12.1 杠杆 教学设计 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理教学设计聚焦杠杆的五要素、平衡条件及分类，通过播放撬棍撬动重物、剪刀剪纸、跷跷板玩耍等生活场景视频导入，引导学生发现“绕固定点转动”的共性，抽象出杠杆模型，搭建从生活现象到物理概念的学习支架。 特色在于以核心素养为导向，采用四步法突破力臂画法难点，实验探究完整经历“提出问题—设计实验—分析论证”过程，结合古代桔槔、现代起重机等实例深化应用。培养科学思维（模型建构、归纳推理）和科学探究能力，提升学生实验操作与问题解决能力，为教师提供结构化教学流程与分层作业设计。

年级 八年级 科目 物理 课时 共 课时 第 课时 课题 第1节 杠杆 主备人 授课教师 授课班级 授课时间 包级领导 签字 教学 目标 （一）物理观念 认识杠杆的定义，掌握支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂五要素，能准确画出力臂。理解杠杆平衡条件（F1l1=F2l2），能区分省力、费力、等臂三类杠杆，解释生活中杠杆的应用原理。建立“简单机械可改变力的大小方向”的物理观念，初步形成“省力费距离、费力省距离”的机械认知。 （二）科学思维 通过生活实例抽象杠杆模型，发展模型建构能力。运用控制变量法设计实验，通过数据分析归纳平衡条件，提升归纳推理、逻辑分析能力。对比三类杠杆特点，培养分类比较、问题解决思维，能修正“力臂是支点到作用点距离” 的错误前概念。 （三）科学探究 完整经历“提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—分析论证—评估交流” 的探究过程。学会调节杠杆水平平衡、控制变量、收集数据，提升实验操作与证据分析能力。能对实验方案、数据可靠性进行评估，提出改进建议。 （四）科学态度与责任 感受杠杆在生产生活中的广泛应用，体会物理与生活的紧密联系，激发探究兴趣。了解我国古代杠杆技术（桔槔、踏碓）与阿基米德杠杆原理，增强民族自豪感与科学精神。养成严谨、实事求是的实验态度，认识简单机械对人类生产生活的重要意义。 教学 重难 点 重点：杠杆的五要素；杠杆平衡条件；杠杆的分类与应用。 难点：力臂的概念与画法；杠杆平衡条件的实验探究与应用。 集体备课 二次备课 教 学 过 程 （一）情境导入，激发兴趣（5 分钟） 情境展示：播放工人用撬棍撬动重物、用剪刀剪纸、跷跷板玩耍的视频，提问：“这些工具/场景有什么共同特点？”。 学生讨论：引导学生发现 “都有一个固定点，能绕固定点转动”的共性。 导入课题：引出“杠杆”概念，明确本节课学习目标从物理视角认识杠杆、探究其规律。 素养落实：从生活实例切入，激发好奇心，培养“从生活走向物理”的科学态度。 （二）新知探究，建构模型（15 分钟） 1.杠杆的定义与五要素 定义讲解：在力的作用下能绕固定点（支点O）转动的硬棒，叫做杠杆（强调“硬棒”可直可曲）。 五要素拆解： 支点（O）：杠杆绕其转动的固定点（举例：剪刀的轴、跷跷板的支撑点）。 动力（F1）：使杠杆转动的力（举例：手对剪刀的力）。 阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力（举例：纸对剪刀的阻力）。 动力臂（l1）：从支点到动力作用线的垂直距离（重点强调“作用线”而非 “作用点”）。 阻力臂（l2）：从支点到阻力作用线的垂直距离。 力臂画法示范：教师演示“一找点、二画线、三作垂线、四标符号”四步法，纠正“支点到作用点距离”的错误认知。 学生练习：画出撬棍、剪刀的力臂示意图，同桌互评，教师巡视指导。 素养落实：抽象生活实例为物理模型，突破力臂难点，培养模型建构与几何建模思维。 2.杠杆的平衡状态 提问：杠杆静止或匀速转动时，称为杠杆平衡。杠杆平衡与哪些因素有关？ 猜想：引导学生猜想与动力、阻力、动力臂、阻力臂有关。 素养落实：基于观察提出猜想，发展科学推理能力。 （三）实验探究，归纳规律（20 分钟） 1.实验设计 提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系？ 猜想假设：F1+l1=F2+l2；F1l1=F2l2等。 设计方案： 调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡（便于直接读取力臂）。 在杠杆两侧挂不同数量的钩码，改变钩码个数（改变力）或位置（改变力臂），记录每次的F1、l1、F2、l2。 重复实验3次，分析数据规律。 控制变量：探究力与力臂的关系时，控制其中两个量不变，改变另外两个量。 2.分组实验 学生分组操作，教师巡视指导，提醒规范记录数据、多次实验减小误差。 实验数据记录表格： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm F1l1/Ncm F2l2/Ncm 1 2 3 3.分析论证 各组展示数据，引导计算F1l1与F2l2，发现F 1l1=F2l2的规律。 得出结论：杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂，公式： F1l1=F2l2。 素养落实：经历完整探究过程，掌握控制变量法，提升实验操作、数据分析与归纳推理能力。 （四）知识应用，分类拓展（10分钟） 1.杠杆的分类 依据动力臂与阻力臂的大小关系分类： 省力杠杆：l1>l2，F1<F2，省力但费距离（举例：撬棍、钢丝钳、起子）。 费力杠杆：l1<l2，F1>F ，费力但省距离（举例：镊子、筷子、钓鱼竿）。 等臂杠杆：l1=l2，F1=F2，不省力不省距离（举例：天平、定滑轮）。 学生举例：说出生活中三类杠杆的实例，教师点评补充。 2.实际应用 提问：“为什么镊子是费力杠杆却被广泛使用？”（引导理解 “省距离、方便操作” 的价值）。 介绍古代桔槔、踏碓，现代起重机、剪刀等杠杆应用，体会杠杆对生产生活的推动作用。 素养落实：运用平衡条件分析实际问题，培养分类比较与问题解决能力，增强科学态度与社会责任。 （五）课堂小结，巩固提升（5 分钟） 学生总结：回顾杠杆五要素、平衡条件、分类及应用。 教师梳理：强调力臂画法、平衡条件的核心地位，点明 “模型建构、实验探究”的物理方法。 课堂检测： 画出羊角锤的支点、动力、阻力及力臂。 已知F1=2N，l1 =10cm，l2=5cm，求阻力F2（利用F1l1=F2l2计算）。 素养落实：梳理知识体系，强化物理观念，检测学习效果。 板 书 设 计 12.1杠杆 一、杠杆的定义与五要素 定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 五要素：支点（O）、动力（F1）、阻力（F2）、动力臂（l1）、阻力臂（l2） 力臂：支点到力的作用线的垂直距离 二、杠杆的平衡条件 平衡状态：静止或匀速转动 平衡条件：F1l1=F2l2（动力×动力臂 = 阻力×阻力臂） 三、杠杆的分类 省力杠杆：l1>l2，省力费距离（撬棍、钢丝钳） 费力杠杆：l1<l2，费力省距离（镊子、筷子） 等臂杠杆：l1=l2，不省力不省距离（天平） 作 业 设 计 基础题：完成教材课后习题，画出3种生活杠杆的力臂示意图。 提升题：用杠杆平衡条件分析 “为什么跷跷板能平衡”，尝试设计一个省力杠杆小工具。 实践题：观察家中杠杆工具，记录其类型及使用优势，下节课分享。 教 学 反 思 亮点：以核心素养为导向，通过情境导入、实验探究、生活应用，让学生主动建构知识，突破力臂与平衡条件难点，落实科学探究与科学思维培养。 不足：部分学生力臂画法仍不熟练，实验数据分析速度较慢，需加强个别指导与分层教学。 改进：增加力臂作图专项练习，优化实验引导步骤，提供分层实验任务，满足不同学生学习需求。 学科网（北京）股份有限公司 $