内容正文:
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第1课时 杠杆的平衡条件
本节课的设计强调“从生活走向物理”,充分利用学生非常熟知的日常生活实例,让学生寻找它们的共同特征,引导他们用科学、抽象的方法建立杠杆的概念;再运用具体图例分析,明确有关杠杆的概念,理解杠杆的五要素;再通过探究实验,让学生寻找杠杆平衡时动力、阻力、动力臂、阻力臂之间的关系,总结出杠杆的平衡条件.
杠杆是最重要的一种简单机械,它也是滑轮轮轴等其他一些简单机械的基础.教材首先引导学生用科学、抽象的方法建立杠杆的概念,使学生对杠杆有初步的认识.通过学生运用杠杆的知识分析实际问题,让学生感到生活中处处有物理,物理有用也很有趣,充分体现“从物理走向生活”的理念.
学生经常会接触到剪刀、指甲钳、夹子、筷子等杠杆,但仅仅是会使用.深入地研究这些物体的特点,对学生来说有一定的难度,教师应适当引导.
知识与技能
1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂;
2.知道杠杆平衡条件.
过程与方法
1.通过实验探究,得出杠杆的平衡条件.
2.通过对杠杆的研究,让学生逐步学会透过现象认识事物本质的方法,培养学生观察能力和用科学的方法解决问题的能力,培养交流与合作的能力和学习物理的兴趣.
情感、态度与价值观
1.通过从生活中的实例建立杠杆模型的过程,了解物理学中研究问题的方法.
2.通过探究杠杆的平衡条件,使学生勇于并乐于参与科学探究,增进交流与合作的意识,加强学生之间的相互协作精神.
重点:杠杆的归纳及杠杆的平衡条件.
难点: 动力臂、阻力臂的概念.
2课时(第1课时)
根据本课特点,采用直观教学、示范画图的教学方法、探究式教学法.在学习中充分发挥学生的主体能动作用,让每一位学生在讨论中发表自己的见解,学会与同学交流与合作.所以本节课用到的教学方法是:探究法,讨论法,讲授法.
刻度尺、铅笔、支架、细线、杠杆、钩码、弹簧测力计、多媒体课件等.
课前3分钟,学生自主阅读课本P76—P79内容,并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识,物理课代表收集学生在预习过程中遇到的问题并准备在课堂上展示.
一、导入新课
投影图片:古希腊著名的科学家阿基米德发现杠杆的平衡原理后,怀着激动的心情写了一封信,把他这一重要发现报告给叙拉古国王希伦.他在信中说:“如果给我一个支点,一根足够长的硬棒,我就能撬动整个地球.”
杠杆为什么具有这么大的作用呢?本节课让我们一起来了解一下杠杆的相关知识.
(设计意图:情景设置,活跃课堂气氛,进一步激发学生的求知欲、探索欲.)
二、进行新课
(一)杠杆
1.认识杠杆
教师利用多媒体展示:
同学们使用过下列机械吗?回忆一下使用过程.
(1)剪刀、杆秤等发生了怎样的运动?
(2)它们在什么情况下才能这样运动?
(3)它们有什么相同之处?
学生思考交流,教师点拨:
在使用时这些机械都能绕一个固定点转动,都受到一个使其转动的力和一个阻碍它转动的力.
教师引导学生归纳概念.
根据杠杆的共同特点,请学生尝试归纳杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆.
教师强调:(1)“硬棒”的含义是在力的作用下,不发生或基本不发生形变;
(2)一根硬棒能成为杠杆,应具备两个条件:①要有力的作用;②能绕某固定点转动.两个条件缺一不可;
(3)杠杆可以是直的,也可以是弯的;可以是方的,也可以是圆的,即杠杆的形状是任意的,但必须是“硬”的;
(4)杠杆的支点可以在杠杆的一端,也可以在杠杆上的其他位置.
杠杆在日常生活中应用比较广泛,生活中我们使用的许多工具都是杠杆的缩影.你能举出生活中哪些工具是杠杆吗?
学生认真思考举出例子.
2.杠杆的五要素
学生阅读教材“杠杆”部分,以教材中的撬棍为例,结合图片,自学杠杆的五要素,找出动力臂和阻力臂.
教师讲解杠杆的基本要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂.
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用“O”表示;
(2)动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示;
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示;
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用“l1”表示;
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用“l2”表示.
教师强调:不论动力还是阻力,杠杆都是受力物体,给杠杆作用力的物体都是施力物体.
3.力臂的画法
教师:要正确画出杠杆上各力的力臂,关键是要明确力臂的概念.
其步骤为:
(1)首先在杠杆的示意图上确定支点O;
(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线延长;
(3)从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线)表示并用大括号勾出,在旁边标上字母l1或l2,分别表示动力臂或阻力臂.
出示图片,学生试着画出杠杆的示意图,明确一个完整的示意图应包含着杠杆的五要素.
归