必須是根硬棒，否則在力的作用下將發(fā)生形變；(2)杠桿受力均能繞固定點轉(zhuǎn)動。 觀察裝置中哪個硬棒在力的作用下繞哪個固定點轉(zhuǎn)動？引導學生討論并總結(jié)出杠桿的定義。教師指出：杠桿在力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動，這是杠桿的特點。杠桿有直的也有彎的，起形狀各異，但必須是硬的。 杠桿在我國古代就有許多巧妙的應用，利用圖片展示我國古代杠桿及古埃及人修建金字塔，對學生進行愛國主義教育，并激發(fā)學生對科學的熱愛。杠桿的應用

4、很廣泛，但杠桿有什么作用呢？為了解杠桿的作用，我們先來熟悉幾個與杠桿有關(guān)的名詞。2描述杠桿的幾個有關(guān)名詞術(shù)語以講什么是杠桿時所畫的撬杠撬石頭的板圖為基礎(chǔ)，邊講下列名詞邊在圖中規(guī)范標畫出三點、兩力、兩臂。并板書寫出各名詞及其定義。名詞術(shù)語:支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動固定不動的點，用字母O標出。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力(畫出力的示意圖)，用字母F1或F動標出。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(畫出力的示意圖)，用字母F2或用F阻標出。注意：動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動方向相反，但它們的方向不一定相反。動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母L1或L動標出。（簡介力的作用線概念。）阻力臂：從支點到阻力作用線的距離，用字母L2或L

5、阻標出。教師說明力臂的畫法：首先確定杠桿的支點，再確定力的作用線。然后使用直角三角板畫出從支點到力的作用線的垂線，垂足要落在力的作用線上，符號指明哪個線段是力臂，并寫出字母L1或L動。力臂常用虛線畫出。二、杠桿平衡條件1、【提出問題】如果大、小物重分別為F1和F2，距中間的距離分別為L1和L2。F1、F2 、L1、L2四者之間有什么關(guān)系呢？猜測一下。教師鼓勵學生去大膽猜測、去探究。2、【猜想與假設】各小組之間積極討論、大膽猜想。3、【制定計劃與設計實驗】利用所給器材，自行設計實驗方案。培養(yǎng)學生科學探究的能力。4、【進行實驗并收集數(shù)據(jù)】在杠桿左右兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼，將右邊的鉤碼重作為動力、左

6、邊的鉤碼重作為阻力，移動鉤碼位置讓杠桿在水平位置平衡，動力臂、阻力臂可以直接從杠桿上的刻度讀，改變鉤碼數(shù)目移動其掛鉤的位置，使杠桿重新平衡，小組內(nèi)分工、設計表格并進行記錄，有利的培養(yǎng)學生收集信息和處理信息的能力。實驗序號動力（F1）(L1)(F2)(L2)5、【分析與論證】講述：杠桿的定義和五要素。結(jié)論：動力×動力臂=阻力×阻力臂。即F1×L1=F2×L26、【評估與交流】：在探究過程中，你印象最深的有哪些？有何經(jīng)驗和教訓？你還想知道什么？三、三種類型的杠桿我們知道利用杠桿能產(chǎn)生巨大的力，那么是不是使用杠桿一定能省力呢？在學生猜想的基礎(chǔ)上組織學生進行探究

7、性實驗的觀察。應用實驗裝置中的杠桿在水平位置平衡，應在A點或B點或C點施加一個多大的豎直向下的動力？圖中每個鉤碼的質(zhì)量是50克。用彈簧測力計分別測三次拉力大小。在實驗的基礎(chǔ)上討論：三次拉力大小一樣嗎？哪次力最大？哪次力最?。繛槭裁?？使用杠桿是不是一定能省力呢？在實驗、討論的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學生利用杠桿的平衡條件從動力臂與阻力臂關(guān)系的角度來定義三種杠桿：省力杠桿：動力臂大于阻力臂，即l1>l2 ,杠桿平衡時,F1<F2 。在杠桿的C點施加一個豎直向下的0.5N的動力，可使杠桿在水平位置平衡。這是用較小的動力克服較大的阻力，是省力杠桿。這種杠桿的特點是動力臂大于阻力臂。抽水機的柄，撬石頭的

8、撬杠等都是省力杠桿。費力杠桿：動力臂小于阻力臂，即l1<l2 ,杠桿平衡時,F1>F2 。在杠桿的A點施加一個2N豎直向下的拉力，可使杠桿在水平位置平衡。它的特點是動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，這是費力杠桿。等臂杠桿：動力臂等于阻力臂，即l1=l2 ,杠桿平衡時,F1=F2 。在杠桿的B點需施加一個1牛的豎直向下的拉力，可使杠桿在水平位置平衡。使用這種杠桿既不省力也不費力。這種杠桿的特點是動力臂等于阻力臂，動力等于阻力，這是等臂杠桿。組織學生畫出課本圖94各杠桿的動力臂和阻力臂，分析哪個是省力杠桿，哪個是費力杠桿。學生在課本上畫力臂時，教師要巡回指導發(fā)現(xiàn)問題及時在全班糾正，然后由

9、學生說出答案及理由。各類杠桿在生活中均有廣泛的應用,不過省力杠桿的優(yōu)點很明顯的,但費力杠桿有什么好處呢?省力杠桿（動力小于阻力，動力臂大于阻力臂）費力杠桿（動力大于阻力，動力臂小于阻力臂）等臂杠桿（動力等于阻力，動力臂等于阻力臂）省力杠桿的特點：省力，但費距離；費力杠桿的特點：費力，但省距離。以縫紉機踏板為例說明，使用費力杠桿費了力卻省了距離，給我們的作用帶來了方便。以課本圖94中撬箱蓋的撬棒為例，這類省力杠桿雖然省力，但是動力移動的距離卻比阻力移動的距離長。省了力，費了距離。四、杠桿的應用補充天平和秤等臂杠桿不省力也不省距離，是不是它就沒有用處了？觀察托盤天平，找到支點。教師指出，等臂杠桿重

10、要的應用是天平。提問：用天平稱物體質(zhì)量，天平平衡時為什么砝碼的質(zhì)量就等于被稱物體的質(zhì)量？要求學生答出：天平是等臂杠桿，動力臂等于阻力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動力等于阻力。動力和阻力就是砝碼和被稱物體對杠桿的壓力，其壓力的大小在杠桿水平平衡時等于它們各自的物重。根據(jù)物體受到的重力跟質(zhì)量成正比的關(guān)系可知，砝碼的質(zhì)量等于被稱物體的質(zhì)量。指出：桿秤、案秤是稱物體質(zhì)量的工具。杠秤、案秤是根據(jù)杠桿原理制成的。注意它是不等臂杠桿。桿秤、案秤用幾個不重的砝碼就能平衡秤盤中重得多的貨物的道理。（秤盤離支點近，砝碼離支點較遠，應用杠桿的平衡條件分析）生活中，什么地方用到了杠桿？舉例說明。介紹古人使用杠桿的事例?！菊n堂小結(jié)】通過本節(jié)課的學習，主要學習了以下幾個問題：1.杠桿的概念2. 杠桿的分類及其應用.3.力臂是一定在杠桿上嗎？（不是！）4.杠桿是否都是直的？（可直，也可彎）5.若一力作用在杠桿上，作用點不變，但作用方向改變，力臂