科学探究

　　第一节 科学探究：杠杆的平衡条件

　　教学目标：

　　1. 知识与技能：知道什么是杠杆；理解支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂；知道杠杆平衡的条件；能根据实际需要正确选择和使用杠杆。

　　2. 方法与过程：经历“探究杠杆平衡条件”的过程；能根据自己制定的分类原则给杠杆分类；学会分类的方法。

　　3. 情感态度与价值观目标：体验科学探究的乐趣，了解杠杆在我国古代的应用。

　　教学难点：

　　设计探究杠杆平衡的方案。

　　教学重点：

　　探究杠杆平衡条件。

　　教学方法：

　　实验探究法。

　　教学用具：

　　剪刀、开瓶器、木棍、铁榔头等。

　　教学课时：

　　2课时

　　教学过程：

　　第一课时  杠杆

　　一、 引入新课

　　通过浮力的学习，同学们已经知道了阿基米德是古希腊伟大的科学家，他在物理学方面的贡献主要有两项：浮力问题与杠杆平衡问题。阿基米德有句名言：“给我一个支点，我可以撬动地球。”

　　置疑：阿基米德说这句话的根据是什么?你认为这可能吗

　　阿基米德用来撬动地球的工具就是杠杆，也就是这节课要研究的问题。

　　二、 新课教学

　　(板书：第一节科学探究：杠杆的平衡条件）

　　杠杆是一种古老而简单的机械，许许多多机械的应用改变和丰富了我们的生活。今天我们就从生活中的杠杆说起，了解机械与人的关系

　　(板书：1. 认识杠杆）

　　让学生展示自带的杠杆并说出其应用及特征

　　讨论、归纳各种杠杆的共同特征。

　　(板书：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，物理学中叫杠杆）   

　　观察和了解学生是否认识杠杆：让学生自己观察、探究得出结论

　　教学过程

　　质疑1：设立情境。

　　古猿要把大石块移动，用硬杆捅石块捅不动，谁能想法帮帮它？

　　(观察学生是否能想出在硬杆下垫一块小石头的方法，教师视具体情况作适当提示)帮助学生进一步认识杠杆质疑：古猿用的硬杆是杠杆吗?(强调杠杆有支点)

　　强调硬杆不是杠杆，硬杆与支点结合就是一种最古老、应用最广泛的工具——杠杆。这也是人与猿的区别所在——人能制造和使用工具

　　质疑2：

　　一根硬杆不是杠杆，为什么用来撬开茶叶听盖时就是杠杆了?铁榔头是不是杠杆？

　　(分析、讨论)：知道杠杆有支点

　　区分硬杆和杠杆的不同，同时进行学科渗透

　　质疑3：

　　为什么人们利用杠杆橇石块时总是把支点放在离石块很近的地方?而不放到离石块远一些的地方

　　(学生可能会讨论、回答这些问题，教师视具体情况处理，保护学生回答问题的积极性，但教师不做过多解释)

　　(板书： 2. 认识杠杆的几个概念）

　　杠杆中的几个名词。

　　(1) 支点：杠杆绕着转动的点（o）。

　　(2) 动力：使杠杆转动的力（f动或f1）

　　(3) 阻力：阻碍杠杆转动的力（f阻或f2）

　　(4) 动力臂：支点到动力作用线的距离(l动或l1)

　　(5) 阻力臂：支点到阻力作用线的距离（l阻或l2)。

　　难点成因：学生实际感觉使学生认识为什么要画力臂，指导学生画力臂的具体方法。（用数学中画点到线的距离的画法，降低难点）

　　结论：动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力

　　所以人们为了用较小的力撬大石块时，就要把支点放到离石块较近的地方，增大动力臂、减小动力

　　大家能否猜想一下动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的关系呢

　　让学生充分猜想，同时用橡皮、小刀、直尺、硬币、苹果等物示意给学生看，什么叫杠杆的平衡   

　　定性了解

　　用身边物体进行实验，简单、易行

　　知道人们用杠杆撬重物能省力的原因

　　提出问题

　　猜想与假设

　　(提供一个事例，让学生回家可以模仿，告诉学生如果用较轻的直尺和相同的硬币，可进行定量探究)

　　(板书： 3. 杠杆的平衡条件）

　　1、杠杆平衡是指杠杆静止不动或匀速转动。

　　2、设计实验方案：(引导学生讨论实验装置中力的大小、力臂的大小，实验探究前，应让学生充分讨论他们的探究方案)  

　　3、讨论与交流：

　　得出结论：杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂

　　第二课时  杠杆类型及应用

　　一、复习提问

　　1.杠杆的平衡条件是什么？

　　2.画出如图杠杆的力臂。

　　二、新课教学

　　(板书： 4. 杠杆的分类）

　　(告诉学生分类首先要制定分类原则，然后按原则分类。如：同学们可以把身边用品按用途分为学习用品、生活用品等。也可以按它们的制作材料分为塑料制品、棉制品、木制品等)

　　（无论学生怎样分类，只要符合分类原则，都应充分肯定）

　　讲解：

　　(1) 省力杠杆(l1> l2) 动力臂>阻力臂  特点：省力，但动力多移了距离。

　　(2) 费力杠杆(l1< l2) 动力臂<阻力臂  特点：费力，但动力少移了距离。

　　(3) 等臂杠杆(l1= l2) 动力臂=阻力臂  特点：不省力，不费力，不省距离，力臂相等。

　　生物体内的杠杆：

　　我国古代的杠杆：

　　(板书： 5. 杠杆的应用）

　　用杠杆的平衡条件解决一些实际问题。

　　(1) 杠杆、案秤、天平

　　①杠杆的应用例子。

　　②介绍案秤。

　　③天平的左盘物体的质量等于右盘砝码的质量的道理：

　　∵f1=g1= m1g；f2=g2=m2g；l1=l2

　　∴根据杠杆的平衡条件：f1l1=f2l2，得

　　m1g•l1=m2g•l2

　　即： m1=m2

　　三、 作业

　　p156－1

　　四、板书设计：

　　第九章    机械与人

　　第一节  科学探究：杠 杆 的 平 衡 条 件

　　1. 认识杠杆

　　在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬杆，物理学中叫杠杆

　　2. 认识杠杆的几个概念

　　支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂

　　动力臂越长、阻力臂越短，越省力；动力臂越短、阻力臂越长，越费力

　　3. 杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂

　　4. 杠杆的分类

　　5. 杠杆的应用