初中物理教育科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)第十一章 機(jī)械與功杠桿

1、 杠 桿的教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教材分析本章從新的角度、在不同層次上研究力的作用效果和平衡問(wèn)題，其內(nèi)容是前幾章力學(xué)知識(shí)的擴(kuò)展。本章其余各節(jié)所述的物理規(guī)律都是以杠桿平衡條件作為理論依據(jù)。杠桿平衡條件是貫穿于全章的主線，起到統(tǒng)領(lǐng)全章的作用。1、是實(shí)用性：杠桿在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，它源于生活，服務(wù)社會(huì)，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”這一理念。2、是探究性：杠桿平衡條件要求學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，通過(guò)小組合作探究得出F1 L1=F2 L2這一結(jié)論。3、是基礎(chǔ)性：這一節(jié)是學(xué)習(xí)滑輪和其他機(jī)械以及機(jī)械效率的重要基礎(chǔ)。二、學(xué)生心理分析已初步形成形象思維，是他們學(xué)習(xí)物理知識(shí)的一種重要的思維形式，他們厭

2、倦教師的單獨(dú)說(shuō)教，希望教師創(chuàng)設(shè)便于他們進(jìn)行觀察的物理環(huán)境，給他們發(fā)表自己見解和表現(xiàn)自己才華的機(jī)會(huì)；希望教師滿足他們的創(chuàng)造愿望，讓他們獲得施展自己創(chuàng)造才能的機(jī)會(huì)。三、教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)與技能： 1.知道杠桿的定義，能從常見的工具中辨認(rèn)出杠桿 2.知道杠桿的要素 3.理解杠桿的平衡條件 4.能運(yùn)用杠桿的平衡條件解決簡(jiǎn)單問(wèn)題、過(guò)程與方法： 運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法探究杠桿的平衡條件、情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 1.通過(guò)了解杠桿的應(yīng)用，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理是有用的，提高學(xué)習(xí)物理的興趣 2.通過(guò)探究性杠桿平衡條件，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度 四、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：杠桿平衡條件是本節(jié)的核心內(nèi)容，是本章其它幾節(jié)所述物理規(guī)律的理論依據(jù)，應(yīng)做為本節(jié)

3、課的教學(xué)重點(diǎn)。難點(diǎn)：杠桿的五要素五、教法和學(xué)法1、展示日常生活中機(jī)械用具并對(duì)其觀察分析從而與杠桿結(jié)構(gòu)、原理聯(lián)系起來(lái)。2.通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)觀察、實(shí)驗(yàn)、練習(xí)理解杠桿的五要素，正確畫出力臂。3.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法探究杠桿的平衡條件。4.合理利用多媒體，提高教學(xué)效率。六、教學(xué)程序?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，基于對(duì)教材的分析、學(xué)生的心理狀況和學(xué)校的實(shí)際情況，確定以下教學(xué)程序。 一、引入新課（談話引入）通過(guò)浮力的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)知道了阿基米德是古希臘偉大的科學(xué)家，他在物理學(xué)方面的主要貢獻(xiàn)：浮力問(wèn)題與杠桿平衡問(wèn)題。阿基米德有句名言：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球?！?置疑：阿基米德說(shuō)這句話的根據(jù)是什么?你認(rèn)為這可能嗎？

4、阿基米德用來(lái)撬動(dòng)地球的工具就是杠桿，也就是這節(jié)課要研究的問(wèn)題。（激發(fā)學(xué)生興趣） 二、新授課 杠桿是一種古老而簡(jiǎn)單的機(jī)械，許許多多機(jī)械的應(yīng)用改變和豐富了我們的生活。今天我們就從生活中的杠桿學(xué)起，了解機(jī)械與人的關(guān)系(板書：1.杠桿)。創(chuàng)設(shè)直觀環(huán)境，建立物理概念，認(rèn)識(shí)杠桿讓學(xué)生展示自帶的杠桿并說(shuō)出其應(yīng)用及特征 (說(shuō)明：課前已要求學(xué)生預(yù)習(xí)，并要求學(xué)生各準(zhǔn)備一杠桿或示意圖帶到課堂展示) 討論、歸納各種杠桿的共同特征。教師指導(dǎo)學(xué)生觀察用投影儀放出的幾種杠桿受力平衡的投影片，讓學(xué)生找出幾種杠桿的共同特征，建立杠桿的概念。 (板書：在力的作用下，能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬桿，物理學(xué)中叫杠桿）體現(xiàn)課程理念，從生活走

5、向物理。并行結(jié)合用木棒撬石頭的示意圖，建立支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力作用線和阻力作用線的概念， 通過(guò)移動(dòng)吊在杠桿上的鉤碼的位置，壓杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)例引入力臂的概念，繼而在這個(gè)示意圖中畫動(dòng)力臂和阻力臂，建立它們的概念，使學(xué)生明確杠桿的五要素。杠桿五要素 ：支點(diǎn)（o）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn) 動(dòng)力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 阻力（F2）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力 動(dòng)力臂（L1）：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離 阻力臂（L2）：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用用投影展出描述上物理概念的文字，讓學(xué)生看一遍，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)這些概念的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生畫出如投影片所示的幾幅圖的動(dòng)力臂和阻力臂，突破教學(xué)難點(diǎn)，基于前面的觀察，針對(duì)杠桿的形狀、支點(diǎn)

6、的位置進(jìn)行上述內(nèi)容，遵循創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境，突出觀察實(shí)驗(yàn)的原則，在學(xué)生通過(guò)觀察教師創(chuàng)設(shè)的物理圖景而形成表象的基礎(chǔ)上建立物理概念，能夠加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解。探求杠桿的平衡條件提出問(wèn)題：當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)，我們就說(shuō)杠桿平衡了，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系？猜想與假設(shè)：既然探究杠桿的平衡條件，那么動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間便存在某種關(guān)系。由此，一些同學(xué)作出了一些假設(shè)。（甲同學(xué)：動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂；乙同學(xué)：動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂；丙同學(xué)：動(dòng)力：動(dòng)力臂=阻力：阻力臂；丁同學(xué)：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂，以及其他假設(shè)等等）。制定計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)：用實(shí)驗(yàn)裝置探究動(dòng)力、

7、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系。教師引導(dǎo)學(xué)生思考；前面甲、乙同學(xué)的猜想顯然不合理，因?yàn)閮蓚€(gè)量的相加或者相減，其單位必須相同，而力與力臂的單位是不相同的，因此，下面我們主要檢驗(yàn)丙、丁同學(xué)的猜想是否合理。實(shí)驗(yàn)器材的選擇；我們采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)： 學(xué)生分組研究杠桿平衡問(wèn)題，對(duì)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過(guò)對(duì)比、綜合和概括，總結(jié)出杠桿平衡時(shí)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系。把各次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)填在物理課本的表中，對(duì)比動(dòng)力動(dòng)力臂和阻力阻力臂的大小，揭示物理規(guī)律。這樣進(jìn)行引導(dǎo)，能激起學(xué)生探索的興趣，增強(qiáng)學(xué)生探索的目的性，對(duì)學(xué)生的探索具有導(dǎo)向作用。教師組織學(xué)生討論，讓學(xué)生匯報(bào)研

8、究結(jié)果。對(duì)學(xué)生的匯報(bào)，正確的給予肯定，不完善的給予補(bǔ)充。交流與合作：要求學(xué)生和同學(xué)交流所得結(jié)論，如果你們的結(jié)論一致，并有充足的理由說(shuō)明這個(gè)結(jié)論是正確的，那么，你可能探究到了杠桿的平衡條件。綜上所述，由此可得結(jié)論：F1L1 。評(píng)估：以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否合理？結(jié)論是否可靠/實(shí)驗(yàn)結(jié)論與假設(shè)猜想是否有差異？還有進(jìn)一步的改進(jìn)措施嗎？這樣，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)杠桿和進(jìn)一步理解杠桿的平衡條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生的觀察力、思維力和想像力受到有效的鍛煉，學(xué)生完成探索的過(guò)程，不但能學(xué)會(huì)知識(shí)和探索的方法，體驗(yàn)到探索的樂趣，還能認(rèn)識(shí)到探索物理規(guī)律必須采取認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。3、動(dòng)手動(dòng)腦：學(xué)生剛剛知道杠桿原理，只有應(yīng)用它解決實(shí)際問(wèn)題，