12.1 杠杆 教学设计-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理教学设计聚焦杠杆定义、五要素及平衡条件，通过播放《魔戒——投石车》视频导入，结合抽水机、剪刀等生活杠杆实例引导学生抽象共同特征，建立杠杆概念，利用自制教具突破力臂难点，形成从生活到物理模型的学习支架，衔接前期力学知识，为后续简单机械学习奠基。 该资料以科学思维为核心，通过生活实例抽象建模杠杆本质，发展模型建构能力。科学探究环节创新实验器材，采用一端水平一端倾斜设计及背景板，控制变量并直观读取力臂，培养实证意识。杆秤刻度标注活动强化知识应用，激发科学态度与责任。助力学生提升实验操作与推理能力，为教师提供突破力臂难点的实用教学方案。

12.1 杠 杆（第一课时）教学设计 祁阳市浯溪第二中学 陈乐 一：教学目标： 一、物理观念 1.能准确说出杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，理解“硬棒”不限于直形（如羊角锤、筷子亦属杠杆）； 2.能在实际装置（如撬棍、剪刀、跷跷板）中准确识别并标出杠杆的五要素：支点（O）、动力（F₁）、阻力（F₂）、动力臂（L₁）、阻力臂（L₂），特别厘清力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离； 二、科学思维 1.能从撬石头、剪铁丝、用筷子等生活实例中抽象建模，提炼出杠杆的物理本质，发展模型建构能力； 2.能依据实验数据（如不同F₁、L₁、F₂、L₂组合），通过归纳推理得出杠杆平衡条件； 三、科学探究 1.经历完整的科学探究过程：能针对“杠杆在什么条件下平衡？”提出问题，基于经验作出合理猜想（如与力、距离均有关）； 2.能独立或合作完成杠杆平衡实验：正确使用杠杆尺、钩码、弹簧测力计等器材，控制变量（保持杠杆水平平衡以直接读取力臂），规范记录与处理数据； 3.能分析实验误差来源（如未调平、读数偏差），反思操作改进，培养实证意识与严谨作风。 四、科学态度与责任 1.在小组实验与讨论中，秉持实事求是、尊重证据的态度，乐于表达观点、倾听同伴意见，养成合作探究习惯； 2.关注杠杆在现代科技（如机械臂、医疗器械）与日常生活（如开瓶器、人体前臂）中的广泛应用，增强运用物理知识改善生活的责任感与创新意识。 二：教材和学情分析： (1) 教材分析 《杠杆》是新人教版八年级物理第十二章第一节。杠杆的知识是前面所学力学知识的延续和拓展，也是学习滑轮、轮轴等简单机械的基础。教学的重点是探究杠杆的平衡条件，突出教学重点的关键是要引导学生完成好探究杠杆平衡条件的实验。难点是画杠杆的力臂。所以本节课在锻炼学生思维能力和动手实验能力等方面都起着重要的作用。 (2) 学情分析 在本节课以前，学生已经学习了力学中的一些基本概念和规律，以及这些力学知识在生产生活中的应用，具备了学习本节课的知识基础。杠杆是力学的进一步拓展和应用，这既符合学生的认知规律由易到难，由简到繁；同时又保持知识的结构性和系统性。初二学生的抽象思维能力不强，不喜欢老师的单独说教，更喜欢自己动手实验，在实验操作和分析中，更能训练学生的动手能力和思维能力。 三：重难点分析 (1) 重点：探究杠杆的平衡条件 (2) 难点：理解力臂的概念，会画杠杆的力臂 四：教法与学法 教法：实验演示、实验归纳法、质疑讨论法、讲授法等。 学法：通过科学探究，学生利用实验法、观察法、分析归纳法、小组合作法去寻求知识。 五：实验器材及教学媒体的选择与使用 投石机、剪刀、抽水机、筷子、杆秤、自制演示仪、杠杆、砝码、自制杠杆、铁架台、细线、刻度尺、多媒体设备等。 六：教学过程 课题 12.1杠杆（第一课时） 课型 新 授 课 教学 环节 教师活动 学生活动 引 入 播放视频 《魔戒——投石车》 观看视频 课 堂 活 动 一 一、认识杠杆 师：其实投石车的本质就是一个杠杆，我们生活中还有很多类似的机械，大家一起来用一用，看一看它们有哪些共同的特征呢？ 给学生准备一些日常生活中的杠杆 （手摇式抽水机、投石车、筷子、剪刀） 教师总结：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。 师：杠杆可以绕其转动的固定点O叫做支点。既然杠杆可以转动，那哪些因素会影响杠杆的转动效果呢？ 比如投石车，可以将石头抛射出去（边演示），这个过程中是橡皮筋的拉力使杠杆转动，那这个力叫做动力F1，石头对杠杆的压力阻碍它的转动，这个力叫阻力F2，如果想让石头抛得更远我就要将橡皮筋拉得更长，请问这是什么影响了杠杆的转动效果？ 那我如果用同样的力来拉动橡皮筋，但是抛射更重的石头，还能抛射那么远吗？ 那是哪个因素影响了杠杆的转动效果？ 再比如我们的抽水机，往上拉，往下压，杠杆的转动效果一样吗？那是哪个因素影响了杠杆的转动效果？ 在用同样的力在尾部压和在上方一点往下压效果一样吗？那是哪个因素影响了杠杆的转动效果？ 师：既然力的方向和力的作用点都会影响杠杆的转动效果，那如果同时改变力的作用点和方向，杠杆的转动效果会发生改变吗？ 教师拿出自制教具，让学生来尝试。 师：那说明单纯考虑力的作用点和力的方向是片面的，我们需要综合考虑力的作用点和力的方向，那我们来看一下这个过程中到底有什么是不变的？ 教师用自制教具演示 从而引出力臂，建立具体的概念和感受力臂的作用，突破难点。 师：相对应的，力臂也有动力臂l1和阻力臂l2 ，加上之前的支点，动力，阻力就一起构成了杠杆的五要素。那我们不仅要知道杠杆的五要素，还要会画杠杆的五要素。 （以撬棒为例，讲解如何画出杠杆的五要素） 好，那我们来做个小练习，现在我们来试试画一画手摇式抽水机的五要素。 教师投屏展示 学生观察并使用生活中的一些杠杆 学生思考回答它们的共同点 学生思考并回答：动力 学生思考并回答：不能，阻力 学生思考并回答：力的方向 学生思考并回答：力的作用点 学生思考并回答：会 学生上台尝试在保持力的大小不变时，同时改变力的作用点和力的方向，观察杠杆的转动效果是否会发生改变。 实验结果：杠杆的转动状态没有发生改变。 学生观察 结果发现是支点到力的作用线的距离始终不变。 学生练习画手摇式抽水机的五要素 学生评价 课 堂 活 动 二 二、探究杠杆的平衡条件 师：其实生活中还有很多的杠杆，比如杆秤，现在大家的桌子上有个杆秤，大家现在来用一用杆秤，模仿一下生活中是怎样用杆秤称量质量的？ 师：大家称量时，杠杆处于什么状态？ 那在物理上把杠杆处于静止状态或匀速转动状态称为杠杆的平衡状态。那杆秤为什么能称量物体的质量呢？换句话说，杠杆平衡时，它的动力、动力臂和阻力、阻力臂应该满足什么样的关系呢？那我们通过实验来探究一下。 教师拿出改进器材，引导学生寻找力和力臂，并寻找合适的平衡状态和这样的好处。 （改进后1：一端水平一端倾斜的设计，不脱离教材，但是可以让学生不对力臂产生一贯的误解，并且同时验证了多种情况下的平衡条件，避免了偶然性；2：让学生每次能正确判断杠杆的位置，使杠杆每次在相同位置平衡，减小了实验误差；3：背景板的设计方便直接读取力臂。） 教师巡视指导，并将实验数据投屏展示 教师点评并总结 学生模仿用杆秤称量质量 生：静止状态 学生思考并回答 学生利用器材，结合导学案，小组合作探究杠杆的平衡条件 学生根据本组和其他组实验数据得出结论并展示： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 或写做F1L1=F2L2 课 堂 活 动 三 三、杠杆平衡条件的应用 师：刚刚老师让大家模拟使用的杆秤其实是没有标注刻度的，学习了杠杆的平衡条件后，同学们是否能给它标注上刻度呢？ 教师点评总结 学生小组合作，思考方案并动手标注刻度 学生上台展示 小 结 1．杠杆的概念，以及杠杆的五个要素 2．杠杆的平衡条件 七：板书设计 1、 杠杆 1：定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆 2：杠杆的五要素：支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂 二、杠杆的平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 八：作业布置 完成导学案后相对应习题 （后附导学案） 《12.1 杠 杆》导 学 案 学校：____________班级：___________ 姓名：__________ 学习目标： (1) 认识杠杆，知道有关杠杆的几个要素 (2) 知道杠杆的平衡条件 (3)关注杠杆在现代科技（如机械臂、医疗器械）与日常生活（如开瓶器、人体前臂）中的广泛应用，增强运用物理知识改善生活的责任感与创新意识。 重点：探究杠杆的平衡条件 难点：理解力臂 引入 1：看一看：观看视频《魔戒》 学习活动一 1：动一动：用撬棒撬动书本 杠杆的定义：__________________________________________________________________ 2：用一用：使用生活中的一些杠杆 3：试一试：将杠杆调至水平平衡 4：想一想：怎样将杠杆恢复至水平平衡？ 杠杆的五要素：________________________________________________________________ 学习活动二 1：做一做；实验：探究杠杆的平衡条件 （1）调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时保持水平并静止，达到平衡状态； （2）在杠杆两侧各挂上一组钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，这时杠杆两侧所受的力的大小就等于各自钩码所受的重力（一个钩码的重力约为0.5N），分别记作动力F1和阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，将数据记录在表格中； （3）改变动力和阻力的大小，相对应的调节动力臂和阻力臂，再做几组实验。 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 3 （4）小组交流讨论，得出实验结论。 （5）观察老师的演示实验，小组交流讨论，为什么会出现这种现象？ 2：实验总结 杠杆的平衡条件：________________________________________________________ 3：找一找：观察老师的演示实验，找出力臂在哪里？ 学习活动三 做一做：尝试给杆秤标上刻度 课堂小结： 玩一玩：小游戏 2 祁阳市初中物理名师工作室 学科网（北京）股份有限公司 $