11.1《杠杆》 教学设计2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理教学设计聚焦杠杆的定义、五要素及平衡条件，通过筷子、机械臂等生活实例导入，分析共同特点建立物理模型，动手画力臂作为支架，连接生活现象与物理概念。 以实验探究为核心，通过杆秤视频引出平衡状态，用控制变量法设计实验得出平衡条件，培养科学探究与科学思维。结合人体杠杆、古人智慧等实例跨学科应用，提升物理观念，丰富素材助力教学，培养学生模型建构与问题解决能力。

课 题 第十一章 第1节 杠杆 课 型 实验探究课 教学目标 1. 通过生活实例分析和杠杆五要素的图解标注，建立杠杆的物理模型，理解力臂是支点到作用线的垂直距离这一核心概念。 2. 经历完整的实验探究过程，发现并验证杠杆平衡条件，掌握用控制变量法研究多因素问题的科学方法。 3. 通过大象称重等真实问题解决，能够正确进行公式变形和单位换算，解释各类杠杆工具的工作原理，发展工程实践意识。 4. 在实验操作和示意图绘制中，培养证据意识、空间几何思维与严谨的科学态度，体会简单机械对人类社会发展的促进作用。 教学重点 1.建立杠杆的物理模型，理解力臂是支点到作用线的垂直距离这一核心概念 2.能够正确进行公式变形和单位换算，解释各类杠杆工具的工作原理 教学难点 通过实验探究，得出杠杆的平衡条件 教学方式 讨论式、讲授式、探究式 教具学具 多媒体、铁架台、杠杆、钩码（若干） 教学过程 设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的 人力有穷尽，但善假于物。观察图片，仔细思考：吃饭用的筷子，空间站的机械臂。带着问题：机械应用在人们生活的方方面面，它们依据什么原理工作呢？开始本节课学习。 板书：一、什么是杠杆 展示图片：锤子，开瓶器，钓鱼竿，撬棍 提问：以下工具在使用时，有什么共同的特点？ 学生尝试回答：是帮助人的工具，是坚硬的物体，是一根棍子等。 【演示ppt5】 板书：1.定义：物理学中，将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆。 展示图片：跷跷板，杆秤 提醒 注意：杠杆也可以是弯的。 【演示ppt6】 展示图片 引导学生观察、分析、总结撬棒在工作时的特征，从而了解杠杆的本质特征。 板书：2.杠杆要素 ①支点：杠杆可以绕其转动的点. ②动力：使杠杆转动的力. ③阻力：阻碍杠杆转动的力. ④动力臂：从支点到动力作用线的距离. ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离. 提醒： 注意：“力的作用线” 是指过力的作用点沿力的方向所画的直线。不是支点到作用点的距离。 观看图片，思考、讨论 思考、讨论，归纳总结得到杠杆的特点、特征 思考，体会，记录 思考，体会，记录 动手画力臂 激发学生学习兴趣，从生活走向物理，认识杠杆 学生经历真实的画图过程，深刻理解认识力与力臂 【演示ppt7】 板书：二、杠杆平衡条件 观看视频，思考问题： 播放：交易时杆秤的使用视频 提问：杆秤一头翘的高高的，是足秤的意思。卖货的商家会这样宣传用来揽客。这有什么科学依据吗？ 【演示ppt8】 板书：1.杠杆平衡状态 讲解：杆秤称重称好的标志 当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆处于平衡状态。 提问：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 【演示ppt9】 板书：2.探究杠杆平衡条件 （1） 安装杠杆使杠杆在水平位置平衡。 展示图片 提醒：水平位置： 消除杠杆自身重力对实验的影响； 保证力臂沿杠杆，便于测量。 【演示ppt10】 如图所示，在杠杆左边挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在杠杆右边某一位置竖直拉住杠杆。设弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力，动力臂为;钩码对杠杆的拉力是阻力，阻力臂为.当杠杆在水平位置平衡时,测量,,,的大小，并在表中记录数据。 在下列情况下使杠杆在水平位置平衡，将相关数据记录在表中： （1）保持钩码和弹簧测力计的位置不变，改变钩码的数量； （2）保持钩码的数量和位置不变，改变弹簧测力计的位置； （3）保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变，改变钩码的位置。 【演示ppt11】 播放：探究杠杆平衡探究视频 【演示ppt12】 板书：3.杠杆的平衡条件 序号 /N /cm /N /cm ① ② ③ ④ 杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。这就是杠杆平衡的条件，也称杠杆原理。 公式： 提醒：注意：应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要用牛（N），动力臂和阻力臂的单位要相同（cm或m）。 【演示ppt13】 板书：三、杠杆平衡原理的应用 1. 省力杠杆 展示图片 提问：利用瓶起子起开瓶盖时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？ 引导学生动手画力臂并总结： 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 【演示ppt14】 提问：生活中哪些工具是省力杠杆？ 事列： 【演示ppt15】 板书：2.费力杠杆 展示图片 提问：利用钓鱼竿钓鱼时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？ 引导学生动手画力臂并总结： 费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 【演示ppt16】 提问：生活中哪些工具是费力杠杆？ 事例： 镊子 扫把 船桨 胳臂 【演示ppt17】 板书：3.等臂杠杆 展示图片 提问：利用天平测量物体质量时，它的动力臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时，是省力了？还是费力了呢？ 引导学生动手画力臂并总结： 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 【演示ppt18】 板书：4.生活中的剪刀 展示图片 提问：它们属于什么类型的杠杆？ 根据杠杆的平衡条件 人所用的力： 结论：当阻力不变时，被剪物体离支点越近，即阻力臂越小，人的作用点离支点越远，则动力越小（即越省力）。 【演示ppt19】 园艺师使用的剪刀有很多种，如修整冬青树的剪刀、剪花枝的剪刀等，它们各有特点。请你调查一下，园艺师使用了哪些剪刀?它们各有什么特点?为什么这样设计? 粗枝剪 能剪切0−4cm的粗枝，类似老虎钳子。实际上是个省力杠杆 园艺大剪刀 刀刃比平常剪刀的刀刃长得多，完成一次剪裁动作可以裁剪较多的枝叶。 【演示ppt20】 板书：5.人身上的杠杆 骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的各种运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。 例如，当手握哑铃向上运动时，上臂中的肱二头肌收缩、肱三头肌伸展产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。因此，前臂骨骼可以看成杠杆，肘关节是支点，哑铃对手的压力是阻力，上臂中的肌肉对前臂骨骼施加的力则是动力。 【演示ppt21】 展示图片 根据杠杆的平衡条件 可得 因为 ，所以 F＞G，前臂骨骼实质是一个费力杠杆。 【演示ppt22】 人的头部、颈椎和颈部肌肉可当成一个杠杆（支点在颈椎O处） 人将双脚踮起时腿脚部的杠杆模型，F是小腿部肌肉群产生的动力，B点是重心，O点为支点。 做俯卧撑时，人体可看成一个杠杆，如图所示，A为重心，O为支点（脚尖），动力的作用点是手与地面的接触点。 【演示ppt23、24、25】 知识迁移 【演示ppt26、27】 知识拓展 1.杠杆原理的利用--中国古人的智慧 播放：古人利用杠杆视频 2.杠杆原理的利用--中国智慧的集大成 播放：中国空间站上的机械臂 观看、思考 观看、思考、记录 实验探究 思考、记录 实验探究 听讲、记录 思考、记录 观看、思考并解答 听讲 讨论后回答 听讲、思考、动手画力臂，归纳总结出三种杠杆 观看、思考、记录 观看、思考、记录 观看、思考、记录 观看、思考、记录 观看、思考、记录 通过生活实例杆秤的使用场景，深刻认识杠杆平衡状态 通过实验探究，得出杠杆的平衡条件，提高探究能力 学会分析处理实验数据，知道杠杆的平衡条件 知道三种杠杆及其特点 巩固新知 多种案例分析，帮助学生正确认识杠杆五要素及杠杆平衡条件 跨学科应用杠杆知识，解释生物学原理。 应用杠杆知识，解释生活原理。 基于杠杆平衡条件能够进行简单计算 板书设计 第1节 杠杆 一、什么是杠杆 1. 定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。 （1）支点：杠杆可以绕其转动的点O。 （2）动力：使杠杆转动的力F1。 （3）阻力：阻碍杠杆转动的力F2。 （4）动力臂：从支点O到动力F1作用线的距离l1。 （5）阻力臂：从支点O到动力F2作用线的距离l2。 二、杠杆平衡的条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1 l1=F2 l2 三、杠杆原理的应用 （1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂，省力费距离； （2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂，费力省距离； （3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离。 学科网（北京）股份有限公司 $