《科學(xué)探究：杠桿的平衡條件》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能知道什么是杠桿，能從常見(jiàn)的工具和簡(jiǎn)單機(jī)械中識(shí)別出杠桿；理解支點(diǎn)、阻力、阻力臂、動(dòng)力、動(dòng)力臂；知道杠桿平衡的條件；能根據(jù)實(shí)際需要正確選擇和使用杠桿。過(guò)程與方法經(jīng)歷“探究杠桿平衡條件”的過(guò)程，參與科學(xué)探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、創(chuàng)造想象力；實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力；能根據(jù)自己制定的分類(lèi)原則給杠桿分類(lèi)；學(xué)習(xí)分類(lèi)的方法。情感態(tài)度價(jià)值觀體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)致和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。了解杠桿在我國(guó)古代的應(yīng)用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】設(shè)計(jì)“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)方案；力臂的確定?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】探究杠桿平衡條件?！窘虒W(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)創(chuàng)新?！菊n前準(zhǔn)備】多媒體計(jì)算機(jī)、投影儀、教學(xué)課件；天平、支架、杠桿、鉤碼等。【課時(shí)安排】1課時(shí)?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課：同學(xué)們，在兩千多年前，阿基米德我說(shuō)過(guò)“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球?！卑⒒椎率窃诖荡笤?huà)，在說(shuō)謊嗎？學(xué)好這一課就知道答案。二、講授新課：杠桿是一種古老而簡(jiǎn)單的機(jī)械，許許多多機(jī)械的應(yīng)用改變和豐富了我們的生活。今天我們就從生活中的杠桿說(shuō)起，了解機(jī)械與人的關(guān)系。（一）認(rèn)識(shí)杠桿展示杠桿（鐵錘、剪刀、輪軸、扳子、鋼絲鉗、鑷子等）并說(shuō)出其應(yīng)用及特征。討論、歸納各種杠桿的共同特征：在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，物理學(xué)中叫杠桿。出示圖片：猿人移動(dòng)石塊置疑：古猿要把大石塊移動(dòng)，用木棍捅石塊捅不動(dòng)，誰(shuí)能想法幫幫它？置疑：古猿用的木棍是杠桿嗎？鐵錘、剪刀、輪軸、扳子、鋼絲鉗、鑷子等是不是杠桿？置疑：為什么人們利用杠桿橇石塊時(shí)總是把支點(diǎn)放在離石塊很近的地方？而不放到離石塊遠(yuǎn)一些的地方？（二）認(rèn)識(shí)杠桿的幾個(gè)概念強(qiáng)調(diào)力臂的畫(huà)法：找支點(diǎn)；畫(huà)出動(dòng)力和阻力的作用線(xiàn)；過(guò)支點(diǎn)向力的作用線(xiàn)作垂線(xiàn)，垂線(xiàn)的長(zhǎng)度即是力臂。概括為：一找點(diǎn)二畫(huà)線(xiàn)三作垂線(xiàn)段。用橡皮、筆、書(shū)、直尺設(shè)計(jì)一個(gè)杠桿探究支點(diǎn)在不同位置時(shí)動(dòng)力的大小情況。結(jié)論：動(dòng)力臂越長(zhǎng)、阻力臂越短，越省力；動(dòng)力臂越短、阻力臂越長(zhǎng)，越費(fèi)力。所以人們?yōu)榱擞幂^小的力撬大石塊時(shí)，就要把支點(diǎn)放到離石塊較近的地方，增大動(dòng)力臂、減小動(dòng)力。（1）提出問(wèn)題大家能否猜想一下動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系呢？（三）杠桿的平衡條件（2）猜想與假設(shè)讓學(xué)生充分猜想，同時(shí)用橡皮、小刀、直尺、硬幣等物示意給學(xué)生看，什么叫杠桿的平衡。學(xué)生猜想如：①F1+L1=F2+L2

②F1/L1=F2/L2③F1-L1=F2-L2

④F1×L1=F2×L2

教師帶領(lǐng)學(xué)生分析以上猜想，甄別那是明顯錯(cuò)誤的猜想，如①F1+L1=F2+L2

③F1-L1=F2-L2，力和力臂單位不一樣是不能加減的。將學(xué)生分成兩部分分別探究②F1/L1=F2/L2

④F1×L1=F2×L2（3）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：（引導(dǎo)學(xué)生討論，實(shí)驗(yàn)裝置中力的大小、力臂的大小最好能隨時(shí)知道。實(shí)驗(yàn)探究前，應(yīng)讓學(xué)生充分討論他們的探究方案。）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄扛軛U的平衡條件實(shí)驗(yàn)器材：杠桿、鐵架臺(tái)、鉤碼

實(shí)驗(yàn)步驟：①如圖，把杠桿的中點(diǎn)支在鐵架臺(tái)上，調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；※為什么要求杠桿靜止時(shí)，在水平位置呢？（因?yàn)檫@樣力臂的數(shù)值在杠桿上就能直接讀出或量出．）※調(diào)節(jié)杠桿平衡的方法：左沉右旋

右沉左旋②在杠桿兩邊掛適當(dāng)鉤碼，并移動(dòng)鉤碼位置，使杠桿在水平位置再次平衡，計(jì)算兩力的大小，并讀出兩力臂的值，將力和力臂的數(shù)值填入表中；（重復(fù)3次）（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

實(shí)驗(yàn)次數(shù)F1/NL1/cmF2/NL2/cm1

2

3

分析判斷：在分析判斷過(guò)程中有可能出現(xiàn)F1+L1=F2+L2

的結(jié)論，要求學(xué)生認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，找到出錯(cuò)的原因，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（四）實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1動(dòng)力臂L1阻力F2阻力臂L216N4cm3cm24N3cm2N1.研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有，把杠桿支在支架上應(yīng)調(diào)節(jié)，使杠桿