第十二章 簡(jiǎn)單機(jī)械 第一節(jié)杠桿

第十二章 第一節(jié)杠桿教學(xué)設(shè)計(jì)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(jiǎn)單機(jī)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(gè)部分，第一部分是完成識(shí)別杠桿，認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的五個(gè)概念，第二部分是實(shí)驗(yàn)探究杠桿的平衡條件。本節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是探究杠桿的平衡條件，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)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(jí)的學(xué)生正處于感性認(rèn)識(shí)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(duì)物理實(shí)驗(yàn)充滿著好奇性和興奮感，并能利用已有知識(shí)積極主動(dòng)交流、討論，同時(shí)他們對(duì)新事物又有強(qiáng)烈的探索欲望，樂于參與活動(dòng)，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(shí)際問題，再加上他們自己已積累了一年多的探究經(jīng)驗(yàn)，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(dòng)。三、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與技能：認(rèn)識(shí)杠桿，認(rèn)識(shí)有關(guān)杠桿的幾個(gè)概念；能從常見工具和簡(jiǎn)單機(jī)器中識(shí)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(huì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。3、情感態(tài)度與價(jià)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(shí)，更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究中團(tuán)結(jié)合作的重要性。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1重點(diǎn)杠桿平衡條件。2難點(diǎn)對(duì)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(jì)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(jī)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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。）學(xué)生活動(dòng)：列舉生產(chǎn)生活中的杠桿。課件展示：古代勞動(dòng)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(jì)說明：讓學(xué)生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，建立杠桿的模型。通過列舉生活中的杠桿，讓學(xué)生進(jìn)一步理解杠桿的特征，同時(shí)也增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好杠桿內(nèi)驅(qū)力。】（三）杠桿的平衡與哪些因素有關(guān)？學(xué)生活動(dòng)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(dòng)二：分別在桿秤上不同兩點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)豎直拉秤桿，讓桿秤平衡。觀察需要的拉力分別是多少？?jī)蓚€(gè)力一樣大嗎？總結(jié)：杠桿的平衡與固定點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離有關(guān)。學(xué)生活動(dòng)三：在同一點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)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(diǎn)和方向都有關(guān)?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，固定點(diǎn)到力的作用線的距離既與力的作用點(diǎn)和方向有關(guān)，還影響杠桿的平衡。我們把固定點(diǎn)到力的作用線的距離叫力臂。【設(shè)計(jì)說明：通過系列自主探究活動(dòng)，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(duì)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(shí)例講解和杠桿相關(guān)的名詞。教師示范：畫出活動(dòng)三中，桿秤同一點(diǎn)不同方向兩個(gè)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(diǎn)（找點(diǎn)）；畫力的作用線（畫線）；從點(diǎn)向線引垂線段（作垂）?！驹O(shè)計(jì)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(shí)例講解力臂，學(xué)生動(dòng)手畫力臂，并總結(jié)方法，突破難點(diǎn)。】（五）研究杠桿的平衡條件活動(dòng)中，我們發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡與動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂有關(guān)。究竟這些量存在什么關(guān)系時(shí)杠桿平衡？思考：杠桿在什么位置平衡，測(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)記錄表格上。根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jì)說明：經(jīng)歷探究杠桿的平衡條件的過程，學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找數(shù)據(jù)間規(guī)律從中歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法。讓學(xué)生學(xué)會(huì)合作，學(xué)會(huì)探究。】（六）生活中的杠桿我們?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(shí)，它的動(dòng)力臂和阻力臂，哪個(gè)更長(zhǎng)呢？我們?cè)谑褂脮r(shí)，是省力了？還是費(fèi)力了呢？總結(jié)：動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)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?cè)谑褂檬×Ω軛U時(shí)，得到了省力的利益，同時(shí)我們又付出了怎樣的代價(jià)呢？課件展示：船槳的使用。觀察，賽艇的船漿在劃水時(shí)，它的動(dòng)力臂和阻力臂，哪個(gè)更長(zhǎng)呢？我們?cè)谑褂脮r(shí)，是省力了？還是費(fèi)力了呢？總結(jié)：動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力的杠桿是費(fèi)力杠桿。列舉：生活的費(fèi)力杠桿。想一想：使用費(fèi)力的杠桿，有什么好處呢？等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力。物理實(shí)驗(yàn)室中，我們使用的天平就是等臂杠桿。【設(shè)計(jì)說明：結(jié)合杠桿的平衡條件探討杠桿的科學(xué)使用，增強(qiáng)用科學(xué)服務(wù)社會(huì)的意識(shí)。】(七)想想議議：售貨員使用的桿秤如果秤砣磨損了，會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成怎樣的影響？如果秤砣生銹后，結(jié)果又會(huì)怎樣呢？【設(shè)計(jì)說明：遵循“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”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(jì)說明：總結(jié)知識(shí)、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(shí)是前幾章力學(xué)知識(shí)的延續(xù)，也是學(xué)習(xí)滑輪和輪軸等簡(jiǎn)單機(jī)械的基礎(chǔ)。本節(jié)課在設(shè)計(jì)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(shí)模型的規(guī)律。利用桿秤引入，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。教學(xué)流程的設(shè)計(jì)按照從實(shí)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(duì)模型的認(rèn)知規(guī)律。本節(jié)的重點(diǎn)是杠桿的平衡條件。突出教學(xué)重點(diǎn)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生完成好探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)。在提出問題中，本次課利用了三個(gè)學(xué)生活動(dòng)，逐步推進(jìn)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡與兩力、兩臂都有關(guān)系。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，完全放手，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)案提示進(jìn)行自主合作探究，調(diào)動(dòng)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(shí)，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(dòng)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了參與的機(jī)會(huì)，使他們加深了體驗(yàn)。本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)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(duì)力臂必須要有足夠的認(rèn)識(shí)，引入力臂做足了功夫，學(xué)生的三個(gè)自主活動(dòng)，步步遞進(jìn)，讓學(xué)生較深刻的理會(huì)了作用在杠桿上的力的作用點(diǎn)和方向都影響杠桿的平衡。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行示范和總結(jié)，使難點(diǎn)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(zhǎng)與發(fā)展，也是本節(jié)課所重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。教師不是教材的“留聲機(jī)”，是一個(gè)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(diǎn)和難點(diǎn)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(yàn)“從提出問題、做出假設(shè)，到設(shè)計(jì)方案，進(jìn)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(shí)，充分利用好了課堂生成，讓學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)多次實(shí)驗(yàn)的重要意義?？茖W(xué)的方法，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，自學(xué)的能力的養(yǎng)成，對(duì)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(duì)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(shí)學(xué)習(xí)杠桿的必要性，增強(qiáng)了求知欲望。撬棍、蹺蹺板、抽水機(jī)手柄的動(dòng)畫，對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和和學(xué)生對(duì)結(jié)論