【課型】新授課  【課時】一課時

【課標要求】

1.通過實驗探究，學會使用簡單機械改變力的大小和方向。

2.了解機械使用的歷史發(fā)展過程，認識機械的使用對社會發(fā)展的作用。

3.通過閱讀了解人類利用機械的歷史，寫一篇小論文。

【教材分析】

日常生活中的杠桿現(xiàn)象學生都非常熟悉，因此，教材并沒有詳細分析杠桿的基本概念，而是將重點放在學生進行科學探究，得出杠桿的平衡條件上。

探究杠桿的平衡條件。課本通過“提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、交流與合作、評估”等科學探究的幾個主要環(huán)節(jié)引導學生操作，并得出結論。

【學情分析】

學生通過有關力的知識的學習，對力的知識、物體運動與力的關系、平衡概念等有比較深刻的認識；另外，學生已學會了天平的調(diào)節(jié)，這些都為學習本節(jié)做好了鋪墊。

學生對杠桿的認識是感性的，但這些認識可能膚淺、片面，甚至錯誤。因此，在教學中教師要鼓勵學生們積極地去觀察、討論、猜想、探究，從中歸納出杠桿的特征及平衡條件。探究過程中，教師和學生的角色發(fā)生變化。教師以引導者、合作者的身份參與學生的學習；學生主動探究，闡述觀點、明辨是非，做自己學習的主人。

【教學目標】

1. 知識與技能：知道什么是杠桿，了解杠桿的支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂等概念，理解杠桿平衡條件。

2.過程與方法：通過參與科學探究活動，歸納得出杠桿平衡條件，培養(yǎng)學生觀察能力、動手能力、分析解決問題能力，以及學生之間合作學習能力等。

3. 情感態(tài)度與價值觀：利用我國古代對杠桿的巧妙應用，進行民族自豪感教育；通過實驗探究培養(yǎng)學生探究物理規(guī)律的興趣、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

【教學重點】探究杠桿平衡條件。

【教學難點】（1）力臂的確定 （2）設計探究杠桿平衡的方案。

【評價任務設計】

1.檢查學生知識儲備情況，設計知識鋪墊練習，搶答。

2.杠桿概念，設置“你學會了嗎”當堂練習，采用課堂即時評價。

3.杠桿的五要素，設置“試一試”，當堂板演，暴露問題。

4.探究杠桿平衡條件，讓學生獨立設計實驗步驟，設計“思考題及展示你的才能”鼓勵學生獨立思考完成、然后班級分享。

5.目標達成度評價，主要采用課堂觀察、及時反饋交流的形式。同時設計當堂達標試題，當堂完成，小組討論，班級分享。

【教法設計】討論法、探究實驗法、猜想法、歸納法、合作法、閱讀自學法、反駁法等。

【教學工具】杠桿（帶刻度）、支架、鉤碼、線、剪刀、開瓶器、木棍、釘錘、多媒體光盤等。

◆教學過程設計

知識鋪墊

1.物體處于平衡狀態(tài)是指             狀態(tài)或             狀態(tài)。

2.請分別做出圖1中點A和點B到直線L的距離。 （圖略）

【情景導入】

大屏幕投出古代埃及人民搬運石塊的圖。問：如何搬上200多噸的石塊呢？

（作為七大奇跡的金字塔，它的建造多年來是個謎，在沒有現(xiàn)代工具的條件下，利用杠桿也許是當時采用的方法之一）

活動設計：演示自制杠桿，用50克的鉤碼吊起一個鉛球。鉛球代表巨大的石塊，鉤碼代表人的拉力，學生演示小小的鉤碼能吊起鉛球。或者個頭不同的兩學生進行“壓杠比賽”，設疑，激發(fā)興趣，引入新課。

【探究新知】

（一）認識杠桿

〔學生活動1〕：實驗探究杠桿的共同特征。

 讓學生觀察自帶的工具(杠桿)，并且認真觀察課本圖9-1中的各種杠桿，并通過討論，說出它們的共同特征。得到杠桿概念：在力的作用下，能繞某一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒，叫杠桿。

你學會了嗎？

下面有關杠桿的說法正確的是（      ）

A.杠桿必須是直的    B.杠桿一定是一根木棒 

C.杠桿可以是彎的    D.以上說法都不對。

〔學生活動2〕：認識杠桿的幾個概念。

 觀察與思考

請同學們認真觀察課本圖9-2（a）（b），并且仔細閱讀圖下面的文章，在弄清楚概念的基礎上；回答：

1.“O”表示杠桿的                。

2.“F₁” 表示杠桿受到的         ，“F₂” 表示杠桿受到的        。3、“L₁” 表示               ，“L₂” 表示              。

友情提示：

力的作用線：經(jīng)過力的作用點，沿力的方向所作的直線。

動力作用線：經(jīng)過動力作用點，沿動力方向所作的直線。

阻力作用線：經(jīng)過阻力作用點，沿阻力方向所作的直線。

試一試：

1.如圖1（圖略）所示，下列關于力臂的說法正確的是（     ）

A.OB是阻力臂    B.OA是動力臂  C.BE是阻力臂    D.OD是動力臂

2.畫出圖2（圖略）中力F₁和F₂的力臂。

（二）杠桿的平衡條件

〔學生活動3〕：探究杠桿的平衡條件

【創(chuàng)設情景】課件展示，大人和小孩推門比賽。（漫畫）學生產(chǎn)生我要探究的欲望。

【提出問題】

杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？

大膽猜想：師：對于杠桿平衡的問題，同學們不妨開動自己的大腦大膽的猜想一下：力與力臂之間可能是什么關系？有多少種可能情況？請前后四位同學為一個小組討論一下，將所有可能的關系都找到。

學生討論，舉手搶答。教師也可以與學生一起參與猜想并要求發(fā)言，最后將各種猜想都體現(xiàn)在板書上。

[反駁（排除錯誤）]

師：同學們的猜想是否正確呢？請同學們再合作（討論）一次，為了便于討論，我們分成兩大組：這一邊的同學為一組，討論猜想中的“和、差”部分; 這一邊的同學為一組，討論猜想中的“積、商”部分；

學生討論，舉手搶答，反駁排除錯誤的等式。

師：同學們的猜想經(jīng)過同學們反駁排除還有三個等式，那么這三個等式是否都成立呢?物理學中非常重視探究實驗的方法研究問題，今天我們就用實驗法驗證同學們的猜想是否正確？

猜想結果預設：五個關系式：F₁×L₁=F₂×L₂ 

     F₁+L₁=F₂+L₂　　　F₁-L₁=F₂-L₂            F₁/L₁=F₂/L₂  　　　F¹/F₂=L₁/L₂

教師評價：日常生活中兩個量的相加或相減，其單位必須相同，因此加減不合理。

設計實驗:設計完成后，至少請二組同學到講臺上匯報實驗方案. 討論最佳方案。

討論:1.為什么杠桿的平衡位置確定在水平位置？難道傾斜的杠桿不算平衡?

（方便讀出力臂的值.）

2.鉤碼掛上后，怎樣調(diào)節(jié)杠桿平衡？（移動鉤碼位置）

3. 為什么要做三次實驗呢?

4.杠桿的兩端哪是動力，哪是阻力？（都行．）

友情提示：

（1）做實驗前，首先調(diào)節(jié)兩端螺母使杠桿處于水平平衡。

（2）實驗時，一只手往上掛鉤碼的同時，另一只手抓住杠桿，以免杠桿失去平衡，使懸掛的鉤碼掉落。

（3）如圖3所示，懸掛鉤碼后，只能調(diào)節(jié)鉤碼位置使其平衡（不能調(diào)節(jié)螺母）。

（4）若左邊鉤碼看做動力F₁，則右邊鉤碼看做阻力F₂;杠桿水平平衡后，動力臂L₁和阻力臂L₂分別是杠桿上的一部分。

（5）每個鉤碼重力為0.5N，杠桿每個格表示1厘米。

 【自主探究，合作嘗試】

研究杠桿的平衡條件：（表格略）

實驗序號	動力  F1/N	動力臂  L1/cm	阻力  F2/N	阻力臂  L2/cm
1
2
3

1.把你們得到的數(shù)據(jù)填入上表。

2.對你們的數(shù)據(jù)進行分析、處理，再跟猜想對照你會到什么結論？

  3.和其他小組討論交流，看看你們的結論是否一致？是否有充足的理由說明你的結論是正確的？

你得到的結論是：                                          。

為了使數(shù)據(jù)真實有效，教師隨機抽出4個小組，每組取出一組數(shù)據(jù)，讓學生對表中的數(shù)據(jù)進行分析、歸納，依次排除錯誤的猜想，從中得出正確的結論。

結論：動力×動力臂=阻力×阻力臂。

思考題：

杠桿水平平衡的基礎上

1.在動力和阻力上各加一個鉤碼，杠桿還能平衡嗎？  

 2.增加（或減小）相同動力臂和阻力臂，杠桿還能平衡嗎？

要求學生先獨立思考，然后同組討論，展示小組討論結果。

展示你的才能：

1.兩個小孩坐在蹺蹺板上，恰好平衡，此時（       ）

A.兩個小孩的重一定相等      

B.兩個小孩到支點的距離一定相等

  C.兩個小孩的重與各自力臂的乘積相等

   D.以上說法都不對

2.如圖4所示，用力向下壓長棒撬起一塊大石頭，___    ___對長棒的力是動力，動力的作用效果是使長棒____   ____針轉(zhuǎn)動．圖中若用豎直向下的力F壓長棒時，大石頭未撬動．可把墊著的小石塊移到離大的石塊更____  ___些，會更有利于撬動大石頭。

【課堂小結】

設計問題：1.通過本節(jié)課的學習，你了解了杠桿的平衡條件了么？

2.你了解了研究杠桿平衡條件的方法了嗎？

（通過提問方式引導學生小結本節(jié)主要知識及學習活動，養(yǎng)成學習——總結——學習的良好習慣，發(fā)揮自我評價的作用，培養(yǎng)學生的語言表達能力。）

【診斷評價】

題目見學案。

拓展提高：

如圖5所示，銅球在力F₁的作用下，能繞固定點O轉(zhuǎn)動，請思考：它是杠桿嗎？為什么？

由此，你對杠桿的形狀有何看法？

【布置作業(yè)】

1.五人一組找身邊的杠桿，討論一下杠桿按什么原則分類好？各能分成幾類？

2.查有關資料，了解我國古代的杠桿。

【板書設計】

第一節(jié)科學探究：杠桿的平衡條件

1.什么叫杠桿：       

2.杠桿的支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂：

3.杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂  F₁×L₁=F₂×L₂

【設計反思】

教學過程是教與學的交往、互動的過程，是師生交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互促進的過程。放手讓學生自主學習，適時點撥、引導、講授，為學生順利自主探究提供幫助。

探究杠桿五要素教學不是講授式教學，而是讓學生主動學習。對于力臂得出直接給出，節(jié)省時間，不利學生認識。比如為什么力臂是支點到動（阻）力作用線的距離呢？通過對“影響杠桿平衡因素”的研究，引出力臂的概念。

對“杠桿平衡條件”采用探究式教學，通過漫畫或比賽創(chuàng)設情景，讓學生在愉快的氛圍中產(chǎn)生探究欲望，通過等式的講解，使學生明白如何處理幾個量的關系。對杠桿平衡條件的猜想，既提高了學習積極性，又學會了探究方法。

第一節(jié)  科學探究：杠桿的平衡條件（導學案）

【學習目標】

1.知識與技能：了解杠桿及支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂等概念，掌握杠桿平衡條件。

2.過程與方法：通過參與科學探究活動，歸納得出杠桿平衡條件，鍛煉自己觀察能力、動手能力、分析解決問題能力，以及同學之間合作學習能力等。體驗科學探究的樂趣，掌握探究物理的方法和規(guī)律。

【教學重點】探究杠桿平衡條件。

【教學難點】（1）力臂的確定   （2）設計探究杠桿平衡的方案。

【學習過程】

知識鋪墊：

1、物體處于平衡狀態(tài)是指             狀態(tài)或

             狀態(tài)。

2、請分別做出點A和點B到直線L的距離。

探究新知

（一）認識杠桿

請同學們回憶生活中杠桿和認真觀察課本圖9-1中的各種杠桿，討論出它們之間有什么共同特征？

你學會了嗎？

有關杠桿的說法正確的是（      ）

A.杠桿必須是直的    B.杠桿一定是一根木棒

C.杠桿可以是彎的    D.以上說法都不對

友情提示：

力的作用線：經(jīng)過力的作用點，沿力的方向所作的直線。

動力作用線：經(jīng)過動力作用點，沿動力方向所作的直線。

阻力作用線：經(jīng)過阻力作用點，沿阻力方向所作的直線。

觀察與思考

請同學們認真觀察課本圖9-2（a）（b）和閱讀課本內(nèi)容，在弄清楚概念的基礎上；回答

1.“O”表示杠桿的                。

2.“F₁” 表示杠桿受到的           ，“F₂” 表示杠桿受到的           。

3.“L₁” 表示               ，“L₂” 表示              。

考考你

1、如圖1所示，下列關于力臂的說法正確的是（     ）

A.OB是阻力臂     B.OA是動力臂

C.BE是阻力臂     D.OD是動力臂

2、畫出圖2中力F₁和F₂的力臂。

（二）實驗探究：杠桿的平衡條件

你的猜想：_______________________________。

你是怎么設計實驗的：__________________________。

友情提示：

（1）做實驗前，首先調(diào)節(jié)兩端螺母使杠桿處于水平平衡。

（2）實驗時，一只手往上掛鉤碼的同時，另一只手抓住杠桿，以免杠桿失去平衡，使懸掛的鉤碼掉落。

（3）如圖所示，懸掛鉤碼后，只能調(diào)節(jié)鉤碼位置使其平衡（不能調(diào)節(jié)螺母）。

（4）若左邊鉤碼看做動力F₁，則右邊鉤碼看做阻力F₂;杠桿水平平衡后，動力臂L₁和阻力臂L₂分別是杠桿上的一部分。

（5）每個鉤碼重力為0.5N，杠桿每個格表示1厘米。

 自主探究，合作嘗試（表格略）

1、把你們得到的數(shù)據(jù)填入上表。

2、對你們的數(shù)據(jù)進行分析、處理，再跟猜想對照你會到什么結論？

3、和其他小組討論交流，看看你們的結論是否一致？是否有充足的理由說明你的結論是正確的？

你得到的結論是：                                          。

思考題：

杠桿水平平衡的基礎上

1、在動力和阻力上各加一個鉤碼，杠桿還能平衡嗎？  

2、增加（或減?。┫嗤瑒恿Ρ酆妥枇Ρ?，杠桿還能平衡嗎？

展示你的才能：

1、兩個小孩坐在蹺蹺板上，恰好平衡，此時（       ）

A.兩個小孩的重一定相等      

B.兩個小孩到支點的距離一定相等

C.兩個小孩的重與各自力臂的乘積相等

D.以上說法都不對

談談你的收獲：

診 斷 評 價

（滿分10分）得分

1．一根______棒，在_____的作用下，能繞固定點_______，這根棒叫杠桿，這個固定點叫________。 ( 每空0.5，共2分)

2．關于杠桿的說法正確的是（?。?/SPAN>2分）

A．杠桿必須有支點

B．動力臂與阻力臂之和一定等于杠桿的長度

C．作用在杠桿上的兩個力總是使杠桿向同一方向轉(zhuǎn)動

D．動力和阻力只能分別作用在杠桿支點的兩側      

3．如圖所示的杠桿中，動力的力臂用L表示，圖中所畫力臂正確的是（）

（2分）

4．在研究“杠桿的平衡條件”實驗中

（1）調(diào)節(jié)__________，使杠桿在________位置平衡，這樣做的好處是______________。

（2）下表是小明實驗中記錄的部分測量結果，請在空格中填入適當?shù)闹担總€鉤碼重為0.5N）

（3）在本次實驗課的總結中，老師提出了這樣一個問題：如下圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在兩邊鉤碼下方再各加掛一只相同的鉤碼，釋放后觀察到的現(xiàn)象將是什么？

小紅認為，杠桿仍能保持平衡；小剛認為，杠桿將順時針轉(zhuǎn)動；小宇認為，杠桿將逆時針轉(zhuǎn)動，正確的觀點是__________________。

( 第1、2小題每空0.5分，第3小題2分，共4分)

創(chuàng)意題：

如圖所示，銅球在力F₁的作用下，

能繞固定點O轉(zhuǎn)動，請思考：它是杠桿嗎？為什么？

由此，你對杠桿的形狀有何看法？

課后作業(yè)：

1.五人一組，找身邊的杠桿，討論一下杠桿一般按什么原則分類？能分成幾類？

2.查有關資料，了解我國古代的杠桿。