内容正文:
《2025 年中考复习专题:杠杆》教学设计
授课人:周湘玲
一、学科素养目标
1. 物理观念
(1)能说出杠杆的定义及五要素(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)。
(2)理解杠杆的平衡条件,并能用其解决简单问题。
(3)能根据动力臂与阻力臂的关系判断杠杆类型(省力、费力、等臂)。
2. 科学思维
通过绘制力臂示意图和分类实例分析,提升模型建构与逻辑推理能力。
3. 科学探究
通过实验探究杠杆的平衡条件,掌握科学探究的基本方法(观察、测量、分析数据)。
4. 科学态度与责任
(1)感受杠杆在生活中的广泛应用,体会物理与技术的联系。
(2)培养严谨的实验态度和合作意识。
二、教学重难点
重点:杠杆的平衡条件及其应用。
难点:力臂的抽象概念理解与正确作图。
三、教学准备
教具:杠杆实验器材(铁架台、杠杆、钩码、弹簧测力计)、多媒体课件(含思维导图、中考 真题)
四、教学过程
环节 1 : 目标呈现(3 分钟)
1. 新课标要求:知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。
2. 内容结构与思维导图:
环节 2 :知识梳理与重难解析(15 分钟)
1. 知识梳理
学生任务:学生在导学案中预习并填空杠杆的基础知识点。
师生活动:教师引导学生修正并加深理解知识点。
2. 重难解析
(1) 透析杠杆五要素
①支点:一定在杠杆上;同一杠杆,使用方法不同,支点位置可能改变。
②动力与阻力:作用点都在杠杆上,分别使杠杆向相反方向转动,动力和阻力是相对的。
③力臂:支点到__力的作用线___ 的距离,不是支点到作用点的距离;力臂__不一定___在杠杆 上(选填“一定”或“不一定”);若力的作用线过支点,则力臂为 0。
(2)力臂的画法
第一步:先确定支点 O 和动力 F1 、阻力 F2 的方向;
第二步:确定动力和阻力的作用线;
1
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第三步:画出动力臂和阻力臂。
针对练习:
1. 甲图是使用核桃夹的情景,乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆,A 为大拇指的作用点,请 在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力 F1 ,动力臂l1 ,和阻力臂l2。
2. 如图甲是生活中钓鱼的情景,鱼竿简化图如图乙所示,画出手对鱼竿 F1 的力臂l1 ,鱼受到 重力 G ,以及其重力对应的力臂l2。
F2
师生活动:观察生活中这两种简单机械,它们用起来省力还是更费力呢? (引导学生观察并 理解杠杆的分类,进入下一个重难点学习)
(3)杠杆的分类
小组讨论:列举生活实例(启瓶器、筷子、天平),分类并总结特点(省力费距离/费力省距 离)。
总结:判断杠杆类型的两种方法:
①根据动力臂和阻力臂的大小来判断;
②根据使用杠杆的目的是省力还是省距离来判断 针对练习:
1.(2023·临沂)2023 年 9 月 24 日,中国组合邹佳琪、邱秀萍在赛艇女子轻量级双人双桨决赛 中夺冠,斩获杭州亚运会首金,如图所示。赛艇的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨 属于同类杠杆的是 ( )
环节 3 :实验突破
探究——杠杆的平衡条件(15 分钟)
1. 实验目标:验证 ( F1 l1 = F2 l2 )。
2. 实验步骤(教师演示操作):
(1)调节杠杆水平平衡(消除自重影响)。
(2)在两侧悬挂钩码,记录 ( F1, F2, l1, l2 )。
(3)改变钩码位置与数量,重复实验 3 次。
3. 数据记录与分析:
填写表格,计算 ( F1 l1 ) 与( F2 l2 ) ,归纳平衡条件。
次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
0.5
20.0
1
10.0
2
1
15.0
1.5
10.0
3
2
5.0
1
10.0
2
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4. 交流评估:
(1)杠杆在水平位置静止的目的是:
一是使杠杆的重心在支点,以消除杠杆自身重力对实验的影响;二是便于直接读出__力臂_____。
(2)多次测量获得多组实验数据的目的是: 避免偶然性,获得普遍性的结论。
(3)在实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆水平平衡。挂钩码后,不能再调节平衡螺 母。
(4)读数时,杠杆仍要保持处于水平平衡状态,以便直接读出力臂的长度。
(5)弹簧测力计一定沿_竖直____方向施加力。
环节 4 :链接中考与巩固练习(7 分钟)
1.(2024·河南)人体中有很多结构可简化为杠杆。如图所示,手提起物体时,桡骨在肱二头肌 的收缩牵 引下绕肘关节转动 ,这是一种_______ 杠杆 ,此过程 中肱二头肌收缩的距离 ________(选填“大于”“小于”或“等于”)手移动的距离。
2. (2024·重庆)小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及 200g 的秤砣构成,如图所示。 当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知 AO 间距离为 10cm。当放入重物,将秤砣移至距 O 点 30cm 处时,秤杆水平平衡,则重物的质量为 g; 往秤盘中再增加 20g 的物体,秤砣需要从 B 处移动 cm 才能维持秤杆水平平衡。
3.(2024·湖南)小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支 点为 O)、支架、10 个钩码(每个重 0.5N)。
(1)如图甲所示,实验开始前,应向 端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩 码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取 ;
(2)小明取 2 个钩码,挂在支点左侧某处,再取 4 个钩码挂在支点的 侧进行实验,使杠 杆在水平位置平衡后,记录下数据;
(
据。
)(3)完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第 3 次实验数
次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
...
...
...
...
2
...
...
...
...
3
2.5
20.0
2
25.0
3
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小明在第 3 次实验的基础上,在支点左侧 20.0cm 处继续加钩码直到 F1 为 3.5N ,如图乙所示, 但发现此时用剩下的 3 个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明 完成 F1 为 3.5N 的第 4 次实验,她应该通过 ,使杠杆再次在 水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,可保留一位小数)。
(学生活动:独立完成练习,小组互评后教师讲解)
五、作业设计
1. 基础题:完成导学案链接中考。
3. 实践题:观察家中工具(如剪刀、指甲钳),判断其杠杆类型并记录。
六、板书设计
杠杆
1. 杠杆五要素
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂(一点两力两臂)
2. 平衡条件公式 ( F1 l1 = F2 l2 )
3. 探究杠杆的平衡条件
次数
动力 F1/N
动力臂 l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂 l2/cm
1
0.5
20.0
1
10.0
2
1
15.0
1.5
10.0
3
2
5.0
1
10.0
七、教学反思
4
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