杠桿教學設計
杠桿教學設計（一）
人民教育出版社九年級物理第十三章的內容是力和機械。第四節(jié)“杠桿”教材分析，杠桿是機械中最簡單的機械。杠桿最大的特點就是實用性，在我們的日常生活中隨時都應用到杠桿，因次應用非常廣泛。杠桿這一節(jié)上接力的內容，我們剛學習了力的知識，人們使用力時常常都是通過機械來使用，因此，課本編排把杠桿緊接著力之后。這一節(jié)又是學習滑輪和其他機械以及機械效率的基礎，所以這一節(jié)有承上起下的作用。這一節(jié)內容的有一特點是探究性，杠桿平衡條件的探究很容易進行，只要老師引導，學生通過小組合作探究容易得出F1×L1＝F2×L2這一結論。這一節(jié)內容設計如下。
教學目標
知識與技能
1.認識杠桿，知道杠桿的幾個名詞，會確認并畫出力臂；
2.知道杠桿平衡條件；了解杠桿的一些應用。
過程與方法
1.通過觀察和實驗，了解杠桿中的幾個概念，知道什么是杠桿。
2.經歷探究杠桿平衡條件的過程，進一步學會分析歸納實驗數據。
情感、態(tài)度與價值觀
1.關心社會生產、生活，保持對自然現象的好奇心， 并樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理。2.培養(yǎng)學事實事求是的科學態(tài)度。
教學重難點：
重點：引導學生通過探究得出杠桿平衡條件。
難點：1.理解力臂概念，會畫力臂，會分析杠桿受力。
2.杠桿平衡條件的運用。
教學器材：木板、釘子、釘錘、木棍，木塊，磚塊，繩子，鉤碼，杠桿，刻度尺，彈簧測力計，多媒體設備等。
教學過程
一、創(chuàng)設情景，引入新課
1、用古埃及人搬運巨石修建金字塔的故事導入；
2、木板上釘一個釘子，請一位同學上來拔釘子。然后用釘錘拔。
3、出示磚塊、木塊、木棍、細繩等，請一位同學上臺模擬古埃及人搬運巨石修建金字塔的情景，激發(fā)學生激情。
二、講授新課
1、根據剛才同學演示的情景，說說什么是杠桿。學生得到杠桿的定義。
什么是杠桿？一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫杠桿�！�
練習：分析一個同學拿一根木棍拖著走，這根木棍是杠桿嗎？
2、根據剛才同學演示的情景，認識杠桿的幾個名詞。
支點：杠桿繞著轉動的固定點
動力：使杠桿轉動的力
阻力：阻礙杠桿轉動的力
動力臂：從支點到動力作用線的距離。
阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。
練習：根據剛才同學演示的橇磚的例子認識支點、動力、阻力。
3、分析杠桿受力，注意是杠桿受力，不是杠桿施力。動力通常是人施加的，阻力如何確定，我們假定杠桿轉動，那么物體阻礙杠桿轉動，阻力與杠桿轉動的方向相反，作用點在杠桿上。教師引導學生分析
如圖：（1）撬杠撬石頭的圖，
�。�2）火鉗夾煤塊
4、力臂的畫法：教師說明力臂的畫法：首先確定杠桿的支點，再確定力的作用線。然后使用直角三角板畫出從支點到力的作用線的垂線，垂足要落在力的作用線上，符號指明哪段線段是力臂，并寫出字母L1或L2。力臂常用實線畫出。如果動力臂與阻力臂重合，可用大括號表示。
練習：（1）學生將上圖的力臂畫出。
（2）羊角錘拔釘子，如果動力要最小，如何畫動力
5、探究：杠桿平衡條件
（1）用同學上臺模擬圖，演示并講解什么叫杠桿平衡。
杠桿的平衡是指杠桿靜止不轉動或杠桿勻速轉動。今天研究杠桿的平衡是指杠桿在水平位置靜止不動的平衡。
�。�2）探究：杠桿平衡條件
�、賲⒄战滩膱D13.4－5，引導學生思考：為什么要使杠桿在水平位置平衡？
②為什么要改變幾次鉤碼重和位置
�、鄯纸M合作探究，教師巡回指導。
④學生填寫數據，并引導學生仔細分析實驗數據，找出規(guī)律。
�。�5）學生交流發(fā)言，最后總結得出杠桿平衡條件：
動力×動力臂=阻力×阻力臂 即F1×L1=F2×L2
練習：1、從平衡條件可知：動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。例如課本中的抽水機，加在抽水機手柄上的力是200牛，如果動力臂是80厘米，阻力臂20厘米，求阻力？
2、（1）在上面實驗中，如果將兩個鉤碼（質量均為50g）掛在右端4cm處，則在右端10cm處要用多大的力才能使杠桿處于平衡狀態(tài)？方向如何？
�。�2）用彈簧測力計演示、驗證。
�。�3）如果將彈簧測力計改為斜向上拉，則讀數會如何變化？
6、杠桿的應用
�。�1）、學生閱讀課文，學習三種類型的杠桿。
省力杠桿：L1>L2，杠桿平衡時，省力但費距離，如撬杠撬石頭的
費力杠桿：L1<L2，杠桿平衡時，費力但省距離，如賽艇的漿
等臂杠桿：L1=L2，杠桿平衡時，既不省力也不省距離，如天平
（2）請同學們舉例，生活中都有哪些杠桿，分別屬于什么類型？有沒有既省力又省距離的杠桿呢？
三、小結知識
（1）什么叫動力臂？什么叫阻力臂？
�。�2）杠桿的平衡條件是什么？
四、課后練習
1、畫出節(jié)后練習第3題各杠桿的動力臂和阻力臂。
教師在黑板上畫出各杠桿的示意圖，畫出它們的支點、動力和阻力，學生分別畫出它們的動力臂和阻力臂，教師巡回指導，最后進行講評。
2、分析指甲剪刀有幾個杠桿？分別是省力還是費力？
杠桿教學設計（二）
杠桿這節(jié)課可以有如下兩種教學思路：
第一種思路：首先通過實例讓學生認識杠桿，然后介紹杠桿的五要素，并通過作圖來強化。再通過實驗探究杠桿的平衡條件。
第二種思路：首先通過實例讓學生認識杠桿，只介紹杠桿的支點、動力和阻力，然后由蹺蹺板猜想影響杠桿平衡的因素，并通過實驗探究杠桿的平衡，在實驗過程中，再加入用彈簧測力計斜拉的實驗，讓學生認識到影響杠桿平衡的因素，不是支點到力的作用點的距離，而是支點到力的作用線的距離，由此引入力臂。然后在此基礎上總結出杠桿的平衡條件。
在上述兩種思路中，您贊成哪種方法，理由是什么？談談您自己在教學中的做法及設計意圖。
我的選擇是第二種思路。
一、設計意圖
杠桿是一種簡單機械，是一種物理模型，杠桿知識與學生日常生活緊密聯系。本節(jié)的教學難點是對動力臂和阻力臂的認識，遵循“從生活走向物理，從物理走向社會”的設計理念，并考慮學生對模型的認知規(guī)律。在教學中可以先創(chuàng)造一個環(huán)境，讓學生通過“做”來體驗杠桿、認識杠桿。再通過學生熟悉的蹺蹺板創(chuàng)設便于他們進行觀察的物理環(huán)境，引導學生猜想影響杠桿平衡的因素。然后通過學生進行自主探究杠桿平衡條件實驗，體現自主學習和探索精神，提高發(fā)現式、探索式自主學習能力。給學生充分發(fā)表自己見解和表現自己才華的機會，滿足他們創(chuàng)造的愿望，獲得施展自己創(chuàng)造才能的機會。
二、 設計思路
我是如此設計的，首先根據課標的要求，確定本節(jié)的教學目標：
1、知識與技能
�。�1）能通過觀察生活和生產勞動中的各種杠桿，(www.gymyzhishaji.com)提取其共同特征，來認識杠桿。
�。�2）能在杠桿上確認支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂。
�。�3）會畫力臂
（4）能理解杠桿的平衡條件
2、過程與方法
（1）通過觀察和實驗，了解杠桿的結構。
�。�2）通過參與科學探究活動，能對杠桿的平衡進行猜想與假設，并設計出實驗方案，對獲得的信息進行處理，得出杠桿平衡的條件。
3、情感、態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學生探索杠桿在日常生活中應用的興趣以及關注歷史、關注科學的意識。
根據目標和本節(jié)教材特點，確定教學重點和難點：
教學重難點
力臂概念的建立，杠桿平衡條件的探究及認識過程
要求學生課前準備：
（1）尋找生活中與杠桿相關的圖片和工具，例如：各種用途的剪刀（理發(fā)剪、手術剪、手工剪、園藝剪等）、指甲剪、鑷子、鉗子、羊角錘、鋼絲鉗，螺絲刀等。
�。�2）繪圖工具：直尺、鉛筆
教學過程設計：
1、 創(chuàng)設情境，引發(fā)問題。
在幾塊木板上定幾枚釘子，讓學生討論如何拔出木板上的釘子，提供的幾種器材，找?guī)捉M同學比賽來進行�？茨墙M用的方法的最多，最省力的是哪種方法？
投影：日常生活中使用工具的畫面（撬棒、壓水井手柄，羊角錘撬釘子），引導學生找到這些工具的共同點。在討論后發(fā)表自己的不同見解后，引出杠桿的特點：能繞固定點轉動的硬棒。
引導學生交流日常生活中見過或者使用過哪些杠桿？進一步加深對杠桿的認識。
�。ㄍㄟ^創(chuàng)設學生常見的又充滿趣味的情境來引出研究的內容，激發(fā)學生研究的興趣，也充分調動學生的學習積極性。）
2、啟發(fā)引導，鼓勵猜想。
在上面比賽的基礎上，啟發(fā)學生思考在比賽中發(fā)現有什么秘密，引導學生畫出杠桿的三要素（動力，阻力，支點）。并猜想杠桿在什么樣的情況下省力？在什么樣的情況下費力？在什么樣的情況下不省力又不費力？可能是什么原因？在這一環(huán)節(jié)中根讓學生充分發(fā)表自己的見解。讓學生自己通過實驗的研究，來判斷什么時候杠桿是平衡的，什么時候是不平衡的，從而認識幾種不同的杠桿。
出示“小蹺蹺板”和天平，請學生分析出動力、阻力和支點。教師模擬蹺蹺板和天平實驗，引導學生猜想影響杠桿平衡的因素。
投影：由此可見杠桿的平衡除了與力的有關，還與力的有關。
做推門游戲，找兩個同學來推門（男同學力氣大，讓其作用點靠近門軸一些，女同學作用點離門軸遠一些），引導討論：為什么男同學難以取勝？交換兩位同學施力的位置，（但男同學施力的方向變化）現在為什么他還難以獲勝呢？
投影：影響杠桿平衡的因素除了力的大小、方向之外，還與力的
有關。
改變力的作用點到支點的距離和改變力的方向，從這兩個方面都能影響杠桿平衡，猜想它們共同的物理本質是什么呢？
�。ㄔ俅螢榱Ρ鄣闹R做好鋪墊）。
3、悉心輔導，設計實驗。
安排學生分組探究杠桿的平衡條件。主要讓學生用平衡架來進行實地研究。因為平衡架是在兩邊各掛鉤碼使其平衡，學生對把平衡架的實驗結果與杠桿原理聯系起來有一個思維的轉化過程，并且讓學生找到支點、阻力和動力這三個點，充分地預測，進行實驗驗證，獲得一組正確的數據。
在實驗過程中，除用鉤碼做三次實驗外，再加入用彈簧測力計，先豎直拉，再斜拉的實驗，讓學生認識到影響杠桿平衡的因素，不是支點到力的作用點的距離，而是支點到力的作用線的距離，由此引入力臂。
教師引導學生畫出力臂，并板書示范力臂的畫法。
討論：在探究實驗中，為什么要使杠桿處于水平位置平衡？
（這種設計思路，易于在學生頭腦中形成力臂的概念，引導學生畫動力臂、阻力臂，能突破難點，能卓有成效的開發(fā)學生心理潛能，完善學生的認知結構。）
4、組織討論，獲得結論。
然后在此基礎上利用實驗數據，引導學生總結出杠桿的平衡條件。
�。ㄒ龑W生通過實驗探究歸納出實驗結論，讓學生成為“杠桿平衡條件”的“發(fā)現者”、課堂的主人翁，充分體現學生的主體地位。）
最后讓學生將自行研究自己帶來的各種類型的工具和杠桿的平衡條件，對杠桿進行分類。認識省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿的特點。讓他們找到生活中應用到杠桿原理的地方，以及為什么要應用杠桿的道理。他們對一些工具提出改進意見，并設計改進方案進行改進，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神及創(chuàng)新能力。
討論：1、用一只彈簧測力計能測出一頭大象的重嗎？
2、阿基米德說：“給我一根足夠長的桿子我能撬動地球”，他的說法能實現嗎？
（讓學生學會獲取有效信息的方法，培養(yǎng)學生將所學知識與生活相結合的能力；此環(huán)節(jié)體現了從物理走向生活的新課程理念。）
學生總結本節(jié)課的收獲：
1、什么是杠桿？2、杠桿平衡的條件；
杠桿教學設計（三）
教學目的：
知識要求：
1. 知道什么是杠桿，能從常見的工具和簡單機械中識別杠桿。
2. 理解杠桿平衡條件（動力×動力臂=阻力×阻力臂）
3.知道杠桿的一些應用。
能力要求：
1. 培養(yǎng)學生觀察生活中的物理現象的能力。
2. 培養(yǎng)學生分析實驗數據得出物理結論的能力。
德育要求：
培養(yǎng)學生實事求是、理論聯系實際的科學態(tài)度
教學重點：
理解杠桿平衡條件并能運用解決簡單問題能力
教學難點：
能夠正確畫出動力臂和阻力臂的示意圖，且能正確找出各種器具的支點。
教具：
抽水機模型、瓶起子、鑷子、扳手、羊角錘、天平等，蹺蹺板掛圖，細線
探究性實驗：杠桿平衡、杠桿和支架（不帶刻度）、鉤碼若干、刻度尺
課型：
探究型
教學過程：
�。ㄒ唬┮胄抡n：
看錄像片或圖片
看錄像片：
（1）古代埃及人用杠桿搬動巨石修金字塔。
�。�2）游樂園里小朋友玩蹺蹺板。
（3）農村里從井里提水的壓水機的杠桿。
（4）釣魚。
�。�4）縫紉機的腳踏板。
師：人們在生產和生活中經常使用簡單機械，如鉗子、板手、螺絲刀、瓶起子（出示實物）等。有些機械是復雜的，如車床、收割機等復雜機械由許多簡單元件組成，其中象杠桿、滑輪等，初中我們主要研究杠桿、滑輪。
�。ǘ┬抡n教學：
阿基米德曾說過這樣一句話：“給我一個支點和一根足夠長的棍，我就能搬動地球�！边@說明杠桿能產生巨大的力。那什么是杠桿呢？
大家看這些裝置有什么特點？
學生：有一個繞著轉動的固定點，一根繞著固定轉動的硬棍。
[演示]
撬棒撬石頭的投影片。
[板書]
1. 杠桿：
定義：一根硬棒，在力的作用下如果能繞著固定點轉動，這根硬棒就叫杠桿。
師：杠桿是不是一定是直的？“硬棒”如何理解？
學生：看圖理解。
師：“硬棒”指在力作用下不易發(fā)生形變，可以是直的也可是彎的，形狀也可是各種各樣，可是方的、圓的等。
現在我們來看一下杠桿的結構及有關名詞：
對照杠桿撬石頭投影片講杠桿結構。
[ 板書]
杠桿的七要素：
注：畫力臂方法：（1）確定杠桿支點和力作用線；（2）用直尺或三角板作支點到力作用線垂直距離；（3）標明力臂。動力和阻力可以在支點兩側，也可在支點同側，當力與杠桿某部分重合時，力臂才恰好是杠桿本身一段長度。2. 杠桿平衡條件：我們知道天平平衡時才能讀數，這時橫桿這根杠桿平衡了，這時左右盤質量有什么特點？ 探究： 我們現在探究一下杠橫平衡條件。 現有杠桿和支架，但沒有刻度，如果在一邊用細線掛鉤碼（支架原來平衡），一邊不平衡，現在如何使其平衡？ 生：找?guī)讉�同學做幾次，使鉤碼在不同位置時，杠桿平衡，并記下鉤碼個數和力臂長度（用刻度尺測量力臂長度），記在課本表中（使用前調節(jié)使杠桿平衡） 師：大家觀察上表數據發(fā)現什么特點？總結出杠桿平衡條件。[ 板書]
杠桿平衡條件：略
這個條件就是阿基米德發(fā)現的杠桿原理。
師：如果動力是阻力二倍，那么動力臂是阻力臂的幾倍？
驗證杠桿平衡條件（使用帶有刻度支架）介紹實驗目的方法。
3.杠桿的應用：
杠桿在生活中的應用很多，是不是所有的杠桿都能省力呢？引導學生閱讀“科學世界”歸納杠桿的分類及各類杠桿的特點。
�。�1）動力臂大于阻力臂 省力杠桿 特點是省了力但費了距離
�。�2）動力臂小于阻力臂 費力杠桿 特點是費了力但省了距離
（3）動力臂等于阻力臂 等臂杠桿 特點是不省力也不費力
請學生分別舉例。
小結：
1. 本節(jié)課主要掌握動力等七個要素，能夠熟練找出動力臂和阻力臂，并能正確作圖。
2. 能夠用杠桿平衡條件解答簡單問題。
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