12.1 杠杆 教学设计-2024-2025学年人教版物理八年级下册

教案 课 题 杠杆 备课人 授课日期 教学目标 (1)物理观念:能够准确识别杠杆,并能正确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,理解杠杆的基本概念及其在生活中的应用。 (2)科学思维:通过从生活中的实例抽象出杠杆模型的过程,掌握物理学中研究问题的基本方法,培养逻辑推理和分析问题的能力。 (3)科学探究:通过实验探究,能够得出杠杆的平衡条件,并能利用该条件进行相关计算,提升实验设计和数据分析的能力。 (4)科学态度与责任:通过对杠杆的研究,逐步学会透过现象认识事物本质的方法,培养观察能力、解决问题的能力以及合作交流的意识,激发学习物理的兴趣。 教 学 重 点 与 难 点 (1)通过实验探究杠杆的平衡条件,培养学生的科学探究能力和实践能力,并能在真实情境中灵活应用杠杆平衡条件解决实际问题。 (2)从生活中的实例抽象出杠杆模型,准确识别杠杆的五要素(特别是力臂),培养学生的物理思维和模型建构能力。 媒体教具 (1)多媒体课件,包括杠杆原理的动画演示和生活中的杠杆实例图片,以便直观展示杠杆的工作原理和应用。 (2)实验器材套装,包含铁架台、可调节杠杆模型、钩码、弹簧测力计和多种常见杠杆工具(如剪刀、钳子、撬棒),用于学生亲手操作和实验探究。 (3)互动式白板和配套软件,用于实时记录和展示学生的实验数据、图表和讨论结果,增强课堂互动性和参与感。 教法学法 实验探究法、案例分析法、合作学习法 教 学 过 程 二次备课调整 一、创设情境,导入新课 展示一张图片:一个人正在用一个巨大的杠杆撬动地球。 图 1 提问:这幅图的内容是什么?你们能联想到什么? (学生:图中的人正在用杠杆撬动地球。) 引用阿基米德的名言:“给我一个支点,我能撬起地球”。这句话不仅展示了科学家基于科学理论的宏大理想,也使我们接触到了杠杆这个概念。 (老师解释:这句话体现了杠杆的基本原理,即通过力的作用,可以实现较大的物理效果。今天我们将深入学习杠杆的相关知识。) 二、合作探究,推进新课 学习任务一:杠杆及其五要素 展示一些工具的图片,引导学生思考这些工具具有什么共同特征。 自学任务:阅读课本 76 页关于 “杠杆” 的内容,找出杠杆的概念以及杠杆的五要素。 (学生阅读课本相关内容,并在小组内讨论交流。) 教师活动:播放 flash 动画,展示撬棒撬石头的过程,引出杠杆的五要素。并在黑板上画出撬棒的五要素。 (老师通过动画和黑板上的示意图,帮助学生理解杠杆的五要素:支点 O、动力 F1、阻力 F2、动力臂 L1、阻力臂 L2。) 小结:做力臂的步骤: 辨认杠杆; 先找支点 O; 过力的作用点沿力的方向画出力的作用线; 作从支点到力的作用线的垂线段。 (老师在黑板上演示上述步骤,并强调每一步的重要性。) 【及时反馈 1】 作出以下杠杆的动力臂和阻力臂。 (学生在练习本上完成题目,老师巡视指导,并请几位学生在黑板上演示自己的答案。) (生:学生 X 在黑板上画出了正确的力臂。其他学生检查并提出修改意见。) 学习任务二:杠杆的平衡条件 提问:怎样使用杆秤称物体的质量?演示:自制杆秤的三种称量方式,介绍杠杆的平衡状态。 (老师进行实验演示,学生观察并记录自己的发现。) 提出问题:当杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力和阻力臂之间满足什么样的关系呢? (生:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。) 猜想与假设 (学生:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。) 制定计划,设计实验 进行实验,收集证据 (1)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置静止平衡; (2)在杠杆两边挂上钩码,调节钩码的位置,使杠杆在水平位置重新平衡,记录 F1, L1, F2, L2; (3)改变数据,再做几次实验,记录数据。 (学生分组进行实验,老师巡视指导,确保每个小组都能正确操作。) (生:学生 Y 调整了钩码的位置,使杠杆再次平衡。其他学生记录了数据。) 得出结论 实验完成后,投影学生的实验表格,引导学生分析实验结果,找出杠杆的平衡条件。 (学生:通过实验数据可以看出,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。) 评估与交流 评估实验: (1)为什么选择杠杆支点的 “中点” 位置? (2)为什么要使杠杆在 “水平位置” 平衡? (3)实验中为何用钩码做实验?能不能用测力计代替? (4)如果用测力计做实验,应该注意哪些问题? (学生分组讨论并回答,老师总结并给予评价。) (生:学生 Z 认为杠杆支点选在 “中点” 是为了对称,使实验更准确。老师进一步解释道:这样可以减少误差,确保实验结果的准确性。) 小结 杠杆平衡条件:动力 动力臂 = 阻力 阻力臂 F1L1=F2L2 【及时反馈 2】 2.如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端系一木桶,后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后,为了减小人向上提水时所需的拉力,下列操作可行的是( ) A.将配重靠近支点 B.将水桶远离支点 C.适当增大配重 D.将支点远离地面 【答案】C 【详解】 A.将配重靠近支点,则配重的重力力臂变小,配重的重力和力臂的乘积会变小,水桶的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力变大,故 A 不符合题意; B.将水桶远离支点,则水桶的重力力臂变大,水桶的重力和力臂的乘积会变大,配重的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力变大,故 B 不符合题意; C.适当增大配重,则配重的重力和力臂的乘积会变大,水桶的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力变小,故 C 符合题意; D.将支点远离地面,则水桶的重力和力臂的乘积不变,配重的重力和力臂的乘积不变,则人向上提水时所需的拉力不变,故 D 不符合题意。 (学生在练习本上完成题目,老师巡视指导,并在讲解时请学生回答自己的选择理由。) 学习任务三:杠杆的分类 【过渡】请仔细观察利用撬棒撬石头的过程,它的动力臂和阻力臂,哪个更长呢?我们在使用时,是省力了还是费力了? 自学任务:阅读教材 79 页关于 “生活中的杠杆” 的内容。 (学生阅读课本相关内容,并在小组内讨论交流。) 教师活动:播放视频,展示生活中使用的各种杠杆,帮助学生直观认识生活中的杠杆及特点。给出生活中的杠杆图片,学生进行分类。 杠杆 分类 力臂关系 平衡时力的比较 特点 应用举例 省力杠杆 L1>L2 F1<F2 省力费距 撬棍 费力杠杆 L1<L2 F1>F2 费力省距 铡刀 等臂杠杆 L1=L2 F1=F2 不省力不费距离 天平 【及时反馈 3】 3.如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( ) A. 筷子 B. 羊角锤 C. 核桃夹 D. 瓶起子 【答案】A 【详解】 A.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 A 符合题意; B.羊角锤的支点在它与木块接触的地方,动力臂大于阻力臂,使用时为了省力,属于省力杠杆,故 B 不符合题意; C.核桃夹的支点在前端,动力臂大于阻力臂,使用时为了省力,属于省力杠杆,故 C 不符合题意; D.瓶盖起子的支点是与瓶盖中部接触的点,动力臂大于阻力臂,使用时为了省力,属于省力杠杆,故 D 不符合题意。 (学生在练习本上完成题目,老师巡视指导,并在讲解时请学生回答自己的选择理由。) (生:学生 W 选择了 A 选项,并解释说筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。) 三、回忆课堂,进行小结 结合板书,进行本节课的小结,最后进行课堂检测。 (老师带领学生回顾本节课所学内容,强调重点知识,并进行小结。) 杠杆定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点 O 转动,这根硬棒就叫杠杆。 杠杆的五个要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 杠杆的平衡条件:动力 动力臂 = 阻力 阻力臂 F1L1=F2L2 杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。 作业布置 (1)请结合生活中的实例,绘制一个杠杆示意图,并标出其五要素(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)。 (2)利用家中的工具(如筷子、剪刀等),观察并分析它们在使用过程中属于哪种类型的杠杆(省力杠杆、费力杠杆或等臂杠杆),并简要说明原因。 学科网(北京)股份有限公司 $$